一种地下水加硫净化系统及其用于净化浅层地下水的方法技术方案

本发明专利技术公开一种地下水加硫净化系统及其用于净化浅层地下水的方法，属于地下水净化技术领域。包括汲水池、反应池、恢复池，各水池以土作池底和池墙，以土工膜隔水，汲水池与恢复池低于地表，汲水池深度满足浅层地下水出水，恢复池深度不满足浅层地下水出水，反应池高于地表并由挡墙分隔为接触区与反应区；接触区池底铺设山沙硫磺混合填料层和开有小孔的收集管，收集管接出水管穿过分隔埂连通反应区，恢复池底部有淤泥层并种植净化植物。通过汲水池收集浅层地下水，提水进入反应池的接触区进行接触净化，再通过收集管和出水管进入反应区进行反应净化，最后进入恢复池进行生物净化，完成地下水净化。具有结构简单、可就地布置、净化效果好等优点。

A groundwater sulphur purification system and its application to the purification of shallow groundwater

The present invention discloses a groundwater sulphur purification system and a method for purifying shallow groundwater, which belongs to the field of groundwater purification technology. Including swabbing pool, reaction pool, pool recovery, the pool in soil as the bottom of the pool and the pool wall, with geomembrane impermeable, drain water pool and recovery pool below the surface, the depth of the pool drain meet the shallow groundwater water recovery pool depth does not meet the shallow groundwater water, and the reaction tank than the surface divided into retaining wall the contact area and the contact area of the bottom of the pool reaction zone; laying mountain sand sulfur mixed filling layer and a perforated collection pipe, a water outlet pipe is connected through the collection pipe separated ridge connected reaction zone, recovery tank is provided with silt layer and plant purification plant. The shallow groundwater is collected from the draw pool, and the water is added into the contact area of the reactor to conduct contact purification. Then the reaction is purified through the collecting pipe and the outlet pipe into the reaction area, and finally enters the recovery pond for biological purification to complete the groundwater purification. It has the advantages of simple structure, local layout, good purification effect and so on.

