基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统及其修复方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，包括垂直阻隔墙，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；抽水单元，用于将污染区地下水抽出，为污染物流经垂直处理系统提供压差；垂直处理单元，用于对受污染地下水进行处理以去除NAPL；回灌单元，将经所述垂直处理单元处理后的水抽出回灌至污染区目标含水层。本发明专利技术针对传统的抽出处理法效果不佳、针对性不强、常常出现反弹现象的缺点，提供了一种适用于多种NAPL污染类型及不同污染深度地下水中NAPL污染修复系统。本发明专利技术既能用于地下水中DNAPL污染修复，又能用于LNAPL污染修复，实现了地下水中不同污染深度NAPL污染物灵活有效地修复去除。

【技术实现步骤摘要】
基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统及其修复方法
本专利技术涉及地下水修复领域，公开了一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统及其修复方法。
技术介绍
近年来，随着工农业的发展，地下水污染逐渐加重，成为国内外研究热点。地下水中最难治理和危害最大的是有机污染，其中尤以非水相液体（NAPL）为甚。根据相对水的密度大小，将NAPL分为LNAPL（轻质）和DNAPL（重质），这类有机物水溶性小、不易降解去除，大部分具有致癌、致畸、致突变危害。LNAPL污染质具有比重小、非混溶于水的特点，含水层中LNAPL的运移受其动力场和其在含水层中的渗透性能所控制。DNAPL的主要特点是比重大于水，因此重力作用是其进入土壤与地下水的主要动力；黏滞性低有助于其向地表以下移动；界面张力低，使之容易入渗进入极小孔隙或贯穿黏土质；低溶解度让其缓慢且持续的释放而扩大污染面积；生物降解性低，使之在土壤及地下水中污染时间持久。在实际地下水污染中，往往存在多种污染物，如既有LNAPL又有DNAPL污染物，由于有机污染物之间具有互溶增溶作用，使得混合后的NAPL污染物在含水层中的迁移规律复杂化。传统的抽出处理法效果不佳，不能灵活设置、有效处理不同深度的LNAPL和DNAPL污染物，常常出现拖尾反弹现象。
技术实现思路
本专利技术针对传统的抽出处理法效果不佳、针对性不强、常常出现反弹现象的缺点，提供了一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于所述系统包括垂直阻隔墙，所述垂直阻隔墙布设于污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；抽水单元，所述抽水单元位于垂直阻隔墙内侧，用于将污染区地下水抽出，为污染物流经垂直处理系统提供压差；垂直处理单元，设置于污染区内靠近抽水单元侧，包括垂直填料区和垂直过滤区，所述垂直填料区用于对受污染地下水进行处理以去除NAPL，所述垂直过滤区紧邻垂直填料区位于地下水上游用于过滤地下水中颗粒物以提高填料区的去除效率；回灌单元，所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述垂直处理单元处理后的水抽出回灌至污染区目标含水层。进一步地，所述若干回灌井管以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述污染区一侧的垂直阻隔墙朝向污染区一侧，所述抽水单元以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述污染区另一侧的垂直阻隔墙朝向污染区一侧。优选地，所述垂直阻隔墙的上端超出地表面300mm~500mm，不低于抽水井井台，下端埋设在受污染区含水层隔水底板内，HDPE土工膜下端与隔水底板交界处留出100mm余量，呈松弛状，非紧绷状，以防地基变形HDPE土工膜拉伸损坏，所述垂直阻隔墙为厚度为2~4mm的HDPE土工膜，通常HDPE膜镶嵌于混凝土或膨胀土中以提高强度。优选地，所述垂直填料区的深度范围根据场地地下水NAPL污染深度范围可进行调整，垂直填料区深度范围上端高于NAPL污染深度上端200mm，下端低于NAPL污染深度下端200mm，所述垂直填料区上端未到地面区域采用垂直阻隔墙阻隔，所述垂直填料区下端未到隔水底板区域采用垂直阻隔墙阻隔。优选地，所述垂直填料区填料厚度与区域地下水污染物浓度的对数成正比。优选地，所述抽水单元抽水管开筛范围根据场地地下水NAPL污染深度范围可进行设置，抽水管开筛范围上端高于NAPL污染深度上端300mm，下端低于NAPL污染深度下端300mm，抽水管管径为200~300mm。优选地，所述回灌井管不开设筛孔，所述回灌井管的上端与所述垂直阻隔墙的上边缘齐平，下端不高于NAPL污染深度，所述回灌井管的管径为20~40mm，所述回灌井管的布设间距与区域地下水污染物浓度的算术平方根成反比，且最大井管间距为5m。一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复方法，其特征在于所述修复方法包括以下步骤：（1）根据污染面积、污染深度和污染程度布设所述垂直阻隔墙、垂直处理单元、抽水单元和回灌单元；（2）将受污染地下水通过所述抽水单元抽出，场地内特定深度NAPL污染物受水力作用流经设定深度的垂直处理单元处理以去除NAPL；（3）向经所述抽水单元抽出的地下水加入表面活性剂后，通过所述回灌单元进入目标含水层并间隔一段时间，增强土壤含水层中NAPL的溶出；（4）重复进行步骤（2）至（3）的处理，以循环往复地溶出处理NAPL。其中，所述垂直阻隔墙布设于污染区周围；所述抽水单元包括位于位于污染区一侧的垂直阻隔墙内侧的若干抽水管；垂直处理单元设置于污染区内靠近抽水单元侧，包括垂直填料区和垂直过滤区，所述垂直填料区用于对受污染地下水进行处理以去除NAPL，所述垂直过滤区紧邻垂直填料区位于地下水上游用于过滤地下水中颗粒物以提高填料区的去除效率；所述回灌单元包括位于污染区另一侧的垂直阻隔墙内侧的若干回灌井管。