一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统和方法，包括修复井、化学药剂配置装置、监测系统和电控系统，设置于矿井空间中的止水帷幕，所述止水帷幕能够将待修复的矿井空间与相邻矿井空间隔离；所述修复井能够实现待修复的矿井空间与地上环境的连通，所述修复井包括抽提井、注入井和监测井，所述抽提井设置于矿井空间中污染物浓度最高的区域，所述注入井设置于抽提井外侧，所述监测井位于抽提井与注入井之间；所述抽提井的上端与废水处理系统连接，所述抽提井能够将矿井空间中的废水送入废水处理系统中。本发明专利技术能够解决现有单一修复系统无法适应复杂矿井环境的问题，提高修复系统的修复效果及效率。

A combined remediation system and method for removing organic pollution in underground water of mine

The invention relates to a joint repair system and method for removing the organic pollution in the underground water of a mine, including a repair well, a chemical agent configuration device, a monitoring system and an electric control system, a water stop curtain arranged in the mine space, the water stop curtain can isolate the mine space to be repaired from the adjacent mine space, and the repair well can realize the mine space to be repaired and the ground The upper environment is connected. The repair well includes extraction well, injection well and monitoring well. The extraction well is set in the area with the highest concentration of pollutants in the mine space. The injection well is set outside the extraction well, and the monitoring well is between the extraction well and the injection well. The upper end of the extraction well is connected with the wastewater treatment system, and the extraction well can send the wastewater in the mine space Into the wastewater treatment system. The invention can solve the problem that the existing single repair system can not adapt to the complex mine environment, and improve the repair effect and efficiency of the repair system.

