一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法技术

本发明专利技术公开了一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，该方法包括以下步骤：根据污染类型和分布，确定监测指标参数；基于地块特征模型设计水力循环系统，并设计在线监测系统；现场调试与安装水力循环系统，布置在线监测系统；启动水力循环系统和在线监测系统，分别进行水力循环修复和在线监测数据采集；根据污染类型，选定相应的监测指标参数；根据污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的污染物最大浓度X

【技术实现步骤摘要】
一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法
本专利技术属于环境修复的
，具体涉及一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法。
技术介绍
自20世纪70年代以来，欧美国家开始采用抽出处理技术，短期内处理量大、效率高，但可能存在着拖尾、反弹等现象。经过几十年的研究与实践，欧美发达国家对地下水治理从单纯的抽提处理逐渐转为原位多技术复合处理，其中结合注入的原位水力循环的修复技术现场扰动小、效率高，在北美和欧洲等地得到了广泛应用及推广。在国内土壤和地下水修复治理领域对水力循环修复技术也开展了部分探索，发现原位水力循环的修复技术比较适合类似上海地区地下水污染地块特点的。因此该技术已成为本市污染地块原位修复推荐的主要方法之一。原位水力循环修复技术虽然在国内应用并取得一定成效，但其需根据污染地块的环境水文地质条件、污染特性等因地制宜的设计，并在运行过程中及时动态掌握工艺参数及污染因子变化情况，不断实时优化调整系统以达到修复目标。现阶段原位水力循环技术应用效果、效率亟待提升，主要受限于“运行管理繁琐、工作效率低、效果反馈周期长、自动化程度低”等方面。因此，迫切需要针对水力循环修复技术建立修复过程效果分析评价方法，以提升水力循环修复技术的应用效果、效率，以期为本市典型有机污染场地土壤与地下水的原位修复实践和管理提供技术支持。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，该方法基于土壤孔隙水中的污染物最大浓度X0，对水力循环修复过程进行划分。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：a、根据污染类型和分布，确定监测指标参数；b、基于地块特征模型设计水力循环系统，并设计在线监测系统；c、现场调试与安装所述水力循环系统，布置所述在线监测系统；d、启动所述水力循环系统和所述在线监测系统，分别进行水力循环修复和在线监测数据采集；根据所述污染类型，选定相应的所述监测指标参数；e、根据污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0，基于土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0，对所述水力循环修复过程进行划分。步骤e中所述水力循环修复过程划分为以下3个阶段：1、第一阶段：为全面抽提阶段，所述第一阶段初始地下水中所述污染物浓度高，且所述污染物浓度及表征指标值呈现剧烈变化或波动情形，整体运行进行全面抽提；2、第二阶段：为水力循环连续抽提注入阶段，所述第二阶段地下水中所述污染物浓度持续稳定下降，进行连续地抽提注入；基于反馈控制的研究，所述第二阶段采取加压回灌的控制措施；3、第三阶段；为水力循环间歇抽提注入阶段，当土壤孔隙水中所述污染物浓度小于等于土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0时，从所述第二阶段进入所述第三阶段；当所述第三阶段地下水所述污染物浓度下降缓慢接近稳定时，进行间歇抽提注入的水力循环作业，以促进土壤中所述污染物解析至地下水中，待土壤中所述污染物解吸，地下水中所述污染物浓度上升后，再开启抽提工作，反复多次进行抽提工作，待至地下水中所述污染物浓度稳定不变或趋近于0时停止。土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0通过土壤-地下水中污染物分配系数进行估算获得；所述土壤-地下水中污染物分配系数估算公式为：，式中：：土壤-地下水中污染物分配系数，cm³/g；：土壤固相-地下水中污染物分配系数，cm³/g；：非饱和土层土壤中孔隙水体积比，无量纲；：非饱和土层土壤中孔隙空气体积比，无量纲；：亨利常数，无量纲；：土壤容重，kg/dm³；其中：，，，式中：：土壤有机碳-土壤孔隙水分配系数，L/Kg或cm³/g；：土壤有机碳质量分数，无量纲；：土壤有机质含量，g/kg；e：土壤孔隙比；G：土壤比重；其中，取e值，+为0，得所述土壤-地下水中污染物分配系数估算公式为：。计算所述土壤-地下水中污染物分配系数的上限和下限，并根据土壤孔隙水中的所述污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0。本专利技术的优点是：提升水力循环修复技术的应用效果、效率，为典型有机污染场地土壤与地下水的原位修复实践和管理提供技术支持。附图说明图1为本专利技术中原位水力循环修复过程的流程图；图2为本专利技术中典型污染地块氯代有机物的土壤孔隙水中浓度值的分布表。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-2，图中各标记分别为：X为土壤孔隙水中污染物浓度，X01、X02、X03、X04均为土壤孔隙水中最大浓度X0，A为地下水中污染物波动最低值，B为地下水中污染物波动最高值，C为地下水中污染物浓度。实施例：如图1-2所示，本实施例具体涉及一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，该方法主要是基于土壤孔隙水中的污染物最大浓度X0，对水力循环修复过程进行划分。具体地，该方法包括以下步骤：a、在修复工程中，查明污染区域的污染类型及分布，确定相应的监测指标参数；b、基于地块特征模型设计水力循环系统，并设计在线监测系统；c、现场调试与安装水力循环系统，布置在线监测系统，包括监测井及监测探头的安装；d、启动水力循环系统和在线监测系统，分别进行水力循环修复和在线监测数据采集；根据污染类型，选定相应的监测指标参数；e、根据污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的污染物最大浓度X0，基于土壤孔隙水中的污染物最大浓度X0，对水力循环修复过程进行划分。本实施例中，将水力循环修复过程划分3个阶段：1、第一阶段（全面抽提阶段）：该阶段初始地下水目标污染物浓度较高，且目标污染物浓度及表征指标值呈现剧烈变化或波动情形，整体运行宜进行全面抽提。2、第二阶段（水力循环连续抽提注入阶段）：该阶段地下水中目标污染物浓度持续稳定下降，宜进行连续的抽提注入；基于反馈控制的研究，该阶段可采取加压回灌的控制措施；待污染物降低到一定值之后（土壤孔隙水中的污染物最大浓度X0），浓度相对稳定，很难在降低，可以认为存在水中的污染已经很大部分去除了，但吸附在土颗粒上的物质需要时间慢慢解吸出来，靠快速的水力流动无法去除；因此当低于X0后，进入第三阶段。具体地，可参见图1，当X≤X01，X≤X02，X≤X03，X≤X04，进入第三阶段，反之则重复第二阶段。3、第三阶段（水力循环间歇抽提注入阶段）；该阶段污染物浓度下降缓慢接近稳定时，即出现拖尾现象时，宜进行间歇抽提注入的水力循环作业，以促进土壤中污染物解析至地下水中，可控制注入的停留时间，注入表活药剂等，待土壤污染物解吸，至地下水中污染物浓度上升后，再开启抽提工作。反复多次待至稳定不变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：/na、根据污染类型和分布，确定监测指标参数；/nb、基于地块特征模型设计水力循环系统，并设计在线监测系统；/nc、现场调试与安装所述水力循环系统，布置所述在线监测系统；/nd、启动所述水力循环系统和所述在线监测系统，分别进行水力循环修复和在线监测数据采集；根据所述污染类型，选定相应的所述监测指标参数；/ne、根据污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X

