一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统包括多个渗透填料管，所述的渗透填料管以串联或者并联或者二者皆有的方式连接。本发明的有益效果是可以避免了传统渗透反应墙体在长期运行过程中因机械强度下降而引起的地面塌陷，本发明的渗透填料管具有安装和更换方便等优点，修复费用低廉，可实现对受污染地下水的长期原位修复。
【专利说明】
一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统
【技术领域】
[0001]本发明属于地下水修复【技术领域】领域，尤其是涉及一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统。
【背景技术】
[0002]近几十年来，我国工业化进程带来全国范围内的地下水水质恶化，地下水污染对于人类社会可持续发展的危害已经引起政府部门和公众的广泛关注。据中国地质调查局的报告，我国90%城市地下水不同程度遭受有机和无机有毒有害物质的污染，已呈现由点到面的扩展趋势。我国118个大中城市地下水监测结果显示，较重污染城市占64%，较轻污染城市占33%，人民群众的饮水安全受到了巨大威胁。国家“十二五”规划将地下水污染防治列入八项重点环境保护工程之中。
[0003]地下水污染是地下水化学成分、物理性质和生物学特性发生改变而使水质下降的现象。地表以下地层复杂，地下水流动极其缓慢。因此，地下水一旦受到污染，即使彻底消除污染源，也需要十几年，甚至几十年才能使水质复原。
[0004]典型的地下水修复技术可以分为异位修复技术和原位修复技术两种。异位修复技术由于地下水地质结构和水力条件的限制，往往不能将污染物彻底清除，而且修复成本相对较高。原位修复技术是在人为因素的作用下省去抽出过程，将受污染地下水在原地实现修复的技术。渗透反应墙技术是近年来迅速发展起来的一种地下水原位修复技术，渗透反应墙技术可有效去除地下水中的重金属、无机阴离子、有机物等污染物质，具有良好的应用前景。该技术一般不需要外加动力装置，也不需要设置地面处理设施，除需要长期监测外，几乎不需要其他运行费用。然而，在渗透反应墙的应用过程中也会出现一些问题。例如，渗透反应墙运行一段时间后会发生介质吸附饱和、失活或堵塞等现象，这时需要把埋在地下的反应介质挖出进行再生或更换，而散乱堆放的地下反应介质对再生或更换带来很大的不便；在渗透反应墙运行一段时间后，反应介质自身的性质发生变化会使其机械强度降低，造成地面塌陷；此外，对于多种污染物并存的地下水体，常常需要多种介质复合的渗透反应墙体材料，这样会给施工过程带来很大的麻烦。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的问题是提供一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，尤其适合于地下水污染成分较复杂的地区。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是:一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统包括多个渗透填料管，所述的渗透填料管以串联或者并联或者二者皆有的方式连接。
[0007]进一步的，所述的渗透填料管包括钢管及渗透填料，所述的渗透填料置于所述的钢管内。
[0008]进一步的，所述的钢管长度为0.5m-1Omο
[0009]进一步的,所述的钢管外壳直径为0.2m-2m,厚度为3mm-5mm。
[0010]进一步的，所述的渗透填料为硫化亚铁颗粒、零价铁颗粒、活性碳颗粒、活性污泥等物质中的任意一种或任意几种组合。
[0011]进一步的，所述的渗透填料管之间的间隙以粘土填充。
[0012]更进一步的，所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统沿受污染水层沿地下水径流方向水平安置。
[0013]由于采用上述技术方案，避免了传统渗透反应墙体在长期运行过程中因机械强度下降而引起的地面塌陷，本发明的渗透填料管具有安装和更换方便等优点，修复费用低廉，可实现对受污染地下水的长期原位修复。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明的一个实施例的结构示意图
[0015]图2是本发明的另一个实施例的结构示意图
[0016]图中:
[0017]1、钢管 2、渗透填料 3、粘土
【具体实施方式】
