一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法技术

本发明专利技术属于地下水污染修复技术领域，具体公开了一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，在污染场地与下游保护目标之间设置漏斗‑导水门式可渗透反应墙，在反应墙中设置六棱柱体可拆卸式介质模块，并在反应墙前后、侧面设置监测井，当监测的水质数据不符合设计要求时，启动应急处理系统，将可渗透反应墙附近不达标的地下水抽送至应急处理系统进行处理，然后回灌至反应墙上游。目的在于通过地下水监测系统，实时监测可渗透反应墙附近的水质状况，运营和管理人员随时可以掌握反应墙的运行情况，使得填充的PRB活性材料可以得到最大程度的利用，避免了过早更换或补充活性材料造成的资源浪费，保证PRB运行安全的同时降低了成本。

【技术实现步骤摘要】
一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法
本专利技术涉及地下水污染修复
，具体涉及一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法。
技术介绍
地下水作为我国宝贵的水资源。近期的监测数据表明，全国地下水普遍受到污染，部分地区水质严重超标，地下水污染范围不断扩大，污染程度不断加深，人类赖以生存的水资源日益匮乏。部分地区污染的地下水还作为饮用水源，严重影响人民群众的安全。因此，开展地下水污染修复工作显得尤为重要。目前的地下水修复技术主要有监测自然衰减技术、地下水污染的异位处理技术以及地下水污染的原位修复技术。可渗透反应墙(permeablereactivebarrier，PRB)技术是近年来比较流行的一种地下水原位修复技术，其工作原理是在地下安装透水的活性材料墙体拦截污染物羽状体，当污染羽状体通过反应墙时，污染物在可渗透反应墙内发生沉淀、吸附、氧化还原、生物降解等作用得以去除或转化，从而实现地下水净化的目的。由于PRB技术具有持续原位处理污染物、处理多种污染物(重金属、BTEX及石油烃等有机物)、扰动小、处理效果好、安装施工方便、性价比相对较高等优点，因此在地下水修复技术中受到越来越多的青睐。但PRB技术运用中也存在如下问题：(1)可渗透反应墙介质容量有限，工作一段时间后需要更换墙体内的活性物质才能保证处理效率；然而，过早的更换反应墙介质，反应介质活性还没有发挥完全，就会造成资源的浪费和运行成本的增加；如果介质更换不及时，处理不达标的地下水进入下游，就造成环境污染问题；(2)可渗透反应墙反应介质的更换不够便捷，无法根据实际使用需求快速更换反应介质，影响可渗透反应墙的有效工作时间；(3)地下水中的污染物与反应墙中的活性介质作用，会使得反应墙中发生物质沉淀和堵塞，地下水在反应墙及其附近的流场发生变化，导致受污染的地下水绕过或溢过反应墙，污染下游地下水和环境，从而无法保证地下水的净化。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法。为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，所述方法步骤如下：1)在污染场地的地下水向待保护区域流经的位置中间，设置可渗透反应墙，所述可渗透反应墙采用漏斗-导水门式反应墙，所述可渗透反应墙由数个可拆卸的反应介质模块堆砌而成；2)在可渗透反应墙的墙前、墙后及墙两侧各布置一口地下水监测抽水井，每个所述地下水监测抽水井中设置有地下水监测系统，所述地下水监测系统可实时在线监测地下水监测抽水井附近的水质状态，并将水质状态的数据传输至控制终端；3)每个所述地下水监测抽水井中设置有应急抽水泵，若地下水监测抽水井中监测的水质数据不符合设计要求，则控制终端控制应急抽水泵启动，将地下水监测抽水井附近不达标的地下水抽出，送至应急调节池，通过应急处理系统进行处理；4)控制终端提示运管人员前往检查可渗透反应墙的运行情况，根据现场情况进行排查，更换失效的反应介质模块；5)将应急处理系统中处理后的地下水，通过回灌水管网回灌至可渗透反应墙上游的回灌井中。