本实用新型属于环境工程技术领域中的地下水修复领域，具体涉及一种用于高渗透性潜水含水层中污染地下水的抽水-处理-回注地下水循环修复系统。
背景技术：
地下水作为水资源的重要组成部分，在人类社会的发展过程中起着举足轻重的作用。近20年来，由于城市生活垃圾和工业“三废”等的不合理处置，农业生产中农药。化肥的大量使用，全国地下水污染状况日趋严重。
地下水污染场地大部分处于复、混合污染状态，且其隐蔽性、延缓性和难以逆转性的特点致使地下水污染修复周期长、费用高，难度大。发达国家在20世纪80年代就开始了地下水有机污染的修复研究，取得了重要进展，而我国地下水污染研究及修复工程则刚刚起步。目前国内外地下水有机污染治理技术主要有：抽出-处理技术（pump-treat）、水力隔离技术、曝气技术（Airsparing,AS）、生物修复技术、渗透反应格栅技术、监测自然衰减法等。其中抽出-处理技术相对成熟，成本较其他方法低，而且修复周期也较短，是去除控制地下水有机污染广泛采取的一种方法。
而污染地下水在抽出的过程中可能会面临很多的修复效果困境：①由于地下水大量抽提造成局部地区补水不足，污染地下水抽提困难；②含水层中高浓度污染地下水被抽出后，残留在含水层中不易被抽出的高浓度毛细水造成污染物残留；③由于潜水含水层的主要污染途径来自于地面污染排放及入渗等，因此作为污染物的入渗途径的包气带中会残存大量的污染物，而在地下水抽出过程中不涉及对包气带的处置。因此，在地下水抽出-处理的修复实际工程施工过程中，在设置地下水抽出系统、地下水处理系统的同时，结合地下水回注系统对于解决上述问题具有重要的现实意义。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于高渗透性潜水含水层中污染地下水的抽水-处理-回注地下水循环修复系统，该系统解决了常规地下水抽出-处理系统中的修复效果不彻底的问题，可以高效、经济、快速地提高地下水修复效率。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于高渗透性潜水含水层中污染地下水的抽水-处理-回注地下水循环修复系统，包括依次通过管道连接的用于将污染地下水从潜水含水层中抽出的地下水抽水系统、地下水处理系统及地下水回注系统；
所述地下水抽水系统抽出的污染地下水进入地下水处理系统，经过污水处理装置处理后，进入清水池，经检测达标后的清洁地下水，由地下水回注系统回注进入包气带，最终通过入渗进入潜水含水层中，并再次被抽出，从而达到在地下水不断循环的修复过程中，将目标修复区域潜水含水层中地下水的污染物浓度降低。
进一步地，其中所述地下水抽水系统包括抽水井、用于从所述抽水井中抽取污染地下水的抽水潜水泵、第一旁通阀及第一流量计，所述抽水潜水泵设于所述抽水井中。
进一步地，其中所述地下水处理系统包括集水池、水处理装置及清水池，所述集水池的入水口通过第一管道与所述抽水潜水泵连接，所述水处理装置的入水口通过提升泵与所述集水池的出水口连接，且所述水处理装置的出水口与所述清水池连接；所述清水池的池底的标高不低于修复场地的最高标高；且所述第一旁通阀及第一流量计依次设于所述第一管道上。
进一步地，其中所述地下水回注系统包括回注井网络、旁通阀及流量计，所述回注井网络分别通过第二管道与所述清水池的出水口连接，且所述第二管道上依次设有第二旁通阀及第二流量计，而所述第一管道与所述第二管道之间设有回流泵；其中，所述回注井网络包括布水观测口、回注导流管、卵石层、一级回注井及二级回注井；所述布水观测口设于所述回注导流管的末端，且所述布水观测口与所述一级回注井的进水口连接，所述一级回注井和二级回注井均设于卵石层中，且所述一级回注井与所述二级回注井呈“羊”字型连接。
进一步地，其中所述一级回注井从其进水口至井管末端的高程逐渐降低。
进一步地，其中所述二级回注井从其进水口至井管末端的高程逐渐降低。
进一步地，其中所述一级回注井和二级回注井的布水孔洞朝下地埋设在卵石层中；所述卵石层的粒径为20-32 mm，厚度为30-50 mm。
进一步地，其中所述一级回注井的进水口与所述回注导流管的出水口连接，所述回注导流管连接所述布水观测口。
进一步地，其中所述布水观测口为敞口井，且所述敞口井内安装有水位控制阀。
进一步地，其中所述一级回注井与所述二级回注井均采用管径不同的圆管连接而成，其管壁上分别开设有孔洞，所述孔洞为三排，每排孔洞沿所述圆管的圆柱体母线等距布设，相邻两排孔洞之间的弧形管壁所对应的圆心角为45°~75°。
进一步地，其中等长、不同管径的所述一级回注井与所述二级回注井的开孔个数与管径比的平方成正比，按以下公式计算：
,
其中，i、j均为回注井级别号，n为管壁开孔个数，D为回注井直径，孔洞个数取与计算结果最接近的3的倍数。
本实用新型的有益效果在于，该系统采用抽水、水处理及地下水回注相结合的方式，针对高渗透性潜水含水层的特征，将污染地下水抽出至地面水处理系统，经处理达标后，在重力作用下经清水池溢流进入回注井，并在多级回注井管中流动的同时，逐渐渗进入目标修复区域场地的包气带，最后进入潜水含水层，同时在该过程中对包气带残存的污染物进行淋洗，增强地下水修复效果。同时，地下水的回注过程，对潜水含水层中的地下水进行了及时补给，也避免了地面沉降等危害事故发生。另外，残留在含水层中不易被抽出的毛细水也由于回注水的补给而被淋洗或抽出，进一步增强了地下水及含水层的修复效果，使修复效果更彻底。
附图说明
图1为本实用新型的系统结构示意图；