[0018]如图1所示，一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，在受污染水层沿地下水径流方向水平安置，渗透填料管之间的间隙以粘土填充。渗透填料管的外壳为两端开放的钢管。针对不同的污染物对象，钢管内填充的渗透填料可以包含硫化亚铁颗粒、零价铁颗粒、活性碳颗粒、活性污泥等物质中的一种或几种。受污染的地下水流经渗透填料管后被修复。同时，可以根据受污染水层的具体情况，采用渗透填料管并联或者串联的方式进行连接，保证治理的效果。
[0019]下面结合本实例的工作过程对本发明做进一步的描述:将地下水引至由反应物组成的相对狭小区域。采用渗透填料管作为“门”，受污染的地下水通过渗透填料管后被修复。在地下水受污染的含水层中，将渗透填料管阵列沿地下水流动方向水平安置于污染羽范围内，渗透填料管之间用低渗透性的粘土填充，以此构筑了漏斗-门渗透反应墙系统。当地下水流经系统时，在水力动力的驱动下，水相主体进入渗透系数高的渗透填料管中流动，粘土起到了阻隔作用。渗透填料管内部的反应性物质对流经的地下水污染物进行了修复，渗透填料管外部选用两端开放的钢管，钢管一般选择壳直径为0.2m-2m，长度为0.5m_10m，厚度为3_-5_。选择该种尺寸可以方便安装及后期维护，在损坏的部位可以及时更换，而不必对整个系统进行修复，同时钢管能够有效的保证反应墙体不会在长期运行过程中因机械强度下降而引起的地面塌陷。同时该直径和厚度的选取也可以保证水流的通过和净化效果。
[0020]渗透填料管内部装填反应性物质，通过吸附、降解、或化学反应等机理对地下水中的污染物进行修复。反应物质可以选用可以选用硫化亚铁颗粒、零价铁颗粒、活性碳颗粒、活性污泥等物质中的任意一种或任意几种组合。零价铁和硫化亚铁主要起到化学还原作用，活性污泥主要起到微生物降解作用。在进入渗透填料管，地下水的流速会加快。为了保证地下水有足够的停留时间完成修复，渗透填料管可以通过串联的方式延长。对于含有多种污染物的地下水体，可以设置多个漏斗-门修复区，每个区设计成处理特定的污染物。
[0021]渗透填料管可以根据污染物的浓度、地下水流速等场地条件进行串联使用，保证地下水在渗透填料管中的停留时间。
[0022]应用实例1::某地区潜层水含水层厚度为7.2m，主要由砂和砂砾石组成，粒径均小于0.2mm,为均质含水层。地下水流速为lm/day,三氯乙烯浓度为500mg/L,四氯乙烯浓度为 650mg/L。
[0023]根据该地区含水层厚度及地下水质，按照本发明所提供的技术方案，设置6排8列渗透填料管；单根渗透填料管长度为lm，直径0.5m ;渗透填料管间距为0.5m ;内部装填20份硫化亚铁，40份零价铁,40份活性碳颗粒。
[0024]系统运行稳定后，对三氯乙烯和四氯乙烯的去除效果良好，平均去除率分别达到90% 和 95%。
[0025]以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统包括多个渗透填料管，所述的渗透填料管以串联或者并联或者二者皆有的方式连接。
2.根据权利要求1所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的渗透填料管包括钢管及渗透填料，所述的渗透填料置于所述的钢管内。
3.根据权利要求2所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的钢管长度为0.5m-1Omο
4.根据权利要求2所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的钢管外壳直径为0.2m_2m,厚度为3mm-5mm。
5.根据权利要求2所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的渗透填料为硫化亚铁颗粒、零价铁颗粒、活性碳颗粒、活性污泥等物质中的任意一种或任意几种组合。
6.根据权利要求1所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的渗透填料管之间的间隙以粘土填充。
7.根据权利要求1所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统，其特征在于:所述的新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统沿受污染水层沿地下水径流方向水平安置。
【文档编号】C02F1/70GK104445797SQ201310437387
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年9月23日 优先权日:2013年9月23日
【发明者】张景辉, 宋震宇, 杨伟, 西伟力, 王旭东, 李野, 袁姗姗 申请人:天津生态城环保有限公司