【技术实现步骤摘要】
一种地下水加硫净化系统及其用于净化浅层地下水的方法
本专利技术涉及一种地下水加硫净化系统及其用于净化浅层地下水的方法，属于地下水净化

技术介绍
湖滨区农业面源污染除大棚以外，也存在部分露地区。浅层地下水除高硝氮情况以外，也存在硝酸盐氮浓度较低的污染情况。而现有浅层地下水处理技术主要是针对高浓度硝酸盐氮的去除，针对低浓度硝酸盐氮的净化技术较少，且净化效果不理想。本技术主要针对硝酸盐氮浓度较低情况下的浅层地下水水质净化问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有浅层地下水净化技术指不足，提出一种地下水加硫净化系统及其用于净化浅层地下水的方法，实现对硝酸盐氮浓度较低情况下的浅层地下水的有效净化。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种浅层地下水加硫净化系统，包括汲水池1、反应池2、恢复池3三个阶段池，各水池以土作池底和池墙，以土工膜隔水，汲水池1与恢复池3低于地表，汲水池1深度满足浅层地下水出水，恢复池3深度不满足浅层地下水出水，反应池2高于地表，三个阶段池分别用埂4相隔，汲水池1与反应池2间有水泵5，反应池2与恢复池3间有管道相连；反应池2分为接触区2-1与反应区2-2，接触区2-1与汲水池1相接，反应区2-2与恢复池3相接，两个区域分别进行接触净化与反应净化两个阶段；接触区2-1与反应区2-2之间设有挡墙6相隔，接触区2-1池底一侧沿挡墙6铺设有收集管7，收集管7上开设有若干出水孔且中部连接有出水管8，出水管8上行穿过挡墙6顶部连通反应区2-2出水；所述反应池2的接触区2-1底部铺有山沙硫磺混合填料层，恢复池3底部铺有淤泥层，恢复池3中种植有净水植物。硫磺与硝酸盐氮进行接触反应，55S+50NO3-+38H2O+20CO2+4NH4+→4C5H7O2N+25N2+55SO42-+64H+，从而净化地下水。本净化系统采用三个阶段池，分多个阶段完成地下水净化，更为符合水体净化时的化学机理，更为科学精确。所述汲水池低于地表并满足浅层地下水出水深度，进行汲水；恢复池低于地表且不满足浅层地下水出水，用于种植并防止地下水直接进入到恢复池中；可利用挖掘汲水池与恢复池的土方造埂搭建高于地表的反应池，方便处理挖掘后土方并防止地下水直接进入反应池，同时形成反应池与恢复池之间的高差，方便反应池向恢复池的出水。收集管的管径和材料具体根据实际需要确定，可采用常规防锈管，如Dg75PVC管等。填料用于化学净化水体，淤泥用于种植植被，植被用于生物净化水体。所述收集管7上开设的出水孔孔径为3-10mm，孔距为30-80mm，具体根据实际需要确定，满足出水需要即可。收集管7用土工布包裹，以避免滤料堵塞出水孔。用管道导水简单方便，且在一定程度上可控制出水量。所述汲水池1和恢复池3的池底与反应池2的池底之间的高差分别为0.8-1m和0.3-0.5m,，汲水池1深1-1.2m，反应池2深0.8-1m，恢复池3深1-1.2m，具体根据实际需要确定，防止地下水直接进入反应池，并方便反应池向恢复池出水需要即可。通过控制反应池中净化水体的深度，可调整反应效率，满足不同情况下地下水净化的需要。所述山沙硫磺混合填料层由山沙和硫磺混配铺设而成，山沙的粒径为0.05-0.5mm、渗透系数为0.5-0.7cm/h，硫磺为片状、粒径3-8mm、厚度0.5-2mm，硫磺与山沙的体积比为1:1-10，具体根据实际需要确定。所述反应池2的接触区2-1底部填入的山沙硫磺混合填料层厚0.5-1.0m，恢复池3底部铺设的淤泥层厚0.2-0.3m，具体根据实际需要确定。所述恢复池3中种植的净水植物为黑藻和海菜花，恢复池3前端种植黑藻、后端种海菜花，黑藻的种植密度为1.2-1.8丛/㎡，海菜花的种植密度为1.0-1.5株/㎡，具体根据实际需要确定。海菜花的株高一般为80-100cm。所述各水池以土工膜隔水是指处理池、恢复池均采用土工布衬垫，土工布全面覆盖池子的底部和边坡，并在边坡外缘压入土中，避免滑落池底；汲水池的土工布衬垫仅覆盖池子的边坡。所述挡墙6用防渗土工膜对墙壁隔水，防止相邻区域直接渗透过水。本专利技术还提供一种运用前述地下水加硫净化系统净化浅层地下水的方法，在需要净化的浅层地下水区域，以土作池底和池墙，以土工膜隔水，就地建造包括汲水池1、反应池2、恢复池3三个阶段池的地下水加硫净化系统，使汲水池1与恢复池3低于地表，汲水池1深度满足浅层地下水出水，恢复池3深度不满足浅层地下水出水，反应池2高于地表，汲水池1与反应池2间设水泵5，反应池2与恢复池3间有管道相连，用挡墙6将反应池2分隔为接触区2-1与反应区2-2，在接触区2-1池底一侧沿挡墙6铺设收集管7，在收集管7上开设若干小孔且中部连接出水管8并上行穿过挡墙6顶部连通反应区2-2出水，在接触区2-1底部铺设山沙硫磺混合填料层，恢复池3底部铺设淤泥层并种植黑藻和海菜花；通过汲水池1收集浅层地下水，通过汲水池液位控制，汲水池液位超过0.7m利用水泵5从汲水池1中提水进入反应池2中的接触区2-1进行接触净化，之后通过收集管7和出水管8进入反应区2-2进行反应净化，净化时间不低于5小时，最后进入恢复池3进行生物净化，净化汲水池液位下降到0.3m时，水泵5停止工作，完成对浅层地下水的净化。所述山沙硫磺混合填料层厚0.5-1.0m，由山沙和硫磺混配铺设而成，山沙的粒径为0.05-0.5mm、渗透系数为0.5-0.7cm/h，硫磺为片状、粒径3-8mm、厚度0.5-2mm，硫磺与山沙的体积比为1:1-10；恢复池3底部铺设的淤泥层厚0.2-0.3m，前端种植黑藻、后端种植海菜花，黑藻的种植密度为1.2-1.8丛/㎡，海菜花的种植密度为1.0-1.5株/㎡。本专利技术将反应池2分为接触区2-1和反应区2-2两部分，利用汲水池收集地下水，通过水泵将地下水从汲水池送入反应池接触区，通过山沙硫磺混合填料层进行接触净化，之后过收集管进入反应区进行反应净化，最后进入恢复区进行生物净化，实现对浅层地下水硝酸盐氮的有效去除。本专利技术具有结构和方法简单、可以就地布置、净化效果好等优点，可广泛用于硝酸盐氮浓度较低情况下的浅层地下水的净化。附图说明图1是本专利技术地下水加硫净化系统剖面示意图；图中：1-汲水池，2-反应池，2-1-接触区，2-2-反应区，3-恢复池，4-埂，5-水泵，6-挡墙，7-收集管，8-出水管。图2是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的方法流程图。图3是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体TN浓度与时间关系图。图4是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体NO3-—N浓度与时间关系图。图5是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体NO2-—N浓度与时间、流量关系图。图6是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体NH3-—N浓度与时间、流量关系图。图7是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体COD浓度与时间、流量关系图。图8是本专利技术运用地下水加硫净化系统净化浅层地下水的水体TP浓度与时间、流量关系图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详尽描述，实施例中未注明的技术或产品，均为现有技术或可以通过购买获得的常规产品。实施例1：如图1所示，本地下水加硫净化系统本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地下水加硫净化系统，其特征在于：包括汲水池（1）、反应池（2）、恢复池（3）三个阶段池，各水池以土作池底和池墙，以土工膜隔水，汲水池（1）与恢复池（3）低于地表，汲水池（1）深度满足浅层地下水出水，恢复池（3）深度不满足浅层地下水出水，反应池（2）高于地表，三个阶段池分别用埂（4）相隔，汲水池（1）与反应池（2）间有水泵（5），反应池（2）与恢复池（3）间有管道相连；反应池（2）分为接触区（2‑1）与反应区（2‑2），接触区（2‑1）与汲水池（1）相接，反应区（2‑2）与恢复池（3）相接；接触区（2‑1）与反应区（2‑2）之间设有挡墙（6）相隔，接触区（2‑1）池底一侧沿挡墙（6）铺设有收集管（7），收集管（7）且中部连接有出水管（8），出水管（8）上行穿过挡墙（6）顶部连通反应区（2‑2）出水；所述反应池（2）的接触区（2‑1）底部铺有山沙硫磺混合填料层，恢复池（3）底部铺有淤泥层，恢复池（3）中种植有净水植物。