【技术特征摘要】
1.一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：
a、根据污染类型和分布，确定监测指标参数；
b、基于地块特征模型设计水力循环系统，并设计在线监测系统；
c、现场调试与安装所述水力循环系统，布置所述在线监测系统；
d、启动所述水力循环系统和所述在线监测系统，分别进行水力循环修复和在线监测数据采集；根据所述污染类型，选定相应的所述监测指标参数；
e、根据污染物的初始检测浓度，计算出土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0，基于土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0，对所述水力循环修复过程进行划分。


2.根据权利要求1所述的一种原位水力循环修复过程效果分析评价方法，其特征在于步骤e中所述水力循环修复过程划分为以下3个阶段：
1、第一阶段：为全面抽提阶段，所述第一阶段初始地下水中所述污染物浓度高，且所述污染物浓度及表征指标值呈现剧烈变化或波动情形，整体运行进行全面抽提；
2、第二阶段：为水力循环连续抽提注入阶段，所述第二阶段地下水中所述污染物浓度持续稳定下降，进行连续地抽提注入；基于反馈控制的研究，所述第二阶段采取加压回灌的控制措施；
3、第三阶段；为水力循环间歇抽提注入阶段，当土壤孔隙水中所述污染物浓度小于等于土壤孔隙水中的所述污染物最大浓度X0时，从所述第二阶段进入所述第三阶段；当所述第三阶段地下水所述污染物浓度下降缓慢接近稳定时，进行间歇抽提注入的水力循环作业，以促进土壤中所述污染物解析至地下水中，待土壤中所述污染物解吸，地下水...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈婷婷，李韬，陈展，宋晓光，吴育林，张国伟，
申请(专利权)人：上海勘察设计研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31