低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统及修复方法与流程

本发明属于地下水污染修复领域，具体地涉及一种适用于渗透系数为1-0.01m/d的低渗透性污染场地地下水修复系统。

本发明还涉及上述修复系统对污染地下水的修复方法。

背景技术：

目前，我国地下水污染形势越来越严重，污染场地类型复杂以及污染物种类多，对地下水污染修复技术需要更高的要求。地下水污染修复技术主要有异位抽出处理和原位修复技术，其中异位抽出技术在实际应用中具备修复周期短、效果明显，可控性强等特点，但其污染解决含水层修复后吸附在颗粒物上的污染物重新释放所形成的拖尾现象。原位处理技术则分为原位空气注入、原位微生物以及渗透性反应墙(PRB)等，特别是PRB技术在地下水修复技术被广泛关注，其主要具有不改变地下水环境的情况下实现对受污染地下水的修复，但同样也具有其自身的局限性，首先其需要地下水达到一定流速，以保证地下水能够穿过所设置的墙体。此外由于要设置墙体材料，需在场地开挖相应深度的沟槽，沟槽深度一般是按照含水层深度设置，因此PRB技术在实际使用中难以在地下水埋深较深的场地应用。

基于以上分析为了更好的解决低渗流的污染场地地下水修复问题，开发低成本、经济且有效的地下水污染修复技术的重点攻关技术之一。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统。

本发明的又一目的是提供一种利用上述修复系统对污染地下水的修复方法。

为实现上述目的，本发明提供的低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统，其中：

渗透系数为1-0.01m/d的地下水污染羽中心位置设置有抽水井，抽水井通过抽水导水管连接地下水分配池；

围绕于地下水污染羽周边设置若干注水井，各注水井内均设有注水导水管，各注水导水管通过污染多级强化处置单元连接地下水分配池。

所述的低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统，其中，污染多级强化处置单元内由多级强化理念填充不同介质材料。

所述的低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统，其中，注水井和抽水井均设置在隔水层上方的含水层中。

所述的低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统，其中，抽水井与注水井间距为5-80m。

所述的低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统，其中，地下水分配池为密封式地下水分配池。

本发明提供的上述低渗透性污染场地循环可控式地下水修复系统对地下水污染进行修复的方法：

地下水污染羽中心设置的抽水井将受污染的地下水抽至地下水分配池中，地下水分配池中的受污染地下水通过注水导水管流经污染多级强化处置单元，污染物在污染多级强化处置单元中处置达标后，通过围绕地下水污染羽布设的若干注水井注入地下水含水层。

所述的方法，其中，布设于污染羽周边的注水井在注水过程中使注水井周边地下水的水位升高，形成一个分水岭，阻止污染羽外围未受污染的地下水进入修复区域。

所述的方法，其中，抽水-注水过程中，形成了周边地下水流向抽水井的汇水导向区域，防止污染范围的扩大，起到对受污染含水层的不断反冲洗作用。

本发明的优点在于：

1、本发明装置采用抽水-注水组合式修复工艺，形成一个循环式的“水圈”，可以有效解决地下水修复过程中拖尾现象的出现，降低地下水再次污染的风险。

2、本发明采用污染羽边缘注水方式，可有效控制污染羽进一步扩散，并通过注水形成的分水岭阻止污染羽周边地下水被抽出，减少修复成本。

附图说明

图1是本发明适用于低渗透性地下水污染多级强化修复装置示意图。

图2是本发明适用于低渗透性地下水污染多级强化修复工艺示意图。附图中主要组件符号说明：

1地下水分配池；2注水井；3污染多级强化处置单元；4抽水井；5注水导水管；6污染羽；7抽水导水管；8汇水导向；9含水层；10隔水层。

具体实施方式

本发明提供的是适用于渗透系数为1-0.01m/d的低渗透性污染场地地下水污染修复装置及修复方法，用以解决背景技术中所存在的不足与问题，而且操作简单方便，适合于野外采样。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

本发明的低渗透性污染场地地下水污染修复装置，由抽水单元、注水井群、污染多级强化处置单元、受污染地下水分配池等组成。其中：

抽水单元主要由抽水井4、抽水导水管7等组成，由潜水泵将受污染的地下水抽至地表，抽水过程中形成捕获区，抽水井1设置在地下水污染羽6的中心位置。

注水井群是由一系列注水井2和注水导水管5组成，主要布设于污染羽6的周边，注水过程中注水井2周边地下水水位升高，形成一个分水岭，起到阻止污染羽外围未受污染的地下水进入修复区域；抽水井4与注水井2间距控制在5-80m范围内，能有效控制污染羽。

地下水分配池1为一密封式地下水分配池，主要用于暂存受污染地下水，并有效分配到各注水井；污染强化处置单元3安装在地下水分配池1和注水井2之间，通过导管连接，污染多级强化处置单元3内由多级强化理念填充不同的介质材料。

由于本发明适用于低渗透性的场地，受污染的地下水污染扩散速度慢，会形成一个较为稳定的污染羽6，在污染羽周边设置注水井2，而在污染中心位置设置抽水井4。

本发明的修复工艺流程主要是：受污染的地下水经抽水井4和抽水导水管7流至污染多级强化处置单元3，在污染多级强化处置单元3处置达标后通过注入井2注入地下水含水层9。此时，抽水-注水形成了周边地下水流向抽水井的汇水导向8区域，从而防止污染范围的扩大，起到对受污染含水层的不断反冲洗作用。同时，通过注水形成分水岭，阻止污染羽意外的地下水进入地下水抽水井4的影响区域内。另外，当多级强化处置单元3由于长期运行修复效率低下时，可快速更换各级反应材料或多级处置单元3。

实施例：

华北地区一加油站运行多年对所在的地下水含水层发生污染，场地地下水水位埋深8.94m-10.23m，渗透系数为0.5m/d，含水层厚度5.4m左右，污染物主要苯系物，其浓度为20mg/L，污染羽范围120m²。

场地污染羽中心附近建设地下水抽水井4，其筛管深度设置为11m，其长度为4.5m。在污染羽6周边按照一定距离设置5口注水井2，并在抽水井4旁边建设受污染地下水分配池1，并用抽水导水管7连接抽水井4和密封分配池1，分配池另一端连接污染多级强化处置单元3。其中处置处置单元3逐级填充沸石、活性炭、缓释材料、沸石、活性炭，使用注水导管5连接多级强化处置单元3和注水井2。基于以上的组成开始进行受污染地下水修复，修复6个月后，通过监测可知地下水水中污染羽减小了75％。