受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统及方法，包括隔离系统、多相抽提系统、空气注入系统。隔离系统包括止水帷幕和经止水帷幕围成的四周封闭隔离区。多相抽提系统包括抽提井、真空泵、气液分离装置、油水分离装置、抽出水处理装置、尾气处理装置等。抽出水处理装置包括石英砂过滤罐、污染物反应罐、活性炭过滤罐。尾气处理装置包括活性炭吸附装置。空气注入系统包括注气井和空气泵。本发明专利技术解决了由于场地渗透性不均而导致抽提效率低的现象，污染物浓度高且渗透性差的区域布设所述空气注入系统，以提供一定的正向气相压力梯度，促进该区域的空气流动，气体的存在同时阻碍LNAPL的垂直向下迁移，通过AS/MPE联用技术强化了抽提系统的抽提效率。

【技术实现步骤摘要】
受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统及方法
本专利技术属于土壤与地下水污染控制
，具体地说，涉及一种受LNAPL污染的地下水AS/MPE联用修复系统及方法。
技术介绍
地下水是我国水资源的重要组成部分,我国水资源中三分之一是地下水。然而，工业废物随意堆放、石油开采、运输、装卸、储存、加工及使用过程中的泄露都会造成严重的水土污染。常见的土壤及地下水污染物多为非水相液体(Non-aqueousPhaseLiquids，NAPL)，比水重者成为重质非水相液体(DNAPL，DenseNon-aqueousPhaseLiquids)，比水轻者为轻质非水相液体(LNAPL，LightNon-aqueousPhaseLiquids)。LNAPL污染起因为储油罐及管线受腐蚀或者其他原因造成泄漏，土壤中的LNAPL向下渗漏污染地下水,影响用水安全和农作物安全。原位多相抽提(MPE，Multi-phaseextraction)可以同时抽提场地污染区域土壤气体、地下水和自由相等多相态污染基质至地面，进一步进行多相分离及净化处理。空气注入(AS，Airsparging)可以促进污染物对流扩散、LNAPL污染物的溶解和土壤介质吸附污染物的解析，并能增强微生物降解效果，可以显著提高LNAPL污染物的修复效果。中国专利公开号207845303U，公开日2018年9月11日的专利文献公开了一种地下水中轻质非水相液体的抽出处理系统。该技术包括轻质非水相液体厚度监测装置、轻质非水相液体抽出子系统和轻质非水相液体治理子系统，其中轻质非水相液体抽出子系统包括泵、空压机和电控系统，泵与空压机连接，电控系统与空压机通过导线连接，轻质非水相液体厚度监测装置用于测量轻质非水相液体污染区域的轻质非水相液体厚度以及在抽取轻质非水相液体时实时监测其厚度，轻质非水相液体抽出子系统用于抽取地下水，轻质非水相液体治理子系统用于清除水中的轻质非水相液体。该技术解决了地下水中轻质非水相液体的污染问题，实现了地下水中轻质非水相液体的抽取及处理修复功能。但是在非匀质的污染场地中，当局部污染物浓度较高、场地渗透性较差时，该系统对LNAPL的修复效果并不理想。中国专利公开号105776361B，公开日2018年6月8日的专利文献公开了一种受DNAPL污染的地下水原位修复系统及其应用方法。该专利技术包括钻井、过滤装置、单泵抽提装置及注水装置；过滤装置包括混凝土层、膨润土层和填砂层，并从上至下依次设置于钻井内；单泵抽提装置包括液体环式泵、抽提管、栅式筛管和井管；注水装置包括注水管、排气孔和注水泵，注水管一端插入至井管内部，另一端在地面与注水泵连接，并固定在井管的上端面；排气孔设置在井管上端面。该专利技术解决了现有DNAPL污染地下水修复技术抽提深度有限、无法确定抽提位置、抽提不彻底等难题，但不适用于LNAPL污染地下水的修复。
技术实现思路
1.本专利技术所要解决的技术问题在非匀质的污染场地中，当局部污染物浓度较高、场地渗透性较差时，对LNAPL进行抽提处理时存在抽提效率低、抽提不彻底等不足。本专利技术提供了一种受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统及方法，可以克服这些不足，强化抽提效果，并缓解场地渗透性不均的限制。2.技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供了一种受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统，包括隔离系统、多相抽提系统、空气注入系统。所述隔离系统位于污染范围边界外，包括止水帷幕和经止水帷幕围成的四周封闭隔离区。所述多相抽提系统包括抽提井、真空泵、气液分离装置、油水分离装置、抽出水处理装置、尾气处理装置、危废储存池、真空控制阀。所述抽出水处理装置包括石英砂过滤罐、污染物反应罐、活性炭过滤罐。所述尾气处理装置包括温湿度控制系统、活性炭吸附装置。所述空气注入系统包括注气井和空气泵。为了解决场地渗透性不均而导致抽提效率低的现象，污染物浓度高且渗透性差的区域布设所述空气注入系统，以提供一定的正向气相压力梯度，促进该区域的空气流动，气体的存在同时阻碍LNAPL的垂直向下迁移，从而强化抽提系统的抽提效率。所述隔离系统用于隔离污染与非污染区域，防止在抽提过程中将非污染区域清洁的地下水通过抽提井抽出，增加抽出水处理装置的处理负担，也防止在修复过程中对周边清洁区域造成污染。所述抽提井的井管上端为实管、下端为筛管，并且管外从上至下依次被混凝土、膨润土和石英砂填充。填充石英砂是为了防止泥沙进入管道阻碍抽提功能；填充膨润土是为了加强各抽提井管的密封性；填充混凝土是为了固定抽提井管。填充的石英砂的位置略高于筛管的位置；填充的膨润土位于石英砂以上的实管所在位置。在所述抽提井中安装抽提滴管，抽提滴管插入到LNAPL层中，抽提滴管与真空泵系统总管路连接，真空总管与气液分离装置、真空泵、尾气处理装置、油水分离装置和抽出水处理装置连接。所述抽提井的布设数量，根据中试试验确定的抽提井的影响半径，再根据影响半径确定抽提井之间的间距，以及抽提井的数量。所述空气注入井为中空PE管，根据含水层的深度和厚度在安装前预制割缝，使空气进入待修复区域，割缝的长度为空气注入井周长的一半，相邻割缝错位布置；所述空气注入井垂直插入到地下不透水层，空气注入井在含水层饱和区的位置割缝；空气注入井内安装有注气管，注气管连接空气泵。优选地，所述止水帷幕可采用三轴水泥搅拌桩、帷幕灌浆、柔性防渗墙等，帷幕墙的渗透系数K≤n×10-6cm/s。优选地，在所述气液分离装置之前的所述真空总管上设有真空控制阀。优选地，所述抽提井的材质为UPVC。优选地，所述真空泵为液环泵、喷射泵。优选地，为了减轻尾气处理装置的工作负荷及提高活性炭的处理效率，在活性炭吸附装置前安装气体温湿度控制系统。一种受LNAPL污染地下水的AS/MPE联用修复系统的应用方法，其步骤为：(1)首先在污染区域边界外建止水帷幕，以减少在修复过程中的涌水量，并防止污染物质进一步向周边扩散。(2)在受LNAPL污染的地下水污染范围内建抽提井，以污染浓度最高处为中心，根据中试试验确定的影响半径确定两个抽提井之间的间距及抽提井数量，抽提井的建立步骤如下：在污染区域钻井，将上端为实管，下端为筛管的抽提井管垂直插入钻井内，并且在井内依次填入石英砂、膨润土，并用混凝土固定抽提井。(3)在两个抽提井影响半径的交点处设立空气注入井，将注气管插入到空气注入井内，插入到含水层饱和区的位置。(4)将抽提滴管插入到抽提井内，一开始抽提滴管放在LNAPL的中上层，随着抽提进度再逐步往下放。(5)当抽提效率较低时，启动空气注入系统，打开注气泵，向含水层饱和区注入空气，直到抽提结束。(6)将抽提出的气/水/LNAPL自由相进入气液分离装置，分离出的气体通过温湿控制系统进行温度和湿度的调控后，进入活性炭吸附装置，然后达标排放；经过气液分离装置分离出的液体通过抽水泵进入油水分离装置，在重力的作用下，LNAPL与水分层，LNAPL通过泵进入危废储存池本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，包括用于隔离出污染区域的隔离系统、用于抽提LNAPL的抽提系统、用于向含水层饱和区注入空气的空气注入系统和用于处理抽提系统抽提出的物质的处理系统。/n

