[發(fā)明專利]一種基于多層反應(yīng)墻技術(shù)處理地下水的原位土壤修復(fù)工藝

在審

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• 申請日: 2021-11-08
• 公開（公告）號: CN113976603A
• 公開（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳國熙
• 申請（專利權(quán)）人: 北京艾孚潤德環(huán)境科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;C02F9/14;C02F103/06
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11947
• 代理人: 李沖

1.一種基于多層反應(yīng)墻技術(shù)處理地下水的原位土壤修復(fù)工藝，其特征在于，具體包括以下步驟：

1)土壤修復(fù)任務(wù)開始：污染土地經(jīng)地質(zhì)勘測以后確定了污染范圍及深度，明確了污染面積，分布特征并確定了土壤治理方案后，同時也將根據(jù)地勘結(jié)果確定地下水處理方案；

2)建立隔離墻及隔離導(dǎo)水設(shè)施：在地勘中明確污染水范圍后，做出四面隔離墻，通過在隔離墻內(nèi)部對土壤的高滲透層和低滲透層的干預(yù)(注入膠體類物質(zhì)等方式)，阻斷兩類土壤層中污染的相互擴(kuò)散(正擴(kuò)散和逆擴(kuò)散)和阻斷土壤中的污染對水體的持續(xù)釋放，需在污染區(qū)的來水上游隔離墻處設(shè)立導(dǎo)流井；并在污染區(qū)的下游地下水層的垂直橫截面上建立多層反應(yīng)墻，阻斷污染水向環(huán)境下游遷移的途徑；

3)利用多層反應(yīng)墻技術(shù)處理地下水：在下游隔離墻來水的垂直橫截面處設(shè)置多層反應(yīng)墻，將下游污染水導(dǎo)入多層反應(yīng)墻的第一層曝氣吸附反應(yīng)墻中，此反應(yīng)墻內(nèi)部填充物將依來水性質(zhì)確定吸附材料包括但不限于炭吸附材料和離子絡(luò)合劑等成份，來水經(jīng)過炭類吸附劑投加，經(jīng)曝氣單元，進(jìn)行有氧生化處理，滿足停留時間后的泥水混合水體經(jīng)溢流進(jìn)入澄清濃縮單元墻，再次進(jìn)行污水靜置與污泥濃縮，此單元設(shè)備包含有數(shù)臺泥漿泵，潛水回流管路及若干注劑泵；經(jīng)此第二層澄清濃縮反應(yīng)墻的上層水體溢流進(jìn)入第三反應(yīng)墻：過濾墻；

4)反應(yīng)墻的特殊設(shè)計：第一反應(yīng)墻中的空氣噴嘴排列方式與反應(yīng)墻的開孔大小及深度是依據(jù)地下水層的深度及污染面積確定的，反應(yīng)墻的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可采用雙層結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)設(shè)計取決于土層中所包含的污染物與土壤的結(jié)合緊密度及形態(tài)而定。反應(yīng)墻的體積是依據(jù)污染水的流量計算確定；

5)炭吸附泥漿的流轉(zhuǎn)：經(jīng)第一反應(yīng)墻溢流進(jìn)第二反應(yīng)墻中炭吸附泥漿，沉淀后經(jīng)過回流泵重新進(jìn)入第一反應(yīng)墻進(jìn)行比例回流，以求更充分發(fā)揮炭吸附劑吸附活性與炭泥的生化活性，直到吸附飽和后的炭吸附泥才會在第二反應(yīng)墻中被泥漿泵提升出來的進(jìn)入地面上的EFET-WAO混配單元；符合一定泥水比例的泥水混合物(簡稱炭泥，形態(tài)為粘度約為100cp的液體，此時所說的水分為炭泥吸附水)被送往EFET-WAO裝置進(jìn)行氧化再生處理，有泥水比例要求的原因：是為了達(dá)到下一步工藝EFET-WAO裝置的自熱反應(yīng)所需要的，因為只有泥水比達(dá)到一定的比例(2-10％中的某值)，這個氧化再生過程將會實現(xiàn)再生反應(yīng)自持，即反應(yīng)熱就能滿足反應(yīng)過程的持續(xù)，達(dá)到最大化的節(jié)能要求；

6)第三層過濾墻是將從第二層反應(yīng)墻中溢流過來的水體，通過采用可提升的整裝填料的濾床結(jié)構(gòu)的過濾介質(zhì)或其它過濾設(shè)備進(jìn)行水質(zhì)過濾，去除出水中少量殘存的懸浮吸附顆粒，水質(zhì)完全達(dá)標(biāo)后經(jīng)泵提升進(jìn)入上游的導(dǎo)流井匯合排入環(huán)境水系；注：第三層反應(yīng)墻只是一個示意性結(jié)構(gòu)，本設(shè)計并不排除還有第四層反應(yīng)墻，本質(zhì)上的設(shè)計需求是對前處理單元的效果檢查及對環(huán)境排放的要求進(jìn)行最終精細(xì)化處理單元。

7)污染物炭泥的連續(xù)EFET-WAO處理過程：來自于炭泥水混配罐的飽和碳泥用泵提升進(jìn)入廢碳儲罐，再經(jīng)高壓泵加壓后，依次通過進(jìn)、出料換熱器、加熱器(開機(jī)啟動進(jìn)使用，運行后停機(jī))升溫后進(jìn)入EFET-WAO反應(yīng)器，在反應(yīng)器內(nèi)與由空壓機(jī)注入的空氣或富氧進(jìn)行反應(yīng)，廢碳泥中的炭吸附劑得到再生，再生后的熱吸附劑與冷進(jìn)料炭泥通過換熱器換熱使冷進(jìn)料達(dá)到反應(yīng)器入口初始反應(yīng)溫度，同時降低出料的溫度，經(jīng)換熱后的出料經(jīng)過壓力控制閥減壓后進(jìn)入吸附劑再生儲罐，碳吸附劑再生儲罐頂部排出的氣體在洗滌器經(jīng)過水噴淋洗滌后，用鼓風(fēng)機(jī)引入曝氣吸附反應(yīng)墻做曝氣使用，碳吸附劑再生儲罐下部的再生碳吸附劑用泵提升至反應(yīng)墻中的文丘里投炭設(shè)備投加進(jìn)反應(yīng)墻，通過流量控制閥控制進(jìn)入系統(tǒng)的再生吸附劑流量，流量的大小與濃度是依據(jù)反應(yīng)墻內(nèi)部污染物的濃度而進(jìn)行比例確定；

8)EFET-WAO無機(jī)灰分的排出方式：在處理污染地下水的過程中所產(chǎn)生的灰分一部分是污泥經(jīng)熱裂化后產(chǎn)生的，一部分的灰分是吸附劑多次再生失效后的灰分，這部分占全部總量的10％，由EFET-WAO裝置產(chǎn)生的這部分灰分是經(jīng)高溫高壓反應(yīng)后產(chǎn)生的無毒無害的無機(jī)物，經(jīng)EFET-WAO反應(yīng)器底部脫出后可以做反應(yīng)墻移出后的原位現(xiàn)場填埋使用。