连续供给超微米气泡水的循环井系统及修复地下水的方法技术方案

本发明专利技术公开了连续供给超微米气泡水的循环井系统及修复地下水的方法，属于地下水污染场地控制与修复技术领域

【技术实现步骤摘要】
连续供给超微米气泡水的循环井系统及修复地下水的方法


[0001]本专利技术地下水污染场地控制与修复
，具体涉及连续供给超微米气泡水的循环井系统及修复地下水的方法
。

技术介绍

[0002]大量研究表明，工业及城市废水的不当排放
、
农业化学品的施用
、
石油或煤气等燃料储罐的泄漏以及其它的一些自然因素是造成地下水有机污染日趋严重的主要原因
。
因此，建立科学有效的地下水污染修复技术是必要的
。
[0003]针对地下水中有机污染物的去除，传统的修复技术通常包括垃圾填埋场的挖掘和处置
、
泵送以及热处理等方法
。
这些技术不仅处理费用高昂，而且对地下环境的扰动较大
。
相比之下，地下水原位修复技术具有污染物去除效率高
、
修复周期短
、
二次污染易于控制等优点，无需对地下水抽提处理，可显著降低修复过程对环境的扰动
。
地下水循环井作为一种原位修复技术近年来引起了广泛关注
。
该技术可以耦合吹脱
、
空气注入
、
气相抽提
、
空气曝气
、
生物修复和化学氧化等多种修复技术，有望实现轻非水相液体
(LNAPL)、
重非水相液体
(DNAPL)
及部分无机物的同步去除
。
循环井修复技术充分利用了井内空间安装处理装置，有效避免了传统抽出处理技术能耗高
、
扰动大的缺陷，为地下水原位修复开辟了新思路
。
[0004]中国专利
CN103864263A
公布了一种用于去除地下水中挥发性有机物的循环井系统
。
该系统包括外井
、
内井
、
气体抽提系统
、
曝气系统和药剂喷淋系统，曝气系统可以间接增加水中的溶解氧
。
然而，曝气产生的气泡粒径在毫米级以上，其要么很快破裂，要么受水气两相流运动规律制约，在含水层中难以被驱动，气泡运移距离仅仅只有1‑2米，携带氧气的影响范围十分有限，这就限制了该技术在整个含水层中作用的最大发挥
。
[0005]中国专利
CN 103145232A
公布了一种微纳米气泡对地下水原位修复的方法及系统
。
在地下水污染区域的上游位置设置与地表连通的一个或多个注水井，将微纳米曝气装置置于注水井中，产生的微纳米气泡水依靠地下水自然流动的力量进入地下水系统中
。
由于微纳米气泡可以为地下水环境提供溶解氧，并且其表面带负电，对污染物有吸附作用，因此微纳米气泡可以在地下水环境中迁移并且可以促进有机污染物的降解去除，然而该方法仅能够对注水井到抽水井这部分地下水流动区域进行修复，修复范围有限，并且对于土壤中难以被水流作用带出来的污染物修复效率较低
。
[0006]中国专利
CN 114751472A
公布了污染场地原位修复的地下水循环井装置与修复方法，包括如下步骤：
S1.
将地下水通过地下水抽入管抽入封闭层内；
S2.
将臭氧和皂素溶液输送至封闭层内；
S3.
将封闭层内的液体曝气后输入地下水和包气带区域；
S4.
将封闭层内液体抽至地下水处理装置中进行重金属污染物处理，然后将水重新输送封闭层内，这样完成一个循环，之后继续重复
S1
‑
S4
进行下一次循环
。
这样的循环方式是间歇式循环，仅仅是将地下水抽入封闭层中处理曝气后输出到地下水中后再进行下一次曝气处理，虽然是采用微纳米气泡曝气，这样的循环方式也无法持续供给水流，微纳米气泡的传输范围也仅能在地下水抽入管之间的纵向循环，修复范围十分有限，且运行程序复杂；并且该循环井是用多个
地下水抽入管搭建而成，通过地下水抽入管的抽水在封闭层和透水层之间循环，其布水方式仅在地下水抽入管道两侧，在未能实现
360
°
全方位布水，难以实现大范围全循环，循环强度弱，修复效率极低；最后，针对不同的污染区域，无法灵活选择循环模式，使气泡无法到达特定区域，处理范围有限；并且采用臭氧处理污染物时容易形成沉淀，堵塞管道，维护成本高
。
[0007]综上，现有技术中循环井对地下水环境修复应用存在的问题包括：第一，氧气无法到达更远的修复区域，使得受好氧污染物的区域治理成为场地修复的较大难题；第二，由于传统循环井曝气仅受循环水流及自身重力作用，使得曝气产生的毫米级气泡迁移收到极大限制，携带氧气的毫米级气泡水气两相流运动规律制约，无法长距离穿过地层，携带污染物能力受到限制
。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于，提出连续供给超微米气泡水的循环井系统及修复地下水的方法，本专利技术将超微米气泡器与循环井有效耦合，超微米气泡器为循环井提供驱动力，将地下水抽入超微米气泡器中制备成超微米气泡水后再输入循环井中，这样就形成了一个持续的动力，产生源源不断的超微米气泡随循环流作用向地下水环境中大范围传输，随着循环井每一次都驱动一定的超微米气泡水迁移至含水层区域，即每一次进入含水层区域的超微米气泡都是持续供给，保证了超微米气泡浓度的稳定性，扩大了超微米气泡在含水介质中的影响范围，提高了与污染物相互结合处理的可能性，为场地污染提供了有利修复措施
