一种用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置的制作方法

本实用新型属于地下水污染修复技术领域，具体涉及一种用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置。

背景技术：

地下水的污染物主要来自危险废物处置场、化粪池、地下污水管泄漏、农田径流中携带的农药和化肥残留物、城市垃圾和高速公路的废物(如化雪用盐)、地下或露天矿场、受污染的地表水、地下贮油罐与输油管线泄漏以及有机液体的事故性泄漏等。地下水遭受污染主要是受人为污染和自然污染两种方式影响，其中人为污染由于人类活动是有计划进行且集中和持久，对水体会造成更严重的危害；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。国家“ 十三五”规划将地下水污染防治列入八项重点环境保护工程之中。地下水污染是地下水化学成分、物理性质和生物学特征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。可渗透反应墙（PRB, Permeable Reactive Barrier）是一个位于地下的被动原位处理区，它装填有活性材料（或称反应介质，下同），能够降解和滞留流经该墙体地下水的污染组分，从而达到治理污染地下水的目的。地下水中的污染组分通过天然或人工的水力梯度被运送到活性材料中，经过反应介质的降解、吸附、淋滤、或者去除溶解的有机质、重金属、氨氮以及其他污染物质。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。目前被污染的地下水水质都比较复杂，一般含有高浓度有机物、重金属、悬浮物、氨氮等，而现有的可渗透反应墙可处理的污染物类型少。虽然现在出现了一些新型的可渗透反应墙，但是往往只能针对少数污染物（如氨氮或有机物）进行有效处理，对于成分复杂的水体依然难以达到较高的综合处理效果。同时，现有的可渗透反应墙损坏之后很难进行修复和更换。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种可同时有效处理多种污染物，并且安装、拆卸方便的用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置，包括位于水流上游的可渗透进水墙、位于水流下游的可渗透过滤出水墙、以及两侧砖墙组成得墙腔；所述墙腔内设置有U型框架，U型框架内沿平行于水流的方向依次设置有还原反应墙、吸附反应墙和生物降解反应墙；所述还原反应墙、吸附反应墙和生物降解反应墙均为框箱结构；所述原反应墙、吸附反应墙、生物降解反应墙之间，以及与 U 型框架的底部之间均通过可拆卸的箱体连接层连接。

优选的，所述可渗透进水墙、可渗透过滤出水墙和两侧砖墙的底端均深入到不透水层至少0.5-1m，顶端均需高于地下水最高水位 0.5-0.8m。

优选的，所述砖墙的内、外表面均设置有防水层。

优选的，所述还原反应墙的厚度为200-250mm，所述还原反应墙内填充改性沸石和纳米零价铁颗粒。

优选的，所述还原反应墙的厚度为300-350mm，所述还原反应墙内填充砂砾，形成砂砾层；所述砂砾层中间设置有过滤网；所述过滤网的两侧分别设置有阳极电极和阴极电极；所述过滤网和所述阴极电极之间填充有吸附材料。

优选的，所述可渗透进水墙的厚度为400-500mm，填充材料为石英砂，粒径为 2-5mm。

优选的，所述可渗透过滤出水墙的厚度为 600-700mm，填充材料为粒径2-5mm石英砂与粒径0.5-1mm铁粉的混合物。

优选的，所述两侧砖墙为普通砖混结构，厚度为 500-600 mm。

优选的，所述吸附反应墙的厚度为200-300mm；所述吸附反应墙内填充生物质吸附材料和硅酸盐；所述生物质吸附材料颗粒粒径范围为20-40mm，所述硅酸盐为硅酸盐水泥。

优选的，所述生物降解反应墙的厚度为300-500mm；所述生物降解反应墙内填充用于附着多种微生物的组合填料。

本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型提供的可渗透反应墙装置对地下水中 BOD、COD、重金属、硝酸盐均具有良好的去除效果，大大提高可渗透反应墙对污染地下水的修复能力，同时不会产生有毒金属重新活化和地下水的新生污染问题。

（2）本实用新型提供的可渗透反应墙装置结构简单、成本低、安全、高效，安装、拆卸方便。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

