基于污染阻控的地下水中LNAPL污染修复系统及方法与流程

本发明属于地下水污染防治技术领域，具体涉及一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统及方法。

背景技术：

近年来随着化工工业的迅速发展，在产品的生产、传输和存贮和使用过程中，每年有大量的轻质非水相液体(lightnonaqueousphaseliquid，lnapl)进入土壤与地下水中，成为一类重要的污染物质，常见的包括石油、煤油、对二甲苯。这类lnapl水溶性小、不易降解去除，大部分具有致癌、致畸、致突变危害，其中绝大部分已被各国列为优先控制的有毒有害有机污染物，一旦进入环境，将对人类健康和生态环境产生长远的不利影响。

lnapl密度比水小，进入地下水的lnapl往往存在于含水层的表层，若遇到粒径较细的土壤层时，则附着在其上形成轻油聚集体。滞留在土壤和地下水中的lnapl由于挥发、溶解或外力作用可进一步迁移，造成土壤和地下水环境更大范围污染。饱和含水层中残留的lnapl污染物是地下水修复工作面临的难点之一，由于lnapl具有较低的水溶度和较高的与水之间的界面张力，传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明的主要目的在于提供一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统及方法，以便解决上述问题中的至少之一。

本发明是通过如下技术方案实现的：

作为本发明的一个方面，提供一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统，包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌系统；其中，

所述垂直阻隔墙围成一限定范围，并深入地下一定深度，将受lnapl污染的地下水的至少上半部分阻隔在所述限定范围内；

所述抽出处理单元包括抽出管路和处理单元，其中所述抽出管路位于所述垂直阻隔墙围成的限定范围之内，用于将所述受lnapl污染的地下水抽出到所述处理单元中处理后再注入回灌系统；

所述回灌系统布设在所述抽出管路与所述垂直阻隔墙之间，用于将所述处理单元处理后的地下水回灌到所述地下水流道中。

优选地，所述垂直阻隔墙由hdpe土工膜构成，所述hdpe土工膜上端位于地表面以上，下端位于受污染目标含水层水位下方0.5～1m。

优选地，所述抽出管路底部位于受污染含水层水位下方0.3～0.5m。

优选地，所述抽出管路的管径为300～400mm。

优选地，所述回灌系统由渗流槽组成。

优选地，所述渗流槽呈圆周布设，第n层的渗流槽圆周的半径rn＝rn/m；其中，r为最外层渗流槽圆周的半径，m为总层数，最内层为第一层；所述最内层渗流槽与所述抽出管路的间距为1～2m。

优选地，所述渗流槽上部与地表面平齐，下部位于所述垂直阻隔墙底部上方30～50mm。

作为本发明的另一个方面，提供一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染的修复方法，利用前述的基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统，具体步骤为：将受污染地下水由抽出管路输送至处理单元，净化处理后的水中加入增溶剂后通过回灌系统进入目标含水层，间隔一段时间后再次抽水，重复上述修复过程，利用回灌水带入增溶剂的方式循环往复的溶出lnapl，实现对受污染地下水的高效修复。

优选地，所述垂直阻隔墙和所述最外层的渗流槽在垂直开槽后同时布设。

优选地，所述回灌系统根据污染场地情况分层布设

从上述技术方案可以看出，本发明的修复系统及方法具有以下有益效果：

(1)在利用垂直防渗后实施地下水污染修复工程，有效的控制了地下水lnapl扩散范围和处理量，大大提高修复效率，并且根据lnapl特征垂直防渗墙不需要设置于隔水层，同时利用垂直防渗开槽过程布设渗流槽，节约工程成本；

(2)构建基于污染阻控的地下水lnapl污染修复方法，结合加入增溶剂的水力反洗控制，解决了传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象的难题；

(3)本发明的基于污染阻控的地下水lnapl污染修复方法，由于修复区位于地表，可灵活更换介质材料以取得良好的修复效果。

附图说明

图1是本发明实施例中基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统的纵截面示意图；

图2是本发明实施例中基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统的横截面示意图；

其中：1-垂直阻隔墙，2-抽出处理单元，3-渗流槽，4-受污染含水层水位，5-布水管。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供了一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统及方法，所述修复系统包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌系统。本发明的基于污染阻控的地下水中lnapl污染的修复方法在对受污染地下水实施垂直阻隔的基础上，进行地下水抽出处理和回灌水反洗，解决了传统的抽出处理法中拖尾反弹现象的难题，更有效的完成地下水污染修复有效的控制了地下水lnapl扩散范围和处理量，大大提高了修复效率，同时利用垂直防渗开槽过程布设渗流槽，节约了工程成本。

具体地，本发明提供了一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统，包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌系统；其中，

