用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，該降水方法包括如下步驟：圍繞受污染區(qū)域外圍間隔設(shè)置若干井點(diǎn)管以組成井點(diǎn)系統(tǒng)；在受污染區(qū)域內(nèi)至少設(shè)置一口藥劑注入井，在所述藥劑注入井內(nèi)設(shè)置藥劑注入管；在所述藥劑注入管內(nèi)注入修復(fù)藥劑；啟動(dòng)所述井點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行抽水，使修復(fù)藥劑隨地下水定向運(yùn)移，抽水期間保持所述藥劑注入管內(nèi)藥劑液面穩(wěn)定；當(dāng)從所述井點(diǎn)管中抽出所述修復(fù)藥劑成份后，且檢測(cè)到所述受污染區(qū)域內(nèi)水土達(dá)標(biāo)，完成修復(fù)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，施工方便，成本較低，可促使地下水遷移、集中抽取，便于藥劑隨水定向運(yùn)移并覆蓋整個(gè)修復(fù)區(qū)域，同時(shí)還能夠疏干預(yù)固結(jié)地基，且不破壞土體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了地下水位以下水土一體化的修復(fù)。
【專利說明】用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于地下水、土壤污染治理【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于受污染水土一體 化原位修復(fù)的降水方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 伴隨我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和建設(shè)活動(dòng)導(dǎo)致的各類土壤和地下水環(huán)境污 染事故頻發(fā)，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和負(fù)面社會(huì)效應(yīng)，危及人民財(cái)產(chǎn)和生命安全。工業(yè)生產(chǎn)中 有毒有害物質(zhì)的跑冒滴漏、污水偷排、農(nóng)藥殘留、簡易垃圾填埋場滲浙液滲漏等，是造成水 土污染的主因。因此，隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，地下水與土壤污染的控制與修復(fù)需求正在 日益增長。
[0003] 由于地下水污染具有區(qū)域性、隱蔽性、難逆轉(zhuǎn)性、滯后性等特點(diǎn)，識(shí)別及修復(fù)難度 極大，因此國內(nèi)目前針對(duì)污染場地的治理大多僅關(guān)注土的污染，忽略或回避地下水污染問 題，導(dǎo)致一些場地在土壤修復(fù)一段時(shí)間后，污染物質(zhì)在地下水作用下再次匯集，使污染土治 理的效果大打折扣。因此，從長期性、持續(xù)性的角度看，解決場地污染問題，需要采取污染水 土聯(lián)合治理的策略。
[0004] 地下水和土壤修復(fù)技術(shù)包括物理方法、化學(xué)方法、生物方法和復(fù)合方法。地下水賦 存于土壤孔隙中，二者相互作用不可分割，但目前對(duì)于污染場地的土壤和地下水一般采取 分別處置的措施，罕見有效的水土一體化的集成修復(fù)方法。常用的地下水修復(fù)技術(shù)包括抽 出異位處理修復(fù)技術(shù)、原位注氣-土壤氣相抽提技術(shù)(AS-SVE)、原位化學(xué)和生物修復(fù)技術(shù) 等，土壤修復(fù)技術(shù)包括固化/穩(wěn)定化、氣相抽提、淋洗技術(shù)和熱脫附等。