本专利技术实现了地下水中不同污染深度NAPL污染物有效地修复去除。本专利技术与传统的抽出处理法相比有如下优点：（1）本专利技术的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复方法，在紧贴垂直阻隔墙处布设抽取井、垂直处理单元以及回灌井，利用了垂直防渗开槽过程布设抽取井、垂直处理单元以及回灌井，有效节约工程成本。（2）本专利技术的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复方法，针对地下水NAPL污染类型及深度范围设计垂直处理单元填料区深度范围、地下水抽取井管开筛范围、回灌井回灌深度，更有针对性地处理地下水中NAPL污染，有效地控制了地下水处理量，大大提高修复效率。（3）本专利技术的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复方法，垂直修复单元填料区采用模块化设计可自由取出，方便调节深度，同时可以灵活更换介质材料以取得良好的修复效果，既能用于地下水中DNAPL污染修复，又能用于LNAPL污染修复。（4）本专利技术的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复方法，结合加入表面活性剂的水力反洗控制，解决了传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象的难题，且修复过程中循环回灌、溶出NAPL的操作，减少了修复对受污染区地质的破坏。（5）抽水井同时可作为地下水污染物监测井，用于监控污染物的修复去除情况以及评判垂直处理单元填料是否需要更换。附图说明图1是专利技术一实施例的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复系统的纵截面剖面示意图。图2是本专利技术一实施例的基于污染阻控的地下水NAPL污染修复系统的横截面剖面示意图。附图中主要组件符号说明：1.未受污染区域；2.垂直阻隔墙；3.抽水单元；4.垂直填料区；5.垂直过滤区；6.受污染区；7.隔水底板；8.回灌单元。具体实施方式参照附图1至附图2与实施例，对本专利技术作进一步详细描述：在一具体实施例中，垂直阻隔墙2选用厚度为2mm的HDPE土工膜，其上端超出地表面300mm，与抽水单元3井台齐平，下端埋设在受污染区含水层本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于所述系统包括/n垂直阻隔墙，所述垂直阻隔墙布设于污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；/n抽水单元，所述抽水单元包括位于垂直阻隔墙内侧的若干抽水管，用于将污染区地下水抽出，为污染物流经垂直处理系统提供压差；/n垂直处理单元，设置于污染区内靠近抽水单元侧，包括垂直填料区和垂直过滤区，所述垂直填料区用于对受污染地下水进行处理以去除NAPL，所述垂直过滤区紧邻垂直填料区位于地下水上游用于过滤地下水中颗粒物以提高填料区的去除效率；/n回灌单元，所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述垂直处理单元处理后的水抽出回灌至污染区目标含水层。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于所述系统包括
垂直阻隔墙，所述垂直阻隔墙布设于污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；
抽水单元，所述抽水单元包括位于垂直阻隔墙内侧的若干抽水管，用于将污染区地下水抽出，为污染物流经垂直处理系统提供压差；
垂直处理单元，设置于污染区内靠近抽水单元侧，包括垂直填料区和垂直过滤区，所述垂直填料区用于对受污染地下水进行处理以去除NAPL，所述垂直过滤区紧邻垂直填料区位于地下水上游用于过滤地下水中颗粒物以提高填料区的去除效率；
回灌单元，所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述垂直处理单元处理后的水抽出回灌至污染区目标含水层。


2.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于：所述若干回灌井管以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述污染区一侧的垂直阻隔墙朝向污染区一侧，所述抽水单元以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述污染区另一侧的垂直阻隔墙朝向污染区一侧。


3.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于：所述垂直阻隔墙的上端超出地表面300mm~500mm，不低于抽水井井台，下端埋设在受污染区含水层隔水底板内，折叠100mm以防地基变形的影响，所述垂直阻隔墙为HDPE土工膜。


4.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于：垂直填料区深度范围上端高于NAPL污染深度上端200mm，下端低于NAPL污染深度下端200mm，所述垂直填料区上端未到地面区域采用垂直阻隔墙阻隔，所述垂直填料区下端未到隔水底板区域采用垂直阻隔墙阻隔。


5.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中NAPL污染修复系统，其特征在于：所述垂直填料区填料厚度与区域地下水污染...

【专利技术属性】
技术研发人员：向甲甲，殷瑶，谭学军，朱煜，张辰，
申请(专利权)人：上海市政工程设计研究总院集团有限公司，上海申环环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31