本发明专利技术涉及一种可渗透反应墙耦合循环井系统及修复地下水的方法，该系统包括用于为地下水修复过程提供流通空间的循环井主井单元，用于为地下水流通提供动力的抽注水单元，用于对受污染地下水进行修复的可渗透反应墙单元，用于对地下水修复过程进行数据监测的监测单元，基于抽注水单元的抽吸作用使得在循环井主井单元的内外空间能够形成循环水流，可渗透反应墙单元能够以安装于循环水流流通路径上的方式使地下水穿过可渗透反应墙单元时完成污染物的至少部分去除，以通过循环水流的多次循环流通使得地下水的水质达到设定阈值，其中，基于监测单元对地下水修复过程的监测，以至少能够确定地下水修复进度及可渗透反应墙单元的运行状态。的运行状态。的运行状态。
【技术实现步骤摘要】
一种可渗透反应墙耦合循环井系统及修复地下水的方法
[0001]本专利技术涉及开凿立井修复治理污染场地土壤地下水
，尤其涉及一种可渗透反应墙耦合循环井系统及修复地下水的方法。
技术介绍
[0002]随着我国城市化进程中“退二进三”和“产业转移”政策落实步伐的加快，重污染行业大批关闭和搬迁，导致城市及周边出现大量遗留土壤和地下水污染地块。目前针对地下水污染的修复技术中，抽出处理费用昂贵、吹脱处理适用范围较窄(只适用于VOC、SVOCs污染的地下水)、生物修复周期较长，在实际应用中都有局限性，高效修复地下水污染的技术方法仍亟待开发。
[0003]地下水循环井技术作为一种新兴的原位修复方法，具有井体空间较大，对地层结构扰动小等优点，同时可以耦合电化学、化学氧化、微生物等技术。循环井技术属于环境友好型技术，该技术已在国外被广泛使用，在国内地下水修复中有广阔的应用空间。
[0004]现有循环井处理技术中，污染物的去除分为抽离至地表处理及原位同步修复，其中，原位修复目前主要是在循环井井内对污染地下水进行修复，如电化学循环井主要通过外加电场来促进氧化还原反应中电子传递，其能耗较高，同时井体在长期电场下的耐受度和抗性会降低，加快循环井自身腐蚀；化学氧化循环井主要通过投加药剂，去除效率较高，缺点是化学药剂对井体的腐蚀以及一定程度的二次污染；微生物循环井主要通过在循环井里提供微生物生长的载体，而微生物的挂膜对循环井的筛网存在堵塞的风险。因此，如何控制反应过程在循环井外部发生，一定程度上降低对循环井内的损害，提高使用寿命是循环井工艺广泛应用的关键。例如：
[0005]CN 109650572 A公开了一种用于修复污染地下水及其流经污染土壤的循环井，包括：井管、井底盖、第一水管、阻隔器和循环泵；井底盖与井管的底端连接，井管包括从上至下依次连接的第一筛管、第一壁管和第二筛管。循环泵连接于第一水管的端部，第一水管内填充有净水材料，阻隔器套装在第一水管外壁，并与第一水管外壁和第一壁管的内壁密封连接。土壤中的污染的地下水从阻隔器一侧流入井管中，并在经过第一水管内净水材料的净化后，从阻隔器另一侧流出井管即地下水被重新注回含水层中。在这个过程中，不会造成地下水位大幅下降或者改变地下水流向，也就不会导致污染迁移或扩散的问题，从而可以提高对地下水及其流经土壤的修复处理效率。
[0006]可渗透反应墙技术是比较成熟的原位修复技术，其原理是在地下水水流方向填充活性材料墙体，利用天然地下水力梯度使污染地下水优先通过渗透系数大于周围岩土体的可渗透反应墙并与填充在可渗透反应墙内的活性材料接触反应，达到去除污染物的目的。因此可以通过将可渗透反应墙技术与循环井技术相结合，在垂直循环井流场的方向上设置可渗透反应墙，构建耦合修复技术，可快速、高效的原位修复地下水有机污染。而地下水污染羽中污染物在水头较低的区域采用可渗透反应墙技术，时常导致反应墙中的填料与污染水流接触效率低，影响反应墙地下水的修复效果。同时可渗透反应墙埋藏在地下，难以监控
以及更换老化失效的墙体。例如：
[0007]CN 106975653 A公开了一种从源头上防止含水层污染的可渗透反应墙原位修复方法，特征是采取水平设置的可渗透反应墙和抽水井；所述可渗透反应墙包括在污染羽流经的路径挖一沟渠，沟渠内挖一水平场地，铺设反应性介质形成水平的可渗透反应墙体，反应性介质材料根据污染物的修复机理选择并分层设置，反应性渗透墙的上方回填土壤或沙土覆盖至与沟渠底部齐平，墙体两侧紧贴沟渠坝埂建设防渗墙，以确保污染水通过可渗透反应材料墙体下渗进入地下含水层；抽水井是指在水平可渗透反应墙中间打一深达地下含水层的井，井壁以防渗材料制成，井底设置过滤介质层，抽出的水来自地下含水层。
[0008]因此，如何提高地下水污染羽与可渗透反应墙的有效接触率，如何监控可渗透反应墙的老化及更换，如何控制修复过程在循环井外部即地层中发生，降低循环井的报废率等问题，都是目前国内地下水原位修复领域技术人员亟待解决的技术问题。
[0009]此外，一方面由于对本领域技术人员的理解存在差异；另一方面由于申请人做出本专利技术时研究了大量文献和专利，但篇幅所限并未详细罗列所有的细节与内容，然而这绝非本专利技术不具备这些现有技术的特征，相反本专利技术已经具备现有技术的所有特征，而且申请人保留在
技术介绍
中增加相关现有技术之权利。
技术实现思路