【技术实现步骤摘要】
一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统和方法
本专利技术属于地下水修复
，具体涉及一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统和方法。
技术介绍
随着我国煤炭资源不断开采，资源枯竭，以及传统产业转型升级，导致大量煤矿关闭。不法分子利用废弃煤矿地下空间的储存量及隐蔽性，将化学废液、废渣等污染物沿矿井向地下倾倒，导致地下水污染，危及人类的生活生产以及人体健康。专利技术人了解到，常用的地下水修复技术有：抽提处理、化学氧化、生物修复、渗透式反应屏蔽，监控自然衰减等。抽提处理技术成熟、简单，但单一治理后可能存在拖尾、反弹现象。化学氧化技术适用于多种有机污染物治理，对污染物的去除率高，但对目标污染物去除的同时，也氧化了其他有机物，对有机质含量高的含水层易消耗氧化剂。矿井内地下水中有机污染物的治理修复难度大，主要由以下因素造成：1)矿井本身地质条件复杂，开采后的煤矿下存在大量的地下空间，即巷道、采空层以及裂隙等，为污染物提供了较大的承载空间。2)矿井关闭或停采后发生突水造成地下空间充满水，地下水流通性强，污染物随地下水迁移、扩散快。3)矿井内含煤层的存在，导致一般矿井下地下水水质条件差，矿化度高。4)煤矿介质本身对污染物具有吸附作用，治理修复很难彻底清除。这对地下水的治理修复提出了很大的挑战。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，解决现有单一修复系统无法适应复杂矿井环境的问题，提高修复系统的修复效果及效率。本专利技术的第二目的是提供一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复方法，基于上述去除矿井地下水有机污染的联合修复系统，指导地下矿井中有机污染的修复。一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，包括修复井、抽提设备、化学药剂配置装置、监测系统、电控系统以及设置于矿井空间中的止水帷幕，所述止水帷幕能够将待修复的矿井空间与相邻矿井空间隔离。采用止水帷幕，能够利用止水帷幕阻挡地下水在待修复矿井空间与相邻空间之间的流通，提高修复效果，为闭环的循环空间提供基础。所述修复井能够实现待修复的矿井空间与地上环境的连通，所述修复井包括抽提井、注入井和监测井，所述抽提井设置于矿井空间中污染物浓度最高的区域，所述注入井设置于抽提井外侧，所述监测井位于抽提井与注入井之间。所述抽提设备设置于抽提井中，所述抽提设备能够将矿井空间中的废水抽提至废水处理系统中，所述废水处理系统的排出口能够将处理后的废水送入注入井中。所述抽提井、注入井、待修复矿井空间及废水处理系统形成闭环的循环空间，待去除有机物的地下水可以在循环空间中往复循环处理，直至地下水的有机物浓度达到设定浓度要求。所述化学药剂配置装置能够向注入井中添加具有氧化药剂的溶液，所述化学药剂配置装置与废水处理系统的排出口连通，废水处理系统为化学药剂配置装置提供废水。采用氧化药剂辅助废水处理系统去除有机物，氧化药剂能够利用地下水在循环空间中的循环而自由扩散，使得氧化药剂均匀分布在待修复矿井空间的地下水中，提高了有机物去除的效率及效果。所述监测系统包括地下水位监测系统以及废水处理监测系统，所述地下水位监测系统的探头设置于修复井的下端，所述废水处理监测系统设置于废水处理系统中以监测废水处理是否达标。监测地下水位的过程可以指导抽提井抽提地下水的速度以及注入井将处理后废水重新回流如矿井空间的速度。废水监测系统能够监测经废水处理单元处理的废水中有机物浓度是否达标。所述电控系统接收监测系统的信息以控制抽提设备、废水处理系统及注入系统的运行状态。进一步，所述废水处理系统包括废水处理单元，所述废水处理单元的进水口与抽提管道连通，所述废水处理单元的出水口与储水池连通，所述储水池的出水口与储水池连通，储水池分别与废水处理单元的进水口和注水管道的一端连通，注水管道的另一端伸入注入井中。。在储水池中废水的有机物浓度不达标时，可以重新将其送入废水处理单元处理，保证储水池排出废水的有机物浓度满足要求。进一步，所述储水池中设置有所述废水处理监测系统，所述废水处理监测水系统包括COD在线监测设备，所述COD在线监测设备与电控系统信号连接。采用COD在线监测设备，可以实时监测储水池中废水的有机物浓度是否达标，作为电控系统判断是否将储水池中废水排入废水处理单元重新处理的依据。进一步，所述废水处理单元包括依次连通的高级氧化装置、中和反应装置、混凝反应装置及沉淀池，所述高级氧化装置的进水口与抽提管道连通，所述沉淀池的出水口与储水池连通。采用沉淀池作为沉淀进入废水处理单元的废水，能够将废水中的固体杂质与液体之间初步分离。进一步，所述沉淀池的下端与固液分离装置连通，固液分离装置将污泥中的的废水分离后将废水重新排入高级氧化装置中。采用固液分离装置，能够进一步分离固体杂质与液体，将分离的液体从新注入废水处理单元进行处理。一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复方法，包括以下步骤，步骤1，设置止水帷幕：在矿井空间的待修复区域与相邻区域之间设置止水帷幕；步骤2，根据矿井水文地质、巷道采空区走向分布和污染羽分布来确定抽提井、注入井的布设点位；步骤3，通过抽水试验确定修复井之间的水力联系程度，指导后期化学药剂注入量的参数；步骤4，通过抽提井将污水抽提至地面，送入废水处理单元处理，经废水处理监测系统监测达标后回排入注入井中，若不合格，返回废水处理单元进行重新处理；直至将地下水中污染物降低至一定浓度；步骤5，原位氧化抽提循环：在地下水中污染物浓度降低至一定数值后，利用化学药剂配置装置将氧化药剂溶液通过排出管道打入注入井的水面以下，让氧化药剂与地下水中有机物反应；启动抽提设备，将抽提井内地下水抽提至地面废水处理系统处理，处理后回流至注入井中，在地下水的污染羽范围内形成水位差，带动氧化药剂的扩散，加大氧化药剂与更多有机污染物接触氧化；步骤6，持续监测及验收：修复过程中对地下水水位、污染物浓度、药剂残余等参数进行检测，及时调整抽提地下水的速度及氧化药剂添加量等参，并检验修复效果。进一步，所述步骤3中布设点位的具体方式为：当污染羽只存在一条巷道时，抽提井位于巷道中污染浓度最高的位置，注入井分别位于巷道的两端；当污染羽存在巷道与巷道交叉处时，抽提井位于两巷道的交叉点，注入井分别位于两个巷道的两端；当污染羽存在采空层内时，抽提井位于采空区中央，注入井位于采空区外围且注入井环绕抽提井布置。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术通过帷幕阻隔技术、抽出处理技术、化学氧化药剂的原位氧化以及循环注入方式相结合，实现对矿井地下水中污染物的有效阻隔和高效去除。(2)本专利技术首先通过阻隔措施控制地下水中有机污染物的迁移扩散，其次通过地下水抽提处理将高浓度有机污染地下水进行快速处理，再次结合抽出处理一化学药剂原位氧化一循环注入的方法去除地下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，包括，/n设置于矿井空间中的止水帷幕，所述止水帷幕能够将待修复的矿井空间与相邻矿井空间隔离；/n修复井，所述修复井能够实现待修复的矿井空间与地上环境的连通，所述修复井包括抽提并和注入井，所述抽提井设置于矿井空间中污染物浓度最高的区域，所述注入井设置于抽提井外侧；/n抽提设备，所述抽提设备设置于抽提井中，所述抽提设备能够将矿井空间中的废水抽提至废水处理系统中，所述废水处理系统的排出口能够将处理后的废水送入注入井中；/n化学药剂配置装置，所述化学药剂配置装置能够向注入井中添加具有氧化药剂的溶液，所述化学药剂配置装置与废水处理系统的排出口连通，废水处理系统为化学药剂配置装置提供废水；/n监测系统，所述监测系统包括地下水位监测系统以及废水处理监测系统，所述地下水位监测系统的探头设置于修复井的下端，所述废水处理监测系统设置于废水处理系统中以监测废水处理是否达标；/n电控系统，所述电控系统接收监测系统的信息以控制抽提设备、废水处理系统及化学药剂配置装置的运行状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，包括，
设置于矿井空间中的止水帷幕，所述止水帷幕能够将待修复的矿井空间与相邻矿井空间隔离；
修复井，所述修复井能够实现待修复的矿井空间与地上环境的连通，所述修复井包括抽提并和注入井，所述抽提井设置于矿井空间中污染物浓度最高的区域，所述注入井设置于抽提井外侧；
抽提设备，所述抽提设备设置于抽提井中，所述抽提设备能够将矿井空间中的废水抽提至废水处理系统中，所述废水处理系统的排出口能够将处理后的废水送入注入井中；
化学药剂配置装置，所述化学药剂配置装置能够向注入井中添加具有氧化药剂的溶液，所述化学药剂配置装置与废水处理系统的排出口连通，废水处理系统为化学药剂配置装置提供废水；
监测系统，所述监测系统包括地下水位监测系统以及废水处理监测系统，所述地下水位监测系统的探头设置于修复井的下端，所述废水处理监测系统设置于废水处理系统中以监测废水处理是否达标；
电控系统，所述电控系统接收监测系统的信息以控制抽提设备、废水处理系统及化学药剂配置装置的运行状态。


