地下水氨氮循环处理的方法与流程

本发明属于地下水修复治理处理，具体涉及一种地下水氨氮循环处理的方法。

背景技术：

1、随着石油、化工、食品和制药等工业和农业的发展，以及人民生活水平的不断提高，城市生活污水和垃圾渗滤液中氨氮的含量急剧上升，越来越多含氮污染物的任意排放给环境造成了极大的危害。2007年，我国成为世界最大氮肥出口国，随着产业转变升级与工业生产入园要求，陆续有氮肥企业退出或搬迁入园。根据中国磷复肥工业协会统计，2015-2019年全国合成氨企业共退出124家，尿素企业共退出73家。这些退出的氮肥企业将产生疑似污染块，根据2019年污染地块名录公开数据，各省也均有氮肥厂纳入污染地块名录，这些氮肥企业退役地块常具有占地大、历史长等特点。工业用地土壤和地下水中氨氮污染问题已得到广泛关注。

技术实现思路

1、针对现有技术中的不足，本发明的目的是提供一种地下水氨氮循环处理的方法，用以有效地将地下水中的氨氮转化为对环境与人体无害的氮气，解决污染地下水的修复改善问题。

2、为达到上述目的，本发明的解决方案是：

3、一种地下水氨氮循环处理的方法，其包括如下步骤：

4、(1)、布置地下水抽提井系统和地下水回灌井系统位置，通过真空抽提泵和回灌桶分区控制地下水抽提和回灌量；

5、(2)、地下水抽提至地面的沉淀池，调节沉淀后的地下水ph，排入吹脱塔进行二级串联吹脱处理，初步降低水中的氨氮浓度，经吹脱处理的污染废水排入中间池暂存缓冲，然后排入电化学设备进行深度处理；吹脱出来的废气经气液分离后排放，废水排入沉淀池；

6、(3)、对步骤(2)气液分离后的气相采用活性炭吸附处理；

7、(4)、对步骤(2)经电化学深度处理后的废水排入待检池，检测达标后回灌至地下，实现地下水循环修复。

8、进一步地，步骤(1)中，地下水抽提井系统和地下水回灌井系统间隔设置；地下水抽提井系统中抽提管线由数个抽提井串联构成，地下水回灌井系统中回灌管线由数个回灌井串联构成；通过抽/注水试验，合理设置抽提管线和回灌管线，抽提井和回灌井间距，实现修复区域的覆盖。

9、地下水抽提井系统进行抽提和地下水回灌井系统进行回灌时，通过控制不同区域抽提和回灌管线的阀门，调整循环效率和处理量，精准控制不同区域地下水的处理效果。

10、进一步地，步骤(2)中，调节水体的ph时，通过液碱调整进入吹脱设备的废水ph，保持为11.5-12。

11、进一步地，步骤(2)中，吹脱处理时，采用二级串联的吹脱塔，吹脱塔内填充聚丙烯材质的填料，地下水从吹脱塔的顶部均匀淋洒到填料上，形成水滴流向吹脱塔的底部，同时离心式风机从吹脱塔底部吹入空气，使气水充分接触，游离氨从水中逸出被空气带走。

12、进一步地，步骤(3)中，气液分离后，一级吹脱塔产生的废气与二级吹脱塔产生的废气分别进入活性炭吸附器吸附，活性炭吸附器另一端安装离心式的抽风机，将废气抽出后通过烟囱排出。

13、进一步地，步骤(4)中，电化学深度处理时，使用穿透式电化学设备对废水进行处理，利用水中的氯离子，使电极产生大量具有强氧化性的自由基，从而对污染物进行降解。

14、进一步地，步骤(4)中，电化学深度处理后的地下水排入待检池，检测合格后回灌至地下，不合格则排入沉淀池重新进行处理。

15、进一步地，步骤(2)和步骤(4)中，沉淀池、中间池、待检池中均安装氮氧浓度在线监测装置、ph在线监测装置、氯离子浓度在线监测装置，监控地下水氨氮循环处理的运行效果。

16、进一步地，抽提管线和回灌管线均安装流量计，记录处理过程的流速和流量。

17、由于采用上述方案，本发明的有益效果是：

18、(1)本发明通过开展抽/注水试验，合理设计抽水井和回灌井位置，布置抽提管线和回灌管线间距，使得地下水抽提井系统和地下水回灌井系统间隔设置，实现地下水污染区域的有效覆盖。

