一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙

1.本实用新型涉及污水修复技术领域，具体为一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙。


背景技术：

2.地下水是一种重要的饮用水资源，具有非常高的经济价值和生态价值，是人类赖以生存和社会发展的重要基础。水环境污染问题是本世纪最棘手的问题之一，国内外各类废水排放总量还在逐年递增，其中，工业废水总排放量的比重最大，电镀、化工、冶炼等行业排放的工业废水中含有大量的重金属，如铅、砷、锌、铜、镉、镍、汞等；
3.近年来，随着对各项资源的不合理开发与利用，以及对重金属废水的不适当处理、不按标准排放和意外泄露，导致重金属通过多种渠道进入地下水中，使地下水受到了污染，也对社会发展和人类饮水安全产生了不利影响。因此，如何有效修复受到重金属污染的地下水，保护人类健康和生态环境，是当前亟需解决的问题；
4.传统的地下水修复技术一般指抽出处理，将地下水抽到地表，经常规的物理、化学、生物法处理后，回灌到地下，此法对地下水扰动较大，易形成污染物的扩散，且较难达到修复目标；
5.可渗透反应墙(prb)技术是针对传统地下水修复方法的缺点，于20世纪90年代新兴，目前在欧美等发达国家处于应用和研究热点的一种原位修复方法，从污染源释放出来的污染物质在向下游渗流过程中，会溶解于水形成一个污染地下水羽，这种污染地下水羽流经prb时,可通过与墙体中活性材料发生物理、化学及生物作用而得到去除；
6.相对于传统的地下水处理方法即抽出处理法，prb技术具有能持续原位处理污染物(5～10年)、处理多种污染物(如重金属、有机物等)、处理效果好、安装施工方便、性价比相对较高等优点；
7.但是，在实际应用中我们发现，传统的可渗透反应墙仍然存在有一定的不足之处，比如：传统的可渗透反应墙虽然易建造，且对地下水流的影响较小，但如果污染区域或者蓄水层厚度较大,那么反应墙的面积将会很大，造价也会很高,从而使原位反应墙技术使用变得不现实，而且当反应填料失活或堵塞时，清理和更换起来也较为麻烦；
8.基于此，我们提出了一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，希冀解决现有技术中的不足之处。