[0005] 抽出處理修復(fù)技術(shù)是傳統(tǒng)的地下水污染治理方法，應(yīng)用較為廣泛，但其存在運(yùn)行 成本高，治理耗時(shí)長且效果不明顯等缺點(diǎn)；固化/穩(wěn)定化是一種快速、經(jīng)濟(jì)的污染土處理技 術(shù)，但其固化體長期穩(wěn)定性較差，且藥劑攪拌施工對(duì)原狀土體的擾動(dòng)較大；原位的化學(xué)、生 物修復(fù)技術(shù)具有去除效率高、修復(fù)范圍廣等優(yōu)勢(shì)，但由于污染物在地下水含水層中的遷移 轉(zhuǎn)化和降解規(guī)律研究尚不明確，常導(dǎo)致修復(fù)不徹底或污染反彈?？傊壳暗乃列迯?fù)技術(shù) 普遍存在成本高、工期長、效果難于保障等不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于受污染水土一體化 原位修復(fù)的降水方法，該降水方法在受污染區(qū)域內(nèi)、外分別設(shè)置藥劑注入井和井點(diǎn)管，通過 藥劑注入井向污染水土中注入修復(fù)藥劑，并通過井點(diǎn)管進(jìn)行抽水，使修復(fù)藥劑隨水定向運(yùn) 移并覆蓋整個(gè)受污染區(qū)域，實(shí)現(xiàn)受污染水土的一體化原位修復(fù)。
[0007] 本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成： 一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在于所述降水方法包括如下 步驟：確定場地受污染區(qū)域的范圍；圍繞所述受污染區(qū)域的外圍間隔設(shè)置若干井點(diǎn)管以組 成井點(diǎn)系統(tǒng)；在所述受污染區(qū)域內(nèi)至少設(shè)置一口藥劑注入井，在所述藥劑注入井內(nèi)設(shè)置藥 劑注入管；在所述藥劑注入管內(nèi)注入修復(fù)藥劑，使所述藥劑注入管內(nèi)的藥劑液面不低于地 下水位；啟動(dòng)所述井點(diǎn)系統(tǒng)對(duì)各所述井點(diǎn)管進(jìn)行抽水；當(dāng)從所述井點(diǎn)管中抽出所述修復(fù)藥 劑成份后停止抽水；待地下水位恢復(fù)且滿足所述修復(fù)藥劑反應(yīng)時(shí)間后，繼續(xù)對(duì)所述井點(diǎn)管 進(jìn)行抽水；重復(fù)上述步驟，直至所述受污染區(qū)域內(nèi)水土達(dá)標(biāo)，完成修復(fù)。
[0008] 所述的抽水為循環(huán)抽水，即當(dāng)抽水至所述井點(diǎn)管處的地下水位降至降水漏斗液面 且穩(wěn)定后停止抽水，待地下水位恢復(fù)后再繼續(xù)進(jìn)行抽水，如此循環(huán)往復(fù)。
[0009] 在所述井點(diǎn)系統(tǒng)外設(shè)置有隔水帷幕。
[0010] 所述井點(diǎn)系統(tǒng)包括所述井點(diǎn)管、集水總管以及泵系統(tǒng)，各所述井點(diǎn)管經(jīng)所述集水 總管與所述泵系統(tǒng)連接。
[0011] 所述藥劑注入井井深位于所述受污染區(qū)域的設(shè)計(jì)修復(fù)深度以上〇. 2?0. 3m。
[0012] 所述井點(diǎn)管與所述藥劑注入井之間的距離不大于 i? = ，其中，S為所述井點(diǎn)管設(shè)計(jì)降深訊為含水層底板至地下水位的距離；K為 所述受污染區(qū)域土層滲透系數(shù)。
[0013] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，施工方便，成本較低，可促使地下水遷移、集中抽取，便于藥劑隨 水定向運(yùn)移并覆蓋整個(gè)修復(fù)區(qū)域，同時(shí)還能夠疏干預(yù)固結(jié)地基，且不破壞土體結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了 地下水位以下水土一體化的修復(fù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1為本發(fā)明中封閉型疏干降水示意圖； 圖2為本發(fā)明中降水修復(fù)系統(tǒng)的平面布置圖； 圖3為本發(fā)明中敞開型疏干降水示意圖； 圖4為本發(fā)明中半封閉型疏干降水示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以 便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解： 如圖1-4,圖中標(biāo)記1-9分別為：隔水帷幕1、井點(diǎn)管2、藥劑注入井3、藥劑注入管4、中 粗砂5、濾管6、泵系統(tǒng)7、受污染區(qū)域8、集水總管9。