优选的，步骤1)中所述的可渗透反应墙由隔水墙和反应墙组成，被污染的地下水经由反应墙反应后向下游流出，所述隔水墙为素混凝土隔水墙，所述反应墙由多个反应介质模块堆砌而成，所述反应介质模块外层设置有第一过滤层。优选的，所述反应介质模块为不锈钢六棱柱体，所述六棱柱体的侧壁上密布有渗透孔，每个六棱柱体的侧面相贴合构成蜂窝状的反应墙，所述六棱柱体内填充反应介质。优选的，步骤2)所述的地下水监测系统包括水位传感器，所述水位传感器与水位在线测试仪器连接，所述地下水监测系统还包括应急抽水泵，所述应急抽水泵与污染物在线监测设备连接；所述水位在线测试仪器、污染物在线监测设备与控制终端连接，所述控制终端上设置有预警系统。优选的，步骤3)所述的应急调节池池底高于地面，所述应急调节池的池底为进水侧低、出水侧高倾斜设置，所述应急调节池的池底处靠近进水侧设置泥砂排导阀门，所述应急调节池的出水侧连接水阀门，设置坡度为5％。优选的，步骤3)所述的应急处理系统沿地下污水处理的路径，自下而上依次设置有垫层、第一石英砂过滤层、填料层、第二石英砂过滤层；所述垫层包括粗沸石砾石垫层、细沸石砾层；所述填料层内的充填介质为零价铁金属粉末，所述应急处理系统的顶层为空层，空层处设置有出水孔，所述出水孔与回灌水管网连接；所述水阀门与应急处理系统的底层通过连接管连接。优选的，所述粗沸石砾石垫层的粒径为30～50mm，厚度为100mm；所述细沸石砾层的粒径为10mm，厚度为100mm；所述第一石英砂过滤层的粒径为2mm，厚度100mm；所述填料层为两层，每层高1m；所述第二石英砂过滤层的粒径为2mm，厚度100mm；所述空层的高度为100mm。优选的，步骤5)所述的回灌井设置在距离可渗透反应墙30m处。优选的，所述地下水监测抽水井、回灌井底部进入隔水层，所述地下水监测抽水井、回灌井侧壁为骨架管，所述骨架管上侧与上覆土层之间由粘土填料填充，所述骨架管内、位于粘土填料下侧包裹有过滤器，所述过滤器与含水层之间由砾石填料填充；所述地下水监测抽水井、回灌井的下侧设置有沉砂管。本专利技术的有益之处在于：1、通过地下水监测系统，将可渗透反应墙后及可渗透反应墙侧的地下水水质监测数据实时传输，运营和管理人员随时可以掌握反应墙的运行情况，使得填充的PRB活性材料可以得到最大程度的利用，避免了过早更换或补充活性材料造成的资源浪费，保证PRB运行安全的同时降低了成本；2、PRB渗透反应墙后及墙侧水质出现异常时，地下水监测系统联合地下水应急处理系统、地下水回灌系统对即将出现的环境污染问题启动应急处理程序。启动的抽水程序将处理不达标的污染地下水抽到应急处理系统进行处理，处理后的地下水回灌到上游地面下，从而增强了PRB环境风险管控的应急能力，避免地下水污染事故的发生，运管人员可以在这个期间更换或补充活性材料，保证PRB的持续处理效果；3、PRB的反应墙采用可拆卸的反应介质模块，大大方便了活性材料的更换；反应介质模块为侧壁有孔洞的不锈钢材质六棱柱体，不锈钢抗腐蚀性强，使得拆卸的反应介质模块可循环重复利用；模块采用的六棱柱体结构可最大程度的避免地下水沿着模块侧壁的优势通道流动，避免形成优势水流，保证污染地下水与反应介质充分接触和反应；4、PRB的外形设计采用漏斗-导水门式，一方面可以使污染地下水在PRB存在轻微堵塞，引起地下水渗流场局部变化时受到最大程度的处理；另一方面，结合本技术中的地下水监测系统，可以减少监测井和抽水井的数量，降低建设成本。