【技术特征摘要】
1.一种地下水加硫净化系统，其特征在于：包括汲水池（1）、反应池（2）、恢复池（3）三个阶段池，各水池以土作池底和池墙，以土工膜隔水，汲水池（1）与恢复池（3）低于地表，汲水池（1）深度满足浅层地下水出水，恢复池（3）深度不满足浅层地下水出水，反应池（2）高于地表，三个阶段池分别用埂（4）相隔，汲水池（1）与反应池（2）间有水泵（5），反应池（2）与恢复池（3）间有管道相连；反应池（2）分为接触区（2-1）与反应区（2-2），接触区（2-1）与汲水池（1）相接，反应区（2-2）与恢复池（3）相接；接触区（2-1）与反应区（2-2）之间设有挡墙（6）相隔，接触区（2-1）池底一侧沿挡墙（6）铺设有收集管（7），收集管（7）且中部连接有出水管（8），出水管（8）上行穿过挡墙（6）顶部连通反应区（2-2）出水；所述反应池（2）的接触区（2-1）底部铺有山沙硫磺混合填料层，恢复池（3）底部铺有淤泥层，恢复池（3）中种植有净水植物。2.根据权利要求1所述的地下水加硫净化系统，其特征在于：所述收集管（7）上开设的小孔孔径为3-10mm，孔距为30-80mm，收集管（7）用土工布包裹。3.根据权利要求1所述的地下水加硫净化系统，其特征在于：所述汲水池（1）和恢复池（3）的池水面与反应池（2）的池水面之间的高差分别为0.8-1m和0.3-0.5m，汲水池（1）深1-1.2m，反应池（2）深0.8-1m，恢复池（3）深1-1.2m。4.根据权利要求1所述的地下水加硫净化系统，其特征在于：所述山沙硫磺混合填料层由山沙和硫磺混配铺设而成，山沙的粒径为0.05-0.5mm、渗透系数为0.5-0.7cm/h，硫磺为片状、粒径3-8mm、厚度0.5-2mm，硫磺与山沙的体积比为1:1-10。5.根据权利要求1所述的地下水加硫净化系统，其特征在于：所述反应池（2）的接触区（2-1）底部填入的山沙硫磺混合填料层厚0.5-1.0m，恢复池（3）底部铺设的淤泥层厚0.2-0.3m。6.根据权利要求1所述的地下水加硫净化系统，其特征在于：所述恢复池（3）中种植的净水植物为黑藻和海菜花，恢复池（3）前端种植黑藻、后端种植海菜花，黑藻的种植密度为1.2-1.8丛/㎡，海菜花的种植密度为1.0-1.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王娅，尚大江，王有芬，
申请(专利权)人：云南新联环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南,53