一种地下水重金属污染的修复装置的制作方法

本发明涉及地下水修复设备，尤其涉及一种地下水重金属污染的修复装置。

背景技术：

随着工农业的快速发展，地下水中重金属的污染加剧，污染形势日益严峻，尤其是工业废水，废渣以及含重金属农药、化肥的大量使用造成地下水重金属污染，导致地下水中重金属含量急剧增加，严重影响人体健康和生态环境安全。

目前地下水中重金属污染的修复技术大都采用将重金属污染的地下水抽出后进行水质净化与污染物除去，再将处理后达到相关标准要求的水回灌到地下目标含水层，从而达到地下水重金属污染组分的有效去除，该种方式具有修复速度快，地面修复装置易于维护等优点；但由于地下水上方的土壤中仍存在重金属含量超标并向地下水中浸出，导致修复完的地下水过一段时间后又被重金属污染，造成多次重复修复的成本高，且效果持久性低。

技术实现要素：

针对上述情况，本发明的目的在于提供一种地下水重金属污染的修复装置，它采用隔离、土壤修复与地下水修复相结合的结构从而克服现有技术多次重复修复成本高的缺陷，能对污染土壤和地下水进行持续性修复，并且运行成本低，效果持久性高，整体结构科学合理、简单紧凑，安装和使用方便，市场前景广阔，便于推广使用。

为了实现上述目的，一种地下水重金属污染的修复装置，它包括隔离系统、土壤修复系统、地下水修复系统；所述隔离系统包括阻隔墙，该阻隔墙围成一个上下连通且四周封闭的隔离区；所述土壤修复系统包括喷淋罐、若干喷淋头和修复植物，所述若干喷淋头位于隔离区的上方并经输送管道与喷淋灌连接；所述地下水修复系统包括经输送管道顺次相邻连接的抽提井、石英砂过滤罐、重金属反应罐、活性炭过滤罐和若干喷淋头。

为了实现结构、效果优化，其进一步的措施是：所述阻隔墙的内侧设有吸附层，所述吸附层采用黏土矿物中添加海泡石构成。

所述阻隔墙为钢筋混凝土结构墙且其厚度为10～30cm。

所述若干喷淋头均匀分布于隔离区的上方用于对隔离区内的土壤均匀喷洒喷淋液。

所述若干喷淋头与喷淋罐之间的输送管道上设有单向阀。

所述隔离区的顶层设有改良层用于栽种修复植物。

所述活性炭过滤罐与若干喷淋头相邻连接的输送管道上依次设有输送泵和单向阀。

所述抽提井设于隔离区内并沿土壤深度纵向向下延伸，且抽提井与石英砂过滤罐相邻连接的输送管道上设有输送泵。

本发明相比现有技术所产生的有益效果：

(ⅰ)本发明采用设置隔离系统将重金属污染土壤在原位进行隔离，利用土壤修复系统和种植修复植物对被污染土壤进行生态修复，可缩短土壤的修复周期，以及达到较好的景观效果，并结合地下水修复系统对地下水中的重金属去除，从而实现对土壤和地下水进行持续性修复，运行成本低，且效果持久性高，适合对城市污染场地高效而快速修复的目的；

(ⅱ)本发明采用依次设置石英砂过滤罐、重金属反应罐和活性炭过滤罐的三级水处理结构，能有效去除地下水中的重金属和其它矿物质等杂质，整体结构简单，操作可靠，运行成本低，地下水重金属污染修复效果好；

(ⅲ)本发明采用隔离、土壤修复与地下水修复相结合的结构从而克服现有技术多次重复修复成本高的缺陷，能对污染土壤和地下水进行持续性修复，并且运行成本低，效果持久性高，整体结构科学合理、简单紧凑，安装和使用方便，具有显著的经济效益和社会效益。

本发明广泛适用于地下水修复作业配套使用。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

附图说明

构成本申请一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1为本发明的整体结构示意图。

图中：1-阻隔墙，11-吸附层，2-隔离区，21-抽提井，22-改良层，3-石英砂过滤罐，4-重金属反应罐，5-活性炭过滤罐，6-输送泵，7-单向阀，8-喷淋罐，9-喷淋头，10-修复植物。