附图说明图1为本专利技术的本专利技术的实施流程图；图2为本专利技术的平面布置示意图；图3为可渗透反应墙单元结构示意图；图4为可拆卸模块反应墙示意图；图5为可拆卸反应介质模块示意图；图6为地下水监测抽水井、回灌井单元的结构示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，其特征在于：所述方法步骤如下：/n1)在污染场地的地下水向待保护区域流经的位置中间，设置可渗透反应墙，所述可渗透反应墙采用漏斗-导水门式反应墙，所述可渗透反应墙由数个可拆卸的反应介质模块堆砌而成；/n2)在可渗透反应墙的墙前、墙后及墙两侧各布置一口地下水监测抽水井(51)，每个所述地下水监测抽水井(51)中设置有地下水监测系统，所述地下水监测系统可实时在线监测地下水监测抽水井(51)附近的水质状态，并将水质状态的数据传输至控制终端(63)；/n3)每个所述地下水监测抽水井(51)中设置有应急抽水泵(53)，若地下水监测抽水井(51)中监测的水质数据不符合设计要求，则控制终端控制应急抽水泵(53)启动，将地下水监测抽水井(51)附近不达标的地下水抽出，送至应急调节池(8)，通过应急处理系统(9)进行处理；/n4)控制终端(63)提示运管人员前往检查可渗透反应墙的运行情况，根据现场情况进行排查，更换失效的反应介质模块；/n5)将应急处理系统中处理后的地下水，通过回灌水管网(91)回灌至可渗透反应墙上游的回灌井(10)中。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，其特征在于：所述方法步骤如下：
1)在污染场地的地下水向待保护区域流经的位置中间，设置可渗透反应墙，所述可渗透反应墙采用漏斗-导水门式反应墙，所述可渗透反应墙由数个可拆卸的反应介质模块堆砌而成；
2)在可渗透反应墙的墙前、墙后及墙两侧各布置一口地下水监测抽水井(51)，每个所述地下水监测抽水井(51)中设置有地下水监测系统，所述地下水监测系统可实时在线监测地下水监测抽水井(51)附近的水质状态，并将水质状态的数据传输至控制终端(63)；
3)每个所述地下水监测抽水井(51)中设置有应急抽水泵(53)，若地下水监测抽水井(51)中监测的水质数据不符合设计要求，则控制终端控制应急抽水泵(53)启动，将地下水监测抽水井(51)附近不达标的地下水抽出，送至应急调节池(8)，通过应急处理系统(9)进行处理；
4)控制终端(63)提示运管人员前往检查可渗透反应墙的运行情况，根据现场情况进行排查，更换失效的反应介质模块；
5)将应急处理系统中处理后的地下水，通过回灌水管网(91)回灌至可渗透反应墙上游的回灌井(10)中。


2.根据权利要求1所述的具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，其特征在于：步骤1)中所述的可渗透反应墙由隔水墙(1)和反应墙(2)组成，被污染的地下水经由反应墙(2)反应后向下游流出，所述隔水墙(1)为素混凝土隔水墙，所述反应墙(2)由多个反应介质模块堆砌而成，所述反应介质模块外层设置有过滤层(13)。


3.根据权利要求2所述的具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，其特征在于：所述反应介质模块为不锈钢六棱柱体(31)，所述六棱柱体(31)的侧壁上密布有渗透孔(34)，每个六棱柱体(31)的侧面相贴合构成蜂窝状的反应墙，所述六棱柱体(31)内填充反应介质(16)。


4.根据权利要求1所述的具有环境风险管控功能的模块化PRB修复方法，其特征在于：步骤2)所述的地下水监测系统包括水位传感器(52)，所述水位传感器(52)与水位在线测试仪器(61)连接，所述地下水监测系统还包括应急抽水泵(53)，所述应急抽水泵(53)与污染物在线监测设备(62)连接；所述水位在线测试仪器(61)、污染物在线...

【专利技术属性】
技术研发人员：张衡，王璟，
申请(专利权)人：四川省冶勘设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51