本发明专利技术属于地下水修复技术领域，包括一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，修复系统装置包括地下水循环井，不断将地下水中溶解的挥发性污染物进行气液分离并抽离至地面处理；抽水单元，用于将污染地下水抽出至地面，提高周边地下水循环井的内外压差促进地下水回流，扩大影响半径；地面处理单元，由两个可置换填料模块的箱体组成；回灌单元，连通地面处理单元与水循环井，实现整个处置系统的地下水大循环。本发明专利技术通过中心抽水井的地下水抽提，加大周边地下水循环井的井管内外水头差，加速低渗透地层地下水的释出，促进地下水循环，且可灵活适用于多种污染类型的地下水污染修复，并随着污染物去除率的变化调整修复模式。整修复模式。整修复模式。
【技术实现步骤摘要】
一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法
[0001]本专利技术属于地下水修复
，具体为一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法。
技术介绍
[0002]我国重污染场地主要集中在东部沿海地区，普遍发育粉质黏土等低渗透地层，低渗透的特点阻碍了修复剂的传质效果，降低修复效率。
[0003]传统的原位修复工艺往往表现出短期“假性达标”，低渗区不易被去除的污染物向高渗透区缓慢持续的扩散，从而作为新的污染源使得污染反弹。
[0004]水循环井具有修复成本低、环境扰动小、能耗低等特点，并可耦合多种修复技术，应用潜力巨大，但因装置技术与方法水平的影响，一直未能较好的解决筛管堵塞、下部循环不足的问题。尤其在低渗透地层，地下水循环影响半径较小，修复效能不强，同时循环水流反复冲刷易造成含水层泥浆析出，大颗粒物堵塞筛管导致地下水循环影响半径逐渐缩小，甚至中断水循环，致使水循环井修复效果变差，甚至使水循环井设施报废，不但修复目标难以实现，还会导致不可估量的经济损失。
[0005]同时，地下水污染往往表现出多污染物类型与多种污染物的复合污染特点，加热、电解、原位高压注射等技术，往往仅能去除微量有机污染物、或可处理的污染物比较单一、或仅仅能去除地下水中有机污染物、或对重金属污染物几乎没有修复效果、或需加入多种药剂来促进反应的进行以及使用大量淋洗药剂造成二次污染的问题。水循环井主要应用于处理VOCs、SVOCs的污染修复，复合污染场地多技术联合修复会涉及到重复建设的问题，不符合减污降碳政策导向，需提供一种系统解决方案。
[0006]本专利技术针对，提供了一种适用于多种污染类型的地下水修复系统装置，通过地面装置的调节实现适应对多种情景的灵活有效修复方法。
技术实现思路
[0007]本专利技术的目的在于提供一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，用以解决上述
技术介绍
中提出的现有原位修复低渗透地层污染场地效果不佳、污染拖尾及反弹普遍的问题。
[0008]一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统，包括中心抽水井和设置在中心抽水井周围的若干水循环井，还包括中心抽水单元、多个回灌单元和地面处理单元；其中中心抽水单元的抽水对象为中心抽水井，回灌单元的回灌对象为各个水循环井，且中心抽水单元的末端连接地面处理单元的进水端，回灌单元连接地面处理单元的出水端；该修复系统还包括气体处理单元，气体处理单元的处理对象为各个水循环井，包括注气单元和抽气单元，其中注气单元包括注气泵和与注气泵连接的曝气管，该曝气管的下端插入水循环井水体底部，抽气单元包括抽气泵和与抽气泵连接的抽气管，该抽气管的下端位于水循环井的井口处，且在抽气管上安装对内部气流进行净化的活性碳罐。
[0009]优选地，所述中心抽水单元包括抽水管和水泵，抽水管的下端延伸至中心抽水井的底部。
[0010]优选地，所述回灌单元包括若干上端连接地面处理单元下端伸入水循环井中的回灌水管道，且在回灌水管道上设置止水阀。
[0011]优选地，所述水循环井具有上部的水循环井上层填料段和下部的水循环井下层填料段，水循环井上层填料段和水循环井下层填料段之间为隔离填充段，且水循环井上层填料段的上部不低于当地原地下水位线。
[0012]优选地，所述中心抽水井具有滤水填料段，该滤水填料段的上部不低于当地原地下水位线，下部延伸至中心抽水井底部，地下水经滤水填料段进入中心抽水井中。
[0013]优选地，在水循环井的井口部设置定位结构，且定位结构对回灌水管道、曝气管和抽气管进行固定。
[0014]优选地，所述地面处理单元包括填料箱I和填料箱II，且填料箱I和填料箱II内部填料能够更换，包括活性炭过滤吸附材料或化学氧化还原缓释药剂或微生物制剂或表面活性剂。
[0015]优选地，水循环井围绕中心抽水井均匀设置，其数量S按照公式S＝πr/R
循
计算，其中r表示水循环井距中心抽水井的距离，R
循
表示水循环井的影响半径，且水循环井距中心抽水井的距离r小于中心抽水井的响半径为R
抽
。
[0016]本专利技术的目的在于提供一种基于水循环井的低渗透地层地下水修复方法，该修复方法包括如下步骤：
[0017]步骤1，在污染区中心设置一个井径为r
w
的中心抽水井，测算污染区原地下水位Ho、中心抽水井水位h
w
和当地渗透系数K，根据公式其中，计算预设的中心抽水井的影响半径R
抽
，其中Q为抽水流量；
[0018]步骤2，在中心抽水井的影响半径R
抽