所述垂直阻隔墙围成一限定范围，并深入地下一定深度，将受lnapl污染的地下水的至少上半部分阻隔在所述限定范围内；

所述抽出处理单元包括抽出管路和处理单元，其中所述抽出管路位于所述垂直阻隔墙围成的限定范围之内，用于将所述受lnapl污染的地下水抽出到所述处理单元中处理后再注入回灌系统；

所述回灌系统布设在所述抽出管路与所述垂直阻隔墙之间，用于将所述处理单元处理后的地下水回灌到所述地下水流道中。

优选地，所述垂直阻隔墙由2～4mm厚的hdpe土工膜构成，土工膜上端超出地表面30～50mm，下端位于受污染目标含水层水位下方0.5～1m，将受lnapl污染地下水屏蔽于限定的范围内。

优选地，所述抽出处理单元由若干管径为300～400mm的抽出管路和地表处理单元组成，抽出管路底部位于受污染含水层水位下方0.3～0.5m，将受污染地下水抽出进行地表处理后通过导水管将处理后的水注入回灌系统。

优选地，所述回灌系统由若干厚度为30～50mm渗流槽组成，所述渗流槽呈圆周布设，第n层的渗流槽圆周的半径rn＝rn/m；其中，r为最外层渗流槽圆周的半径，m为总层数，最内层为第一层；所述最内层渗流槽与所述抽出管路的间距为1～2m。最外层渗流槽在垂直阻隔墙开槽同时进行布设，渗流槽位于垂直阻隔墙内侧，即朝向受污染区的一侧。渗流槽上部与地表面平齐，下部位于垂直阻隔墙底部上方30～50mm。

在实际工程应用中，在垂直开槽后同时布设所述的垂直阻隔墙和最外层的渗流槽，同时根据污染场地情况分层布设回灌系统。垂直阻隔墙和回灌系统布设完成后，根据场地受污染范围和程度布设抽出管路和地表处理系统。具体修复过程是开启抽水泵，将受污染地下水由抽水系统输送至地表处理系统进行处理，净化处理后的水中加入增溶剂后通过回灌系统进入目标含水层，增强含水层中lnapl的溶出，间隔一段时间后再次抽水，重复上述修复过程，利用回灌水带入增溶剂的方式循环往复的溶出lnapl，实现对受污染地下水的高效修复，避免出现拖尾和反弹现象。

下面结合附图并举几个具体的实施例，对本发明的实施和应用效果做进一步说明。

实施例

图1为一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统的纵截面示意图，图2为一种基于污染阻控的地下水中lnapl污染修复系统的横截面示意图。如图1、图2所示，该系统由垂直阻隔墙1、抽出处理单元2和回灌系统3组成。所述的垂直阻隔墙1由2～4mm厚的hdpe土工膜构成，土工膜上端超出地表面30～50mm，下端位于受污染目标含水层水位4下方0.5～1m，将受lnapl污染地下水屏蔽于限定的范围内，控制污染的进一步扩散。所述的抽出处理单元2由若干管径为300～400mm的抽出管路和地表处理设施组成，抽出管路底部位于受污染含水层水位4下方0.3～0.5m，将受污染地下水抽出进行地表处理后通过布水管5将处理后的水注入回灌系统。所述回灌系统3由若干厚度为30～50mm渗流槽3组成，渗流槽3呈圆周布设，如图2所示，第n层的渗流槽3半径rn＝rn/m(r为最外层渗流槽的半径，m为总层数，最内层为第一层)，垂直于地下水流向且靠近污染源的渗流槽3间距为1～2m。最外层渗流槽3在垂直阻隔墙开槽同时进行布设，渗流槽3位于垂直阻墙内侧，即朝向受污染区的一侧。渗流槽3上部与地表面平齐，下部位于垂直阻隔墙底部上方30～50mm。

在实际工程应用中，在垂直开槽后同时布设所述的垂直阻隔墙1和最外层的渗流槽3，同时根据污染场地情况分层布设回灌系统。垂直阻隔墙和回灌系统布设完成后，根据场地受污染范围和程度布设抽出管路和地表处理系统。具体修复过程是开启抽水泵，将受污染地下水由抽水系统输送至地表处理系统进行处理，净化处理后的水中加入增溶剂后通过回灌系统进入目标含水层，增强含水层中lnapl的溶出，间隔一段时间后再次抽水，重复上述修复过程，利用回灌水带入增溶剂的方式循环往复的溶出lnapl，实现对受污染地下水的高效修复，避免出现拖尾和反弹现象。

本发明的基于污染阻控的地下水中lnapl污染的修复方法，在对受污染地下水实施垂直阻隔的基础上，进行地下水抽出处理和回灌水反洗，解决了传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象的难题，更有效的完成地下水污染修复。根据lnapl特征垂直防渗墙不需要设置于隔水层也能起到控制污染物扩散的作用，同时利用垂直防渗开槽过程布设渗流槽，节约工程成本。同时，该系统修复区位于地表，可灵活更换介质材料以取得良好的修复效果。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。