一种固定圈层局部抽注修复的方法与流程

1.本发明涉及地下水处理技术领域，尤其涉及一种固定圈层局部抽注修复的方法。


背景技术：

2.经过几十年的发展，酸法地浸采铀试验取得了重大突破，经扩大试验、工业性试验，矿床成为了地浸采铀试验基地。但酸法地浸所带来的主要环境问题为矿区矿段局部地区地下水受到一定程度污染。
3.从2010年开始，酸法地浸试验全部停止，但为了防止地下水污染物的进一步扩散，一直维持对井场地下水进行抽取、处理。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种固定圈层局部抽注修复的方法。本发明能够加强对局部地下水的修效果，最终达到修复局部不达标钻孔的目的。
5.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
6.本发明提供了一种固定圈层局部抽注修复的方法，包括以下步骤：
7.对地浸采铀基地的外围钻井进行固定圈层井注入沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水，同时对抽液井进行抽液，所述沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液或采用注液泵注液，所述固定圈层井的排列顺序为局部范围，所述抽液井位于所述地浸采铀基地的中间，所述还原剂溶液包括硫化钠溶液。
8.优选地，所述硫化钠溶液的ph值为8.0～10.5。
9.优选地，所述硫化钠溶液的注入速率确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致从注液井溢出。
10.优选地，所述地浸采铀基地进行多圈井注入水前，还包括依次进行单抽清洗、采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复、抽注互换和用碱性还原原位修复。
11.优选地，所述采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复优选为对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时，对地浸采铀基地的注液孔注入水。
12.优选地，所述碱性还原原位修复使用的还原剂为硫化钠。
13.优选地，所述硫化钠以硫化钠水溶液的形式加入，所述硫化钠水溶液的 ph值为8.0～10.5。
14.优选地，所述单抽清洗使用被污染地下水，所述被污染地下水来源于进行酸法地浸采铀工程污染的地下水。
15.本发明提供了一种固定圈层局部抽注修复的方法，包括以下步骤：对地浸采铀基地的外围钻井进行固定圈层井注入沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水，同时对抽液井进行抽液，所述沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液或采用注液泵注液，所述固定圈层井的排列顺序为局部范围，所述抽液井位于所述地浸采铀基地的中间，所述还原剂溶液包括硫化钠溶液。本发明对地浸采铀基地的未达到修
复目标值的抽液井进行抽液，同时对周围钻井注入硫化钠溶液进行固定圈层局部抽注修复。
16.本发明针对局部有个别孔没到达到修复标准的问题，采用固定圈层局部抽注技术。以没有达标的钻孔为中心进行抽液，选取周围的钻孔进行注液，进行局部的抽注液作业。这样可以加强对局部地下水的修效果，最终达到修复局部不达标钻孔的目的。经过本发明的处理后，钻孔中污染物(u和ra) 浓度显著下降。
附图说明
17.图1为实施例1中抽注液分布图(18号为抽液井，17号、19号、28为注液井)；
18.图2为实施例1中抽注液分布图(32号为抽液井，17号、45号和47号为注液井)；
19.图3为实施例1中固定圈层局部抽注修复后18号抽液井ph和ra浓度随时间变化图；
20.图4为实施例1中固定圈层局部抽注修复后32号抽液井ph和ra浓度随时间变化图。
具体实施方式
21.本发明提供了一种固定圈层局部抽注修复的方法，包括以下步骤：
22.对地浸采铀基地的外围钻井进行固定圈层井注入沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水，同时对抽液井进行抽液，所述沉淀剂溶液、还原剂溶液或清水的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液或采用注液泵注液，所述固定圈层井的排列顺序为局部范围，所述抽液井位于所述地浸采铀基地的中间，所述还原剂溶液包括硫化钠溶液。
23.在本发明中，所述硫化钠溶液的ph值优选为8.0～10.5。
24.在本发明中，所述硫化钠溶液的注入速率优选确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致从注液井溢出。
25.在本发明中，所述固定圈层井的排列顺序优选为局部范围外围注，中间抽。
26.在本发明中，所述地浸采铀基地的地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300平方米，被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8 平方米及被污染设备器材。
27.所述固定圈层局部抽注修复前，所述地浸采铀基地优选依次进行单抽清洗、采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复、抽注互换和用碱性还原原位修复。
28.在本发明中，所述单抽清洗的时间优选为0.5年。
29.本发明采用单抽清洗快速降解技术，只抽不注，在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的38个钻孔作为全局抽液钻孔，总抽液量180m3/d，通过抽液，以便在地下水污染范围内形成降落漏斗，使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内，该阶段持续时间为0.5年。
30.在本发明中，所述采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复优选为对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时，对地浸采铀基地的注液孔注入水。