[0016] 實(shí)施例：如圖1、2所示，本實(shí)施例具體涉及一種用于受污染水土一體化原位修復(fù) 的降水方法，適用于地下水和土壤污染的治理，該降水方法包括如下步驟： (1) 首先確定場地受污染區(qū)域8的范圍，根據(jù)場地的受污染情況，在受污染區(qū)域8的外 圍設(shè)置隔水帷幕1，隔水帷幕1深入至含水層下方的隔水層，以構(gòu)成封閉式圍護(hù)，以隔斷處 理區(qū)域內(nèi)含水層與外部含水層之間的地下水水力聯(lián)系；圍護(hù)的形狀視受污染區(qū)域8的范圍 而定，可以是矩形狀、環(huán)狀、三角形狀、扇形狀或其它形狀中的任意一種，其中，隔水帷幕采 用鋼板樁形式，不造成額外污染，施工完畢后可回收； (2) 挖除處理區(qū)域地下水位以上污染土并妥善處置； (3) 在前述的封閉式隔水帷幕1內(nèi)進(jìn)行井點(diǎn)系統(tǒng)的埋設(shè)施工，即圍繞受污染區(qū)域8的外 圍、隔水帷幕1內(nèi)間隔埋設(shè)若干井點(diǎn)管2,井點(diǎn)管2的埋深位于含水層內(nèi)，其底部為濾管6， 用于透水，若干井點(diǎn)管2的排列形狀同樣視受污染區(qū)域8的范圍而定，可以是矩形狀、環(huán)狀、 三角形狀或扇形狀中的任意一種；各井點(diǎn)管2經(jīng)集水總管9與位于地面的泵系統(tǒng)7相連接， 泵系統(tǒng)7包括抽水泵和真空泵，其中，井點(diǎn)管2與濾管6均采用48mm內(nèi)徑的鋼管制作，集水 總管9則采用內(nèi)徑為IOOmm的鋼管制作，集水總管9在與泵系統(tǒng)7和井點(diǎn)管2連接時(shí)采用 法蘭盤加橡膠墊圈的結(jié)構(gòu)，以防止漏氣漏水； (4) 在前述井點(diǎn)系統(tǒng)內(nèi)，即受污染區(qū)域8內(nèi)，設(shè)置藥劑注入井3,內(nèi)置藥劑注入管4,管周 與井壁之間裝填干凈的中粗砂5,藥劑注入井3的井深應(yīng)為設(shè)計(jì)修復(fù)深度以上0. 2?0. 3m， 本實(shí)施例中具體位于設(shè)計(jì)修復(fù)深度上方〇. 2m，以使之后注入的修復(fù)藥劑能夠在自上而下的 定向運(yùn)移過程中全部覆蓋到受污染的水土，同時(shí)確保必要的壓力差；需要說明的是，根據(jù)受 污染區(qū)域8的大小，可以設(shè)置不同數(shù)量的藥劑注入井3,各藥劑注入井3的井徑取決于單井 的藥劑容積（即總藥劑體積除以井的數(shù)量）；藥劑總供藥量應(yīng)不小于供藥區(qū)域所有井點(diǎn)管2 的總出水量； (5) 向藥劑注入管4內(nèi)注入修復(fù)藥劑溶液，修復(fù)藥劑的液面不低于地下水位，以確保 足夠的壓力差，使修復(fù)藥劑注入下部污染水土中；同時(shí)啟動(dòng)井點(diǎn)系統(tǒng)中的泵系統(tǒng)對(duì)井點(diǎn)管 2進(jìn)行抽水，該抽水是一個(gè)循環(huán)抽水的過程，即：在抽水期間，由于修復(fù)藥劑逐步進(jìn)入污染 水土中并向井點(diǎn)管2定向運(yùn)移，因此應(yīng)持續(xù)向藥劑注入管4中注入修復(fù)藥劑以保持藥劑液 面穩(wěn)定，使壓力差不變；當(dāng)井點(diǎn)管2處的地下水位降至降水漏斗液面且液面水位穩(wěn)定一段 時(shí)間后停止抽水，漏斗液面具體可參見圖1中所示；待水位恢復(fù)后再繼續(xù)抽水，如此循環(huán)反 復(fù)，直至從井點(diǎn)管2中抽水出現(xiàn)修復(fù)藥劑成份為止，抽出的水應(yīng)妥善處置； (6) 靜置一段時(shí)間，使修復(fù)藥劑同受污染水土進(jìn)行充分反應(yīng)，待水位恢復(fù)且滿足修復(fù) 藥劑的反應(yīng)時(shí)間后繼續(xù)抽水，重復(fù)上述抽水靜置的操作，待水土取樣檢測(cè)達(dá)標(biāo)后，即完成修 復(fù)。
[0017] 需要說明的是， A. 在本實(shí)施例中，當(dāng)場地條件允許且周邊無其它污染源時(shí)，可考慮如圖3所示不設(shè)隔 水帷幕，也可如圖4所示設(shè)置半封閉式隔水帷幕1，即隔水帷幕1的埋深位于含水層中； B. 在本實(shí)施例中，井點(diǎn)管2與藥劑注入井3之間的距離不大于Λ= ，即兩者 之間的距離應(yīng)在井點(diǎn)管2的降水影響半徑之內(nèi)，以確保修復(fù)藥劑能順利到達(dá)井點(diǎn)管2中，其 中，S為所述井點(diǎn)管設(shè)計(jì)降深；Htl為含水層底板至地下水位的距離；K為所述受污染區(qū)域土 層滲透系數(shù)；且R不小于井點(diǎn)管2至隔水帷幕1或受污染區(qū)域8邊緣的最大距離； 井點(diǎn)管2設(shè)計(jì)降深S的計(jì)算公式如下J=(I)-Aw) +￡；，其中，D為設(shè)計(jì)修復(fù)深度（m);hw為初始地下水位埋深（m) ;SW為場地中心處水位與設(shè)計(jì)修復(fù)深度之差（m); 井點(diǎn)系統(tǒng)中井點(diǎn)管2長度L的計(jì)算公式如下：￡= A+Sw+Irci ,A為井點(diǎn)頂部離地 a 面的距離（m) &為井點(diǎn)管排距；單排井點(diǎn)α=4 ;雙排或環(huán)形井點(diǎn)α=10 ;其余符號(hào)意義同 刖。