[0010]针对现有技术之不足，即反应过程发生在井内增加循环井负荷；污染地下水与可渗透反应墙的接触效率低；可渗透反应墙老化监测及更换等问题，本专利技术提供了一种可渗透反应墙耦合循环井系统及修复地下水的方法，利用循环井抽注水单元形成循环水流使污染地下水主动到达水平可渗透反应墙修复区，修复过程发生在循环井外围。
[0011]本专利技术公开了一种可渗透反应墙耦合循环井系统，其包括：
[0012]循环井主井单元，用于为地下水修复过程提供流通空间；抽注水单元，用于为地下水流通提供动力；可渗透反应墙单元，用于对受污染地下水进行修复；监测单元，用于对地下水修复过程进行数据监测。
[0013]基于抽注水单元的抽吸作用使得在循环井主井单元的内外空间能够形成循环水流，可渗透反应墙单元能够以安装于循环水流流通路径上的方式使地下水穿过可渗透反应墙单元时完成污染物的至少部分去除，以通过循环水流的多次循环流通使得地下水的水质达到设定阈值，其中，基于监测单元对地下水修复过程的监测，以至少能够确定地下水修复进度及可渗透反应墙单元的运行状态。
[0014]根据一种优选实施方式，循环井主井单元的内部限定空间能够基于封隔器的阻隔被划分为不直接连通的进水筛管和出水筛管，其中，封隔器能够为抽注水单元的抽水管预留孔隙。
[0015]根据一种优选实施方式，进水筛管和出水筛管内壁的至少部分区域能够设置有作为透水结构的筛管管段，其中，进水筛管和出水筛管的筛管管段能够同侧开设。
[0016]根据一种优选实施方式，抽注水单元能够基于抽注水泵的抽吸作用将处于进水筛管中的地下水卷吸至出水筛管，其中，抽注水泵输入端和输出端分别通过抽水管和注水管连通于进水筛管和出水筛管。
[0017]根据一种优选实施方式，进水筛管中的地下水被抽注水单元抽吸后形成的负压能
够将周边土层的地下水以穿过相应的透水结构的筛管管段的方式卷入，出水筛管内由于抽注水单元的引入而累积的地下水能够通过溢流的方式穿过相应的透水结构的筛管管段以流出出水筛管。
[0018]根据一种优选实施方式，从出水筛管流出的地下水能够以渗透的方式穿过可渗透反应墙单元，以使得渗透而出的经过至少部分修复的地下水在进水筛管的负压卷吸作用下再次进入循环井主井单元的内部限定空间中，从而形成循环水流位于循环井主井单元外的流通。
[0019]根据一种优选实施方式，可渗透反应墙单元能够以靠近于出水筛管的透水结构的筛管管段的方式设置于循环井主井单元周边，其中，可渗透反应墙单元能够基于进水试筛管和出水筛管各自对应的透水结构的筛管管段的位置及结构确定安装的数量本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可渗透反应墙耦合循环井系统，其包括：循环井主井单元(100)，用于为地下水修复过程提供流通空间，抽注水单元，用于为地下水流通提供动力，可渗透反应墙单元(9)，用于对受污染地下水进行修复，监测单元，用于对地下水修复过程进行数据监测，其特征在于，基于所述抽注水单元的抽吸作用使得在所述循环井主井单元(100)的内外空间能够形成循环水流(10)，所述可渗透反应墙单元(9)能够以安装于所述循环水流(10)流通路径上的方式使地下水穿过所述可渗透反应墙单元(9)时完成污染物的至少部分去除，以通过所述循环水流(10)的多次循环流通使得地下水的水质达到设定阈值，其中，基于所述监测单元对地下水修复过程的监测，以至少能够确定地下水修复进度及所述可渗透反应墙单元(9)的运行状态。2.根据权利要求1所述的可渗透反应墙耦合循环井系统，其特征在于，所述循环井主井单元(100)的内部限定空间能够基于封隔器(5)的阻隔被划分为不直接连通的进水筛管(11)和出水筛管(4)，其中，所述封隔器(5)能够为所述抽注水单元的抽水管(3)预留孔隙。3.根据权利要求2所述的可渗透反应墙耦合循环井系统，其特征在于，所述进水筛管(11)和出水筛管(4)内壁的至少部分区域能够设置有作为透水结构的筛管管段，其中，所述进水筛管(11)和出水筛管(4)的筛管管段能够同侧开设。4.根据权利要求3所述的可渗透反应墙耦合循环井系统，其特征在于，所述抽注水单元能够基于抽注水泵(1)的抽吸作用将处于所述进水筛管(11)中的地下水卷吸至出水筛管(4)，其中，所述抽注水泵(1)输入端和输出端分别通过所述抽水管(3)和注水管(2)连通于所述进水筛管(11)和所述出水筛管(4)。5.根据权利要求4所述的可渗透反应墙耦合循环井系统，其特征在于，所述进水筛管(11)中的地下水被所述抽注水单元抽吸后形成的负压能够将周边土层的地下水以穿过相应的所述透水结构的筛管管段的方式卷入，所述出水筛管(4)内由于所述抽注水单元的引入而累积的地下水能够通过溢流的方式穿过相应的所述透水结构的筛管管段以流出所述出水筛管(4)。6.根据权利要求5所述的可渗透反应墙耦合循环井系统，其特征在于，从所述出水筛管(4...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲生彦，刘强，何雨明，余东，邓家逸，
申请(专利权)人：成都理工大学，
类型：发明
国别省市：
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