技术实现要素：

9.(一)解决的技术问题
10.针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，具备成本低、体较小、易于清理和更换反应填料的优点。
11.(二)技术方案
12.为实现上述成本低、体较小、易于清理和更换反应填料的目的，本实用新型提供如
下技术方案：一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，包括处理箱，所述处理箱的一端设置有进水管，所述进水管内流通有净水，所述处理箱的另一端设置有处理管；
13.所述处理箱的底部设置有污水管，所述污水管内流通有污水，所述污水管的顶端延伸至处理箱的内部并朝向处理管处九十度弯折，所述污水管流出的污水在处理箱内形成污染羽；
14.所述处理箱的内壁还固定安装有截水墙，所述截水墙呈漏斗状，漏斗状的截水墙开口大的一端朝向污水管处，开口小的一端与处理管相连通。
15.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述处理箱的内壁还固定安装有布水板，所述布水板的内部均匀开设有布水孔，所述布水板设置在进水管与处理管之间。
16.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述处理管包括过滤管和反应管，所述过滤管固定安装在处理箱的外壁上，所述反应管与过滤管之间通过法兰相连接。
17.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述反应管的末端还通过法兰连接有出水管，所述出水管的内部设置有控制阀。
18.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述过滤管的内壁固定安装有过滤筛网，所述反应管内壁的两侧均设置有石英砂层，两层石英砂层之间设置有反应填料。
19.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述处理箱的内壁还固定安装有沉淀管，所述沉淀管与过滤管之间相贯通，所述沉淀管的底部均匀设置有集泥斗。
20.(三)有益效果
21.与现有技术相比，本实用新型提供了一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，具备以下有益效果：
22.1、该用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，通过漏斗状的截水墙，可以将大范围的污染羽汇集起来集中导流至处理管，使处理管内的反应填料可与受污染的地下水充分混合接触，避免了由于传统的可渗透反应墙墙面较大，墙内反应填料存在利用不充分而造成的浪费现象，同时制作成本也更低，体积也更小。
23.2、该用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，处理管包括过滤管和反应管，两者通过法兰相连接，使其成为可拆、替换、清洗的反应小单元，当进水水质改变或反应材料吸附饱和穿透时，能够方便拆装以更换反应填料，操作简单，节省了时间成本，在一定程度上保证了污水处理的连续性，且运行维护成本较低，性价比高，有利于技术的推广应用。
24.3、该用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，过滤管内设置有过滤筛网，反应管内设置有石英砂层和反应填料，过滤筛网可以过滤掉污水中大颗粒物质，第一层石英砂既可起到过滤颗粒型污染物的作用，还可利用石英砂的间隙起到均匀布水，缓解由于水压太大而造成对填充材料冲击的作用，反应填料对污水中的重金属离子进行吸附去除，第二层石英砂可缓解水流对填充材料的冲击，对填料起阻挡和固定的作用，这样的结构设计可以使处理管能够更加有效的去除污水中的重金属离子，提高污水修复效率。
附图说明
25.图1为本实用新型整体结构的示意图；
26.图2为本实用新型沉淀管安装后的示意图；
27.图中：1、处理箱；2、进水管；3、布水板；4、污水管；5、污染羽；6、截水墙；7、处理管；701、过滤管；702、反应管；8、过滤筛网；9、石英砂层；10、反应填料；11、出水管；12、控制阀；13、沉淀管；14、集泥斗。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.实施例：
31.请参阅图1，一种用于修复受重金属污染的地下水的可渗透反应墙，包括处理箱1，处理箱1的一端设置有进水管2，进水管2连接有抽水泵，抽水泵用于抽取净水，把净水通过进水管2输送到处理箱1中；
32.处理箱1的另一端设置有处理管7，处理管7包括过滤管701和反应管702，过滤管701固定安装在处理箱1的外壁上，反应管702与过滤管701之间通过法兰相连接，使其成为可拆、替换、清洗的反应小单元，当进水水质改变或反应材料吸附饱和穿透时，能够方便拆装以更换反应填料10，操作简单，节省了时间成本，在一定程度上保证了污水处理的连续性，且运行维护成本较低，性价比高，有利于技术的推广应用；
33.反应管702的末端还通过法兰连接有出水管11，出水管11的内部设置有控制阀12，通过出水管11便于排出净化后的污水，通过控制阀12能够控制出水管11的通断；
34.过滤管701的内壁固定安装有过滤筛网8，反应管702内壁的两侧均设置有石英砂层9，两层石英砂层9之间设置有反应填料10，过滤筛网8可以过滤掉污水中大颗粒物质，第一层石英砂层9既可起到过滤颗粒型污染物的作用，还可利用石英砂的间隙起到均匀布水，缓解由于水压太大而造成对填充材料冲击的作用，反应填料10对污水中的重金属离子进行吸附去除，第二层石英砂层9可缓解水流对填充材料的冲击，对填料起阻挡和固定的作用，这样的结构设计可以使处理管7能够更加有效的去除污水中的重金属离子，提高了污水修复效率，本实施例中，优选颗粒型分子筛作为反应填料10，其对重金属离子吸附性能好，能有效截留部分重金属离子，保证出水水质达标，同时该填料具有成本低、综合处理效率高、单位体积可处理污水量大的优点，具体的，反应填料10是13x、4a、y型颗粒分子筛中的一种，颗粒粒径为20-40目或者20-60目；
35.处理箱1的底部设置有污水管4，污水管4的底部也设置有抽水泵，污水管4底部的抽水泵用于抽取污水，使污水通过污水管4流到处理箱1中，污水管4的顶端延伸至处理箱1的内部并朝向处理管7处九十度弯折，污水管4流出的污水在处理箱1内形成污染羽5，污水管4中污水的流出方向与净水在处理箱1内的流动方向一致，且污水的流出位置位于处理箱1的中部，这样的话污染羽5的扩散效果最佳；
36.处理箱1的内壁还固定安装有截水墙6，截水墙6呈漏斗状，漏斗状的截水墙6开口大的一端朝向污水管4处，开口小的一端与处理管7相连通，通过漏斗状的截水墙6，可以将大范围的污染羽5汇集起来集中导流至处理管7，使处理管7内的反应填料10可与受污染的地下水充分混合接触，避免了由于传统的可渗透反应墙墙面较大，墙内反应材料存在利用不充分而造成的浪费现象，同时制作成本也更低，体积也更小，本实施例中，漏斗状截水墙6的外壁与处理箱1的内壁之间的夹角是三十度，这样将大范围的污染羽5汇集起来集中导流至处理管7的效果最佳；
37.处理箱1的内壁还固定安装有布水板3，布水板3的内部均匀开设有布水孔，布水板3设置在进水管2与处理管7之间，进水管2流出的净水流经布水板3时，会被布水板3均匀分散，本实施例中，布水孔的开孔率是百分之十，可保证布水均匀；
38.请参阅图2，处理箱1的内壁还固定安装有沉淀管13，沉淀管13可以是圆管式，也可以是方管式，沉淀管13与过滤管701之间相贯通，沉淀管13的底部均匀设置有集泥斗14，污水在沉淀管13流动过程中，污水中的污泥会在自身重力作用下沉淀，沉淀至集泥斗14中，同时，被过滤筛网8过滤掉的杂物也会在自身重力作用下沉淀至集泥斗14中。
39.本实用新型的工作原理及使用流程：
40.在使用时，净水在抽水泵的作用下经由进水管2进入到处理箱1内，经过均匀开孔的布水板3形成稳定的水流，污水则在抽水泵的作用下经由污水管4进入处理箱1内，污水从污水管4排出后在水流中形成稳定的污染羽5，在截水墙6的作用下，大范围的污染羽5汇集起来集中导流至处理管7，污水中的大颗粒物质被过滤管701中的过滤筛网8阻拦，通过自身重力作用沉淀至集泥斗14中去除，以降低对后续反应区的堵塞；
41.进入反应管702的污水，会经过石英砂层9，第一层石英砂层9既可起到过滤颗粒型污染物的作用，还可利用石英砂的间隙起到均匀布水，缓解由于水压太大而造成对填充材料冲击的作用，然后污水与反应填料10充分反应进而被吸附去除，第二层石英砂层9可缓解水流对反应填料10的冲击，对填料起阻挡和固定的作用，修复后的清洁地下水最终通过出水管11排出。
42.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。