【技术特征摘要】
1.一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，包括用于隔离出污染区域的隔离系统、用于抽提LNAPL的抽提系统、用于向含水层饱和区注入空气的空气注入系统和用于处理抽提系统抽提出的物质的处理系统。


2.根据权利要求1所述的一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，所述隔离系统为设置于污染区域边界外的止水帷幕。


3.根据权利要求1所述的一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，所述抽提系统包括若干个抽提井、气液分离装置和真空泵，抽提井中设有抽提滴管，抽提滴管的下端插入到LNAPL层中，上端通过真空总管连接气液分离装置，气液分离装置的气体出口连接真空泵。


4.根据权利要求1所述的一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，所述空气注入系统包括空气注入井、注气管和空气泵，所述空气注入井为中空PE管，根据含水层的深度和厚度在安装前预制割缝，使空气进入待修复区域，割缝的长度为空气注入井周长的一半，相邻割缝错位布置；所述空气注入井垂直插入到地下不透水层；空气注入井内安装有注气管，注气管连接空气泵。


5.根据权利要求3所述的一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，所述处理系统包括与真空泵的气体出口连接的尾气处理装置、与气液分离装置的液体出口连接的油水分离装置、分别与油水分离装置的油相出口连接的危废储存池和与油水分离装置的水相出口连接的抽出水处理装置。


6.根据权利要求5所述的一种受LNAPL污染之地下水的AS/MPE联用修复系统，其特征在于，所述尾气处理装置包括温湿度控制系统、活性炭吸附装置。

【专利技术属性】
技术研发人员：戴昕，刘军，赵慧慧，郭燕，宫建瑞，张小赛，王艳朋，刘彦奎，
申请(专利权)人：南京万德斯环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32