31.在本发明中，所述置换修复的时间优选为0.5～5年，更优选为2年。
32.在本发明中，所述置换修复的总处理量优选为38.5万m3。
33.在本发明中，所述抽液孔中污染物浓度优选大于注液孔，所述抽液孔优选为污染物浓度较大的钻孔。
34.在本发明中，所述注液孔优选为抽液孔周围污染物浓度较低或者达标的钻孔。
35.在本发明中，所述抽出地下水中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度优选高于含矿水层中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度。
36.在本发明中，所述注入水优选为污染物浓度达标的清水。
37.本发明优选抽出受污染的地下水，经地表处理后回注地下或者达标后外排，同时注入清洁水以置换污染的地下水，注入的水优选来自地表处理后的清洁水或者外来清洁水。
38.在本发明中，所述抽注互换优选将局部抽液孔改为注液孔，在本发明的具体实施例中，将dk0903、dk0713、dk0805、dk0005、dk0717、dk0016、 dk0510、dk0613、dk0607、dk0601、dk0204、dk0604、dk9018、dk15、 zk1003抽液孔改为注液孔，将dk0902、dk0813、dk0716、dk0508、dk0010、 dk0712、dk0015、dk0014、dk0606、dk0205、dk0603、xz12、xz5、 xz19、xz21、dk15、dk9908、dk9909注液孔改为抽液孔，继续进行抽污注清置换修复。
39.在本发明中，所述抽注互换的修复时间优选为2年。
40.在本发明中，所述抽注互换的总计处理量优选为26.9万m3，合32.88pv。
41.在本发明中，所述碱性还原原位修复优选使用硫化钠，所述硫化钠优选以硫化钠水溶液的形式加入，所述硫化钠水溶液的ph值优选为8.0～10.5。
42.在本发明中，所述固定圈层井注入硫化钠溶液的ph值优选为9.4。本发明对调节硫化钠溶液的ph值的方法没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的方法即可。
43.在本发明中，所述硫化钠溶液的注入速率优选确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致从注液井溢出。
44.为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的固定圈层局部抽注修复的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
45.实施例1
46.地浸采铀基地的地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300 平方米，被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8平方米及被污染设备器材。
47.第一阶段：采用单抽清洗快速降解技术，只抽不注，实施期间按照设计方案书要求结合现场实际情况，在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的 38个钻孔作为全局抽液钻孔，总抽液量180m3/d。通过抽液，以便在地下水污染范围内形成降落漏斗，使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内，该阶段持续时间为0.5年(2016年7月-2016年12月)，抽出污染水的体积为0.67pv (25300m3)。
48.第二阶段(边抽边注)：采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。选择特定抽液孔抽出污染水和注液孔注入清洁水进行抽污注清使清洁水置换污染水。第二阶段抽污注清置换历时2年(2017年1月至2018年12月)，总处理量38.5万m3，合13.65pv。
49.第三阶段(抽注互换)：在第二阶段的基础上，将局部抽液孔改为注液孔(如dk0903、dk0713、dk0805、dk0005、dk0717、dk0016、dk0510、 dk0613、dk0607、dk0601、dk0204、dk0604、dk9018、dk15、zk1003)，局部注液孔改为抽液孔(如dk0902、dk0813、dk0716、dk0508、dk0010、 dk0712、dk0015、dk0014、dk0606、dk0205、dk0603、xz12、xz5、 xz19、xz21、dk15、dk9908、dk9909)继续进行抽污注清置换修复，抽注互换修复时间为2年(2019年1月至2020年12月)，总计处理量为26.9 万m3，合32.88pv。
50.第四阶段：采用碱性还原原位修复技术，注入还原剂硫化钠。na2s加入到注液孔
后，随着时间的推移，ph逐渐增加，从最初的3.3左右增加到5.9～6.6；氧化还原电位从最初的180mv降低到80～100mv。注入还原剂效果符合预期。
51.采用上述地下水修复措施后，局部有个别孔没到达到修复标准，可以采用固定圈层局部抽注技术(对地浸采铀基地的外围钻井进行固定圈层井注入硫化钠溶液，同时对抽液井进行抽液，硫化钠溶液的ph值为9.4，硫化钠溶液的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液，固定圈层井的排列顺序为局部范围，抽液井位于所述地浸采铀基地的中间，即局部范围外围注，中间抽)。以没有达标的钻孔为中心进行抽液，选取周围的钻孔进行注液，进行局部的抽注液作业。图1为抽注液分布图(18号为抽液井，17号、19号、 28为注液井)，图2为抽注液分布图(32号为抽液井，17号、45号和47号为注液井)，加强对局部地下水的修效果，最终达到修复局部不达标钻孔的目的。例如，选取18号钻孔为抽液井，选取周围的17号、19号、28号钻孔进行注液处理。经过一段时间的处理后，钻孔中ra浓度下降58％，ph从3.66 升至6.32(见图3)。
52.选取32号钻孔为抽液井，选取周围的45号、47号和17号钻孔进行注液处理。经过一段时间的处理后，钻孔中ra浓度下降65％，ph从2.84升至6.48 (图4)。
53.以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。