[0018] 本實(shí)施例的有益效果為： ① 降水疏干預(yù)固結(jié)地基，且不破壞土體結(jié)構(gòu)； ② 抽水促使地下水遷移、集中抽取，便于藥劑隨水運(yùn)移覆蓋至受污染區(qū)域； ③ 實(shí)現(xiàn)地下水位以下水土一體化修復(fù)，經(jīng)本實(shí)施例中方法修復(fù)后的受污染地下水質(zhì) 量等級(jí)能按需修復(fù)，達(dá)場地修復(fù)目標(biāo)，達(dá)到同樣的修復(fù)目標(biāo)所需時(shí)間相比于一般的抽水處 理修復(fù)技術(shù)可節(jié)省至少一半以上的時(shí)間； ④施工方便，相比于一般的抽水處理修復(fù)技術(shù)，可節(jié)約成本50%以上。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在于所述降水方法包括如 下步驟：確定場地受污染區(qū)域的范圍；圍繞所述受污染區(qū)域的外圍間隔設(shè)置若干井點(diǎn)管以 組成井點(diǎn)系統(tǒng)；在所述受污染區(qū)域內(nèi)至少設(shè)置一 口藥劑注入井，在所述藥劑注入井內(nèi)設(shè)置 藥劑注入管；在所述藥劑注入管內(nèi)注入修復(fù)藥劑，使所述藥劑注入管內(nèi)的藥劑液面不低于 地下水位；啟動(dòng)所述井點(diǎn)系統(tǒng)對(duì)各所述井點(diǎn)管進(jìn)行抽水；當(dāng)從所述井點(diǎn)管中抽出所述修復(fù) 藥劑成份后停止抽水；待地下水位恢復(fù)且滿足所述修復(fù)藥劑反應(yīng)時(shí)間后，繼續(xù)對(duì)所述井點(diǎn) 管進(jìn)行抽水；重復(fù)上述步驟，直至所述受污染區(qū)域內(nèi)水土達(dá)標(biāo)，完成修復(fù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在 于所述的抽水為循環(huán)抽水，即當(dāng)抽水至所述井點(diǎn)管處的地下水位降至降水漏斗液面且穩(wěn)定 后停止抽水,待地下水位恢復(fù)后再繼續(xù)進(jìn)行抽水，如此循環(huán)往復(fù)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在 于在所述井點(diǎn)系統(tǒng)外設(shè)置有隔水帷幕。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在 于所述井點(diǎn)系統(tǒng)包括所述井點(diǎn)管、集水總管以及泵系統(tǒng)，各所述井點(diǎn)管經(jīng)所述集水總管與 所述泵系統(tǒng)連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的降水方法，其特征在 于所述藥劑注入井井深位于所述受污染區(qū)域的設(shè)計(jì)修復(fù)深度以上0. 2?0. 3m。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于受污染水土一體化原位修復(fù)的 降水方法，其特征在于所述井點(diǎn)管與所述藥劑注入井之間的距離不大于
，其中，S為所述井點(diǎn)管設(shè)計(jì)降深；成為含水層底板至地下水位的距離；K為 所述受污染區(qū)域土層滲透系數(shù)。
【文檔編號(hào)】E02D19/10GK104404973SQ201410600758
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】許麗萍, 李韜, 王蓉, 馮凱, 沈婷婷, 葉萌 申請(qǐng)人:上海巖土工程勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司