具体实施方式

参照图1，本发明是这样实现的：一种地下水重金属污染的修复装置，它包括隔离系统、土壤修复系统、地下水修复系统；所述隔离系统包括阻隔墙1，该阻隔墙1围成一个上下连通且四周封闭的隔离区2；所述土壤修复系统包括喷淋罐8、若干喷淋头9和修复植物10，所述若干喷淋头9位于隔离区2的上方并经输送管道与喷淋灌8连接；所述地下水修复系统包括经输送管道顺次相邻连接的抽提井21、石英砂过滤罐3、重金属反应罐4、活性炭过滤罐5和若干喷淋头9。

参考图1所示，本发明中阻隔墙1为钢筋混凝土结构墙且其厚度为10～30cm，利用钢筋混凝土可有效阻隔重金属污染源向外浸出扩散；所述阻隔墙1的内侧设有吸附层11，所述吸附层11采用黏土矿物中添加海泡石构成，利用海泡石对污染物具有良好的吸附性能，可对土壤中具有活性的有毒重金属吸附和沉淀下来，阻碍其转移到植物或地下水中，从而达到修复土壤目的，同时利用黏土矿物的特性有助于形成土壤团粒结构，从而增加土壤的保肥持水能力，所述黏土矿物优选采用钙基膨润土、钠基膨润土或沸石。

结合图1所示，本发明中抽提井21设于隔离区2内并沿土壤深度纵向向下延伸，且抽提井21与石英砂过滤罐3相邻连接的输送管道上设有输送泵6，通过输送泵6方便实现自动抽取地下水进行集中净化处理，避免地下水污染向下游扩散，安装时可根据隔离区2的地下水流场分布和地下水污染状况，在隔离区2土壤范围内应合理均匀布置适当数量的抽提井21，同时抽提井21可对淋洗液与重金属土壤化学反应产生得到的淋出液进行抽提，方便进行集中处理以及循环再利用，从而减低了土壤修复造成的二次污染；所述隔离区2的顶层设有改良层22用于栽种修复植物10，当隔离区2内的土壤淋洗完成后，可在隔离区2内的顶层土壤中添加改良剂，具体为对该隔离区2内的土壤表层向下0～30cm范围内添加改良剂形成土壤改良层22，使其符合植物生长所需土壤环境，所述改良剂可选用能促进植物生长的肥料、粪便或其它化学药剂；所述修复植物10一般选用东南景天、商陆、蜈蚣草等既能有效修复土壤，又能达到城市绿化景观效果的要求。

如图1所示，本发明中若干喷淋头9均匀分布于隔离区2的上方用于对隔离区2内的土壤均匀喷洒喷淋液，有利于重金属土壤净化处理的高效快速，所述喷淋液属于净化土壤中重金属的一种溶剂，可采用乙二胺二琥珀酸和去离子水配制而成，或其它相应的化学药剂配制而成；所述若干喷淋头9与喷淋罐8之间的输送管道上设有单向阀7，可避免活性炭过滤罐5输送过来的水回流至喷淋罐8内；所述活性炭过滤罐5与若干喷淋头9相邻连接的输送管道上依次设有输送泵6和单向阀7，通过输送泵6可将净化处理完的水经喷淋头9喷洒到土壤上再缓慢回流至地下含水层中，避免扰动地层结构，而单向阀7可防止喷淋罐8输出的淋洗液流向活性炭过滤罐5内；通过采用喷淋头9分别与喷淋罐8和活性炭过滤罐5连接，可实现淋洗土壤和地下水回灌采用一套喷淋系统，整体结构科学简单，使用方便，有利于降低制作成本。

本发明中石英砂过滤罐3利用在一定的压力下把地下水通过一定厚度的粒状或非粒的石英砂过滤，能有效截留除去水中的悬浮物、有机物、胶质颗粒、微生物、氯、嗅味及部分重金属离子等，达到降低水浊度、净化水质效果，有利于后续工序作业；所述重金属反应罐4内一般填充有与重金属反应的活性材料或添加能与重金属发生反应的药剂，达到去除地下水中的重金属；所述活性炭过滤罐5利用活性炭作为过滤介质，能去除水中的异味、有机物、胶体、铁及余氯，以及过滤水中的游离物、微生物、上工序遗留的重金属离子等，通过采用三级水处理，可有效保障地下水修复的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化；凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。