19、(2)本发明可根据地下水中污染浓度分布和处理过程中污染物的浓度变化，动态控制相应区域地下水的抽提和回灌效率以及处理量，实现重点区域重点抽提，重点区域重点回灌的目的，从而实现地下水的精准修复和分区控制。

20、(3)本发明提供的地下水氨氮循环处理方法包括抽提、沉淀、二级串联吹脱处理、电化学深度处理、检测回灌水质量等步骤，使整个地下水处理过程得到循环，从而将危害环境与人体的氨氮转化为无毒的氮气，为不具备纳管条件的地下水治理工程提供解决方案。另外，二级吹脱设备耦合电化学设备组成，二级吹脱实现水中氨氮的初步脱氮，水处理量大，迅速降低水中氨氮浓度，电化学设备采用穿透式多孔电极，操作电压低、电流效率高、电极使用寿命长，对处理水中污染物的浓度适用范围广，能够实现水中氨氮的深度处理，水处理效率高和能耗低。

21、(4)本发明中回灌采用重力流异井回灌方式，回灌过程无需设加压装置，对管道连接以及密封性能要求低，易于安装，方便维护，运行费用比同井抽灌方式低。

22、附图说明

23、图1为本发明的地下水氨氮循环处理工艺的设备示意图。

24、图2为本发明的地下水氨氮循环处理工艺流程图。

25、图3为本发明的地下水氨氮循环处理工艺的抽提井及管道结构示意图。

技术特征：

1.一种地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：其包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述地下水抽提井系统和地下水回灌井系统间隔设置；所述地下水抽提井系统中抽提管线由数个抽提井串联构成，所述地下水回灌井系统中回灌管线由数个回灌井串联构成；

3.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述调节水体的ph时，通过液碱调整进入吹脱设备的废水ph，保持为11.5-12。

4.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述吹脱处理时，采用二级串联的吹脱塔，吹脱塔内填充聚丙烯材质的填料，地下水从吹脱塔的顶部均匀淋洒到填料上，形成水滴流向吹脱塔的底部，同时离心式风机从吹脱塔底部吹入空气，使气水充分接触，游离氨从水中逸出被空气带走。

5.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述气液分离后，一级吹脱塔产生的废气与二级吹脱塔产生的废气分别进入活性炭吸附器吸附，活性炭吸附器另一端安装离心式的抽风机，将废气抽出后通过烟囱排出。

6.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述电化学深度处理时，使用穿透式电化学设备对废水进行处理，利用水中的氯离子，使电极产生大量具有强氧化性的自由基，从而对污染物进行降解。

7.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(4)中，所述电化学深度处理后的地下水排入待检池，检测合格后回灌至地下，不合格则排入沉淀池重新进行处理。

8.根据权利要求1所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：步骤(2)和步骤(4)中，所述沉淀池、中间池、待检池中均安装氮氧浓度在线监测装置、ph在线监测装置、氯离子浓度在线监测装置，监控地下水氨氮循环处理的运行效果。

9.根据权利要求2所述的地下水氨氮循环处理的方法，其特征在于：所述抽提管线和回灌管线均安装流量计，记录处理过程的流速和流量。

技术总结
本发明提供了一种地下水氨氮循环处理的方法，该方法包括：根据地下水污染范围、深度及污染物浓度，设计地下水抽提井和回灌井系统；抽提井将污染地下水抽提至沉淀池；调节pH值，进行吹脱处理，将污染地下水中的部分离子态铵转化为气态氨；气液分离后进入活性炭吸附；地下水进入电化学设备深度脱氮；处理达标后回灌至地下；本发明能够根据地下水污染浓度的分布及过程中的处理效果进行调整，具有分区控制和精准修复的特点；本发明由二级吹脱设备耦合电化学设备，二级吹脱实现水中氨氮的初步脱氮，水处理量大，迅速降低水中氨氮浓度，电化学设备采用穿透式多孔电极，对水中污染物浓度适用范围广，能实现水中氨氮的深度处理，水处理效率高和能耗低。

技术研发人员：陈峰,丁劲光,黄华特,刘剑平,房多奎,高卫国,刘彦良,曾秋宇
受保护的技术使用者：上海宝发环科技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13