范围内划定其中一个水循环井所在点，并测量该点与中心抽水井之间的距离r，根据预设水循环井的规格计算其影响半径R
循
；按照公式S＝πr/R
循
，计算出所要设置的水循环井的数量S；
[0019]步骤3，根据数据r以及S，在中心抽水井周围均为设置多个具有上述特征的水循环井；
[0020]步骤4，铺设中心抽水单元，将抽水管上端连接抽水泵，下端伸入中心抽水井底部；将中心抽水单元的末端排水管连接填料箱I，然后将填料箱I连接填料箱II，使得中心抽水单元抽出的水依次经过填料箱I和填料箱II；根据污染物类型选择两个填料箱的填料；
[0021]步骤5，铺设回灌单元，给每个水循环井配设一根带有止水阀的回灌水管道，并将回灌水管道连接填料箱II；
[0022]步骤6，给每个水循环井配设具有上述特征的注气单元和抽气单元，且使注气单元的曝气管延伸至水循环井的水循环井下层填料段处；
[0023]步骤7，启动抽气单元，然后启动注气单元，打开止水阀，再启动中心抽水单元，将中心抽水井中污水抽出至地面，提高周边水循环井的内外压差促进地下水回流，扩大地下水影响半径；使抽出的污水依次经过填料箱I和填料箱II，然后回灌到周围的水循环井中；同时，随着注气单元向水循环井的水体曝气，促进水体中溶解的挥发性污染物气液分离，并
使用抽气单元将其抽离，最后经过活性碳罐处理后排放至大气中；
[0024]在以上作业过程中，需要对水体进行定期监测：
[0025]当地下水中VOCs污染浓度较高且有NAPL相时，填料箱吸附地下水中的高浓度有机污染物，提高修复效能；当修复至后程，随着NAPL的减少及至消失，污染物以溶解相为主，根据污染组分性质向填料箱中添加靶向材料；
[0026]当地下水中含有重金属污染物，在填料箱I中添加碱性材料调节地下水pH，填料箱II添加靶向吸附材料，吸附地下水中重金属污染物沉淀；
[0027]当地下水中有机污染物顽固难以快速循环曝气抽出时，关闭中心抽水单元，在填料箱中添加表面活性剂，及化学药剂或微生物质材料，通过回灌单元将添加物输送至进入目标含水层，先运行一段时间循环系统，间隔一段时间后再次启动中心抽水单元，促进污染物通过抽提装置进入地面处理体系。
[0028]一般粉砂地层的影响半径是25～5本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统，其特征在于：包括中心抽水井和设置在中心抽水井周围的若干地下水循环井，还包括中心抽水单元、多个回灌单元和地面处理单元；其中中心抽水单元的抽水对象为中心抽水井，回灌单元的回灌对象为各个水循环井，且中心抽水单元的末端连接地面处理单元的进水端，回灌单元连接地面处理单元的出水端；该修复系统还包括气体处理单元，气体处理单元的处理对象为各个水循环井，包括注气单元和抽气单元，其中注气单元包括注气泵和与注气泵连接的曝气管，该曝气管的下端插入水循环井水体底部，抽气单元包括抽气泵和与抽气泵连接的抽气管，该抽气管的下端位于水循环井的井口处，且在抽气管上安装对内部气流进行净化的活性碳罐。2.如权利要求1所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，其特征在于：所述中心抽水单元包括抽水管和水泵，抽水管的下端延伸至中心抽水井的底部。3.如权利要求1所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，其特征在于：所述回灌单元包括若干上端连接地面处理单元下端伸入水循环井中的回灌水管道，且在回灌水管道上设置止水阀。4.如权利要求3所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，其特征在于：所述水循环井具有上部的水循环井上层填料段和下部的水循环井下层填料段，水循环井上层填料段和水循环井下层填料段之间为隔离填充段，且水循环井上层填料段的上部不低于当地原地下水位线。5.如权利要求4所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，其特征在于：所述中心抽水井具有滤水填料段，该滤水填料段的上部不低于当地原地下水位线，下部延伸至中心抽水井底部，地下水经滤水填料段进入中心抽水井中。6.如权利要求5所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统及方法，其特征在于：在水循环井的井口部设置定位结构，且定位结构对回灌水管道、曝气管和抽气管进行固定。7.如权利要求1所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统，其特征在于：所述地面处理单元包括填料箱I和填料箱II，且填料箱I和填料箱II内部填料能够更换，包括活性炭过滤吸附材料或化学氧化还原缓释药剂或微生物制剂或表面活性剂。8.如权利要求求1至7中任一项所述的一种基于地下水循环井的低渗透地层地下水修复系统，其特征在于：水循环井围绕中心抽水井均匀设置，其数量S按照公式S＝πr/R
循
计算，其中r表示水循环井距中心抽水井的距离，R
循
表示水循环井的影响半径，且水循环井距中心抽水井的距离r小于中心抽水井的响半径为R
抽...
【专利技术属性】
技术研发人员：张黎明，彭小红，张宗文，张茜雯，乔雄彪，邹天远，
申请(专利权)人：生态环境部环境规划院，
类型：发明
国别省市：
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