图2为本实用新型另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型的技术方案作进一步说明。

实施例1

参照图1，一种用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置，包括位于水流上游的可渗透进水墙（1）、位于水流下游的可渗透过滤出水墙（8）、以及两侧砖墙（5）组成得墙腔；所述墙腔内设置有U型框架（6），U型框架（6）内沿平行于水流的方向依次设置有还原反应墙（2）、吸附反应墙（3）和生物降解反应墙（4）；所述还原反应墙（2）、吸附反应墙（3）和生物降解反应墙（4）均为框箱结构；所述原反应墙（2）、吸附反应墙（3）、生物降解反应墙（4）之间，以及与 U 型框架（6）的底部之间均通过可拆卸的箱体连接层（7）连接。

所述可渗透进水墙（1）、可渗透过滤出水墙（8）和两侧砖墙（5）的底端均深入到不透水层0.5m，顶端均需高于地下水最高水位 0.5m。

所述砖墙（5）的内、外表面均设置有防水层。

所述还原反应墙（2）的厚度为200mm，所述还原反应墙（2）内填充改性沸石和纳米零价铁颗粒。

所述可渗透进水墙（1）的厚度为400mm，填充材料为石英砂，粒径为 2mm。

所述可渗透过滤出水墙（8）的厚度为 600mm，填充材料为粒径2mm石英砂与粒径0.5mm铁粉的混合物。

所述两侧砖墙（5）为普通砖混结构，厚度为 500 mm。

所述吸附反应墙的厚度为200mm；所述吸附反应墙内填充生物质吸附材料和硅酸盐；所述生物质吸附材料颗粒粒径为20mm，所述硅酸盐为硅酸盐水泥。

所述生物降解反应墙的厚度为300mm；所述生物降解反应墙内填充用于附着多种微生物的组合填料。

实施例2

参照图2，一种用于地下水污染修复的可渗透反应墙装置，包括位于水流上游的可渗透进水墙（1）、位于水流下游的可渗透过滤出水墙（8）、以及两侧砖墙（5）组成得墙腔；所述墙腔内设置有U型框架（6），U型框架（6）内沿平行于水流的方向依次设置有还原反应墙（2）、吸附反应墙（3）和生物降解反应墙（4）；所述还原反应墙（2）、吸附反应墙（3）和生物降解反应墙（4）均为框箱结构；所述原反应墙（2）、吸附反应墙（3）、生物降解反应墙（4）之间，以及与 U 型框架（6）的底部之间均通过可拆卸的箱体连接层连接。

所述可渗透进水墙（1）、可渗透过滤出水墙（8）和两侧砖墙（5）的底端均深入到不透水层1m，顶端均需高于地下水最高水位 0.8m。

所述砖墙（5）的内、外表面均设置有防水层。

所述还原反应墙（2）的厚度为300mm，所述还原反应墙内填充砂砾，形成砂砾层；所述砂砾层中间设置有过滤网（21）；所述过滤网（21）的两侧分别设置有阳极电极（22）和阴极电极（23）；所述过滤网（21）和所述阴极电极（23）之间填充有吸附材料。

所述可渗透进水墙（1）的厚度为500mm，填充材料为石英砂，粒径为 5mm。

所述可渗透过滤出水墙（8）的厚度为700mm，填充材料为粒径5mm石英砂与粒径1mm铁粉的混合物。

所述两侧砖墙（5）为普通砖混结构，厚度为 600 mm。

所述吸附反应墙（3）的厚度为300mm；所述吸附反应墙内填充生物质吸附材料和硅酸盐；所述生物质吸附材料颗粒粒径范围为40mm，所述硅酸盐为硅酸盐水泥。

所述生物降解反应墙（4）的厚度为500mm；所述生物降解反应墙内填充用于附着多种微生物的组合填料。

下面对本实用新型的工作过程做详细描述 ：

在具体使用时，地下水流先通过上游可渗透进水墙（1）进入可渗透反应墙装置，可渗透进水墙（1）固定在地下水层与土壤层中，既能够对地下水流 进行简单过滤，又能够对可渗透反应墙整体起定型作用，避免安装和拆卸时发生坍塌；地下水流经过可渗透进水墙（1）后，通过 U 型过滤框架（6），然后通过还原反应墙（2），在还原反应墙（2）中与反应填料发生反应，除去地下水流中的重金属污染物，比如Cr⁶⁺等；地下水流再依次经过吸附反应墙（3）和生物降解反应墙（4），进一步除去地下水流中的其它污染物，比如BOD、COD等，使地下水流得到净化和修复。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对 本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。