2.根据权利要求1所述的去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，所述止水帷幕包括阻隔墙，所述阻隔墙设置于矿井空间的待修复区域与相邻区域之间，隔绝待修复区域与相邻区域之间的水源流通。


3.根据权利要求1所述的去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，所述抽提设备包括设置于抽提井下部的深水泵，所述深水泵通过潜水电机驱动，所述深水泵的出水口与抽提管道的一端连通，抽提管道的另一端沿抽提井向上伸出后与废水处理系统连通，所述潜水电机与电控系统信号连接。


4.根据权利要求3所述的去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，所述废水处理系统包括废水处理单元，所述废水处理单元的进水口与抽提管道连通，所述废水处理单元的出水口与储水池连通，储水池分别与废水处理单元的进水口和注水管道的一端连通，注水管道的另一端伸入注入井中。


5.根据权利要求4所述的去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，所述储水池中设置有所述废水处理监测系统，所述废水处理监测水系统包括COD在线监测设备，所述COD在线监测设备与电控系统信号连接。


6.根据权利要求4所述的去除矿井内地下水中有机污染的联合修复系统，其特征在于，所述废水处理单元包括依次连通的高级氧化装置、中和反应装置、混凝反应...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉仙，丁冠涛，朱俊民，刘玉想，胡培良，张学斌，韩昱，孙中瑾，罗启仕，斯克诚，李传磊，倪冲，
申请(专利权)人：山东省地质矿产勘查开发局八〇一水文地质工程地质大队，永清环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37