图2为本实用新型的回注井平面布置图；
图3为本实用新型的一级回注井与二级回注井的孔洞剖面图；
图4为本实用新型的回注井布置剖面图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。
如图1-4所示，一种用于高渗透性潜水含水层中污染地下水的抽水-处理-注水地下水循环系统，包括：依次通过管道连接的地下水抽水系统、地下水处理系统及地下水回注系统。
所述地下水抽水系统包括抽水井1、用于从所述抽水井1中抽取污染地下水的抽水潜水泵2、第一旁通阀3及第一流量计4，所述抽水潜水泵2设于所述抽水井1中。
所述地下水处理系统包括集水池5、水处理装置6及清水池7（为地上建筑），主要用途是将污染地下水中的有机物或重金属等目标污染物去除或浓度降低；所述集水池5的入水口通过第一管道与所述抽水潜水泵2连接，所述水处理装置6的入水口通过提升泵与所述集水池5的出水口连接，且所述水处理装置6的出水口与所述清水池7连接；所述清水池7的池底的标高不低于修复场地的最高标高。且所述第一旁通阀3及第一流量计4依次设于所述第一管道。
所述地下水回注系统包括回注井网络8、旁通阀9及流量计10，主要用途是将处理后的地下水回注至潜水含水层中。如图2和图4所示，所述回注井网络8分别通过第二管道与所述清水池7的出水口连接，且所述第二管道上依次设有第二旁通阀9及第二流量计10，而所述第一管道与所述第二管道之间设有回流泵11；其中，所述回注井网络8包括布水观测口12、回注导流管13、卵石层20、一级回注井14及二级回注井15；所述布水观测口12设于回注导流管13的末端，且所述回注导流管13与所述一级回注井14的进水口连接，所述一级回注井14和二级回注井15均设于卵石层20中，且所述一级回注井14与所述二级回注井15呈“羊”字型连接。所述一级回注井14从其进水口至井管末端的高程逐渐降低，坡降比为3‰-5‰，以保证处理后的地下水在一级回注井14中均匀布水的同时能自流进入二级回注井15中。所述二级回注井15从其进水口至井管末端的高程逐渐降低，坡降比为3‰-8‰，同时保证二级回注井15的坡降比不小于所述一级回注井14的坡降比，以保证处理后的地下水在二级回注井15中均匀布水的同时不会回流进入一级回注井14中，避免造成局部积水严重。
具体实施时，所述清水池7与所述布水观测口12连接，所述布水观测口为敞口井，且所述敞口井内安装有水位控制阀，以控制所述清水池7的出水回注速率。所述一级回注井14的进水口与回注导流管13的出水口连接，所述回注导流管13连接所述布水观测口12。
所述一级回注井14和二级回注井15采用管径不同的圆管连接而成，其管壁上分别开设有可将清洁地下水导流至下覆卵石层20的布水孔洞16和布水孔洞17，所述布水孔洞16和布水孔洞17分别设置为三排，每排孔洞沿该圆管的圆柱体母线等距布设，相邻两排布水孔洞之间的弧形管壁所对应的圆心角为45°~75°。且所述布水孔洞16和布水孔洞17朝下地埋设在卵石层20中；所述卵石层20的粒径为20-32 mm，厚度为30-50 mm；如图4，所述卵石层20位于高渗透性包气带18的上表面，所述高渗透性包气带18的下方具有潜水含水层19。
其中等长、不同管径的一级回注井14和二级回注井15的开孔个数与管径比的平方成正比，按以下公式计算：
,
其中，i、j均为回注井级别号，n为管壁开孔个数，D为布水管直径，孔洞个数取与计算结果最接近的3的倍数。存在于潜水含水层中的污染地下水进入抽水井1中后由潜水泵2将其抽出至集水池5中暂存，并由水处理装置6将集水池5中污染地下水进行污染物去除或浓度降低，处理后的地下水进入清水池7，清水池7中的地下水经检测达标后，方可经过重力溢流进入回注井网络8，进行地下水回注，一旦检测到清水池7中的地下水不达标时，立即关闭第二旁通阀9，阻止不达标地下水进入回注井网络8，同时开启回流泵11，将清水池7中不达标地下水泵回至集水池5中进行重新处理，直至清水池7中水质检测达标为止，另外，在此期间如有必要，可关闭第一旁通阀3，停止地下水抽出至集水池5，以减小清水池5和水处理装置6的负荷。
如图2所示，清水池7中经检测达标的清洁地下水溢流进入回注井网络8后，首先经过布水观测口12，将清洁地下水均匀分布于各回注导流管13，然后通过回注导流管13将清洁地下水导流至一级回注井14，同时清洁地下水在一级回注井14中流动的过程中，由一级回注井14导流至二级回注井15。
如图3和图4所示，清洁地下水在一级回注井14中流动并将水流分散至二级回注井15的同时，清洁地下水在一级回注井14和二级回注井15中分别通过布水孔洞16和布水孔洞17将清洁地下水导流至下覆卵石层20中，再通过卵石层20的高渗透性将清洁地下水均匀导排至高渗透性包气带18中，最后清洁地下水逐渐入渗进入潜水含水层19中，达到清洁地下水回注的目的。
清洁地下水在经过布水观测口12时，可以通过布水观测口12内安装的水位控制阀将水位稳定在限定水位以下，以调整地下水回注速率。当布水观测口12内水位高于限定水位上限时，布水观测口12内安装的水位控制阀立即停止地下水进入回注导水管，并可以适当降低地下水回注速率或短时间关闭第二旁通阀9，防止地下水回注速率过快时，地下水溢流至地表。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可进行等同的替换，这些等同的替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。