。
[0009]本专利技术的目的之一是提供一种连续供给超微米气泡水的循环井系统，在污染区域地下水的上游位置设置与地表连通的一个循环井，所述循环井内从上往下依次设有上筛段
、
封隔器和下筛段，所述上筛段和所述下筛段通过封隔器阻隔为上
、
下两个区域，所述循环井的井口设有封盖，所述封盖上设有上筛管和下筛管，所述上筛管的下端与所述上筛段连通，所述下筛管的下端依次贯穿所述上筛段
、
所述封隔器且穿进部分与所述下筛段连通；
[0010]还包括超微米气泡发生器，所述超微米气泡发生器与所述上筛管和下筛管可拆卸连通形成正反两种循环模式，将超微米气泡水注入到循环井内，增强超微米气泡向地下水层的传输范围，实现地下水中污染物的修复
。
[0011]优选的，上述连续供给超微米气泡水的循环井系统，所述上筛段和所述下筛段周围均布设
360
°
筛孔，所述
360
°
筛孔周围布设过滤网
。
[0012]优选的，上述连续供给超微米气泡水的循环井系统，所述超微米气泡发生器的侧壁设有气压控制表
、
进气口
、
进水口和出水口，所述气压控制表与所述进气口连通所述进水口
、
所述出水口分别与上筛管
、
下筛管的连接端为可拆卸连通形成正反两种循本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种连续供给超微米气泡水的循环井系统，在污染区域地下水的上游位置设置与地表连通的一个循环井
(2)
，其特征在于，所述循环井
(2)
内从上往下依次设有上筛段
(23)、
封隔器
(25)
和下筛段
(26)
，所述上筛段
(23)
和所述下筛段
(26)
通过封隔器
(25)
阻隔为上
、
下两个区域，所述循环井
(2)
的井口设有封盖
(21)
，所述封盖
(21)
上设有上筛管
(22)
和下筛管
(24)
，所述上筛管
(22)
的下端与所述上筛段
(23)
连通，所述下筛管
(24)
的下端依次贯穿所述上筛段
(23)、
所述封隔器
(25)
且穿进部分与所述下筛段
(26)
连通；还包括超微米气泡发生器
(1)
，所述超微米气泡发生器
(1)
与所述上筛管
(22)
和下筛管
(24)
可拆卸连通形成正反两种循环模式，将超微米气泡水注入到循环井
(2)
内，增强超微米气泡向地下水层的传输范围，实现地下水中污染物的修复
。2.
根据权利要求1所述的连续供给超微米气泡水的循环井系统，其特征在于，所述上筛段
(23)
和所述下筛段
(26)
周围均布设
360
°
筛孔，所述
360
°
筛孔周围布设过滤网
。3.
根据权利要求2所述的连续供给超微米气泡水的循环井系统，其特征在于，所述超微米气泡发生器
(1)
的侧壁设有气压控制表
(12)、
进气口
(13)、
进水口
(15)
和出水口
(16)
，所述气压控制表
(12)
与所述进气口
(13)
连通；所述进水口
(15)、
所述出水口
(16)
分别与上筛管
(22)、
下筛管
(24)
的连接端为可拆卸连通形成正反两种循环模式，正向循环模式下，所述进水口
(15)
与所述下筛管
(24)
连通，所述出水口
(16)
与所述上筛管
(22)
连通，反向循环模式下，所述进水口
(15)
与所述上筛管
(22)
连通，所述出水口
(16)
与所述下筛管
(24)
连通
。4.
根据权利要求3所述的连续供给超微米气泡水的循环井系统，其特征在于，所述超微米气泡发生器
(1)
的侧壁还设有流量控制计
(14)
，所述流量控制计
(14)
与所述进水口
(15)
连通，所述超微米气泡发生器
(1)
上还设有太阳能供电装置
(11)
和蓄电池
。5.
根据权利要求4所述的连续供给超微米气泡水的循环井系统，其特征在于，所述循环井
(2)
上还设有药剂注入单元
(3)
，所述药剂注入单元
(3)
包括注药箱
(31)、
两个注药管阀门
(32)、
注药管
(33)
，所述注药箱
(31)
位于所述封盖
(21)
的上方，所述注药管
(33)
的下端依次贯穿所述封盖
(21)、
所述上筛段
(23)、
所述封隔器
(25)
且穿进部分位于所述下筛段
(26)
的上方，所述注药管
(33)
的上端与所述注药箱
(31)
连通，两个所述注药管阀门
(32)
分别设在所述注药管
(33)
上，其中一个所述注药管阀门
(32)
位于所述上筛段
(23)
和所述封盖
(21)
之间，另一个所述注药管阀门
(32)
位于下筛段
(26)
和封隔器
(25)
之间
。6.
根据权利要求5所述的连续供给超微米气泡...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丹，王文科，杨胜科，段磊，王周峰，王雪丽，冯如意，张建平，程颜，张正宇，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：