【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境工程，特别是涉及一种针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法。
技术介绍
1、由于雨水的长期淋滤作用，土壤中过量的重金属逐渐向深层地下水渗透和迁移，造成土壤和地下水重金属含量超标严重，亟待采取修复措施。
2、地下水修复技术按修复方式可分为异位修复技术和原位修复技术。异位修复是将污染地下水先用收集系统或抽提系统转移到地上，然后再处理的技术。原位修复技术是指在基本不破坏土体和地下水自然环境条件下，对受污染对象不作搬运或运输，而在原地进行修复的方法。原位修复技术可减少地表处理设施的使用，最大程度地减少污染物的暴露和对环境的扰动，因此有广泛的应用前景。
3、药剂或材料的注入技术是地下水原位修复技术的核心，因此，对原位修复功能材料钻进、注入技术及设备的研究至关重要。目前土壤和地下水原位修复材料投加方式主要有搅拌和注入/注射两类，但这些投加设备存在以下问题：
4、(1)针对有色冶炼场地修复的适用性有待进一步验证。
5、(2)修复材料原位投加方式的自动化水平较低，大部分以手动操作为主，也无法匹配“定点、定量、定深”精准注入的需求。
技术实现思路
1、根据现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，本专利技术能够针对有色冶炼场地进行原位修复，满足定点、定量、定深精准注入的需求。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法
4、制作室内缩尺试验模型，用于对试验多分支注水井注入修复浆剂，获取下游不同距离地下水污染物浓度的变化；
5、绘制目标有色冶炼场地的三维地形图，在数值模拟软件中对各含水层的水文地质参数进行赋值，生成目标有色冶炼场地水文地质模型实体；
6、采用数值模拟软件建立修复浆剂在目标有色冶炼场地在各含水层地下水中的反应运移模型，通过调节模拟三维的多分支注水井，模拟修复浆剂在在各含水层地下水中的运移扩散；
7、结合模拟三维的多分支注水井，设置试验多分支注水井在各类工程控制参数组合下注入修复浆剂的正交试验，在室内缩尺试验模型对不同含水层的原状土进行试验，获取每一含水层修复浆剂沉积速率最大和迁移距离最远的预测模型，将预测模型对应的各个工程控制参数数值用于目标有色冶炼场地相应的含水层中。
8、进一步地，所述室内缩尺试验模型包括依次连通的上游重金属污染液水箱、pvc-透水石板、第一原状土模型箱、截水屏障模型箱、修复浆剂注入箱、活性隔离屏障模型箱、第二原状土模型箱和下游检测水箱，设置溶液收集模块，所述溶液收集模块包括多个溶液收集瓶，各个所述溶液收集瓶分别设在各个箱体底部。
9、进一步地，所述上游重金属污染液水箱、所述修复浆剂注入箱和所述下游检测水箱中均设有孔隙水压力计、土压力盒、含水率测量仪和数据采集仪，所述数据采集仪用于采集土体进行重金属污染物的测定。
10、进一步地，在数值模拟软件中，通过设置多分支注水井的数量、排布、筛管深度以及注入速率，模拟修复浆剂在在各含水层地下水中的运移扩散。
11、进一步地，地下水渗流控制性微分方程：
12、
13、式中：kxx为x方向上的地下水渗透系数；kyy为y方向上的地下水渗透系数；kzz为z方向上的地下水渗透系数；qs为流体的源汇项；ss为单位储水量；
14、基于对流-弥散-吸附的修复浆剂运移扩散控制方程为：
15、
16、式中：r为阻滞因子，其值常大于1；n为介质孔隙度，无量纲；c为溶质的浓度；t为时间；xi,j为在直角坐标系下沿各方向上的距离；dij为水动力弥散系数张量；ui为孔隙水流实际速度；qk为单位体积含水层给出或接受的流体的数量，代表源汇项，+代表源，-代表汇；ck：源汇项中溶质的浓度；δ为含水层的干容重；s为固体颗粒吸附的溶质浓度；λ为放射性元素蜕变或生物降解常数。
17、进一步地，结合目标有色冶炼场地岩土体性状、水文地质条件，确定目标有色冶炼场地水文地质概念模型垂向分层，提取目标有色冶炼场地地形图地表高程数据，结合目标有色冶炼场地岩层的顶底板高程数据，绘制研究区域有色冶炼污染场区的三维地形图，在数值模拟软件中对各含水层的水文地质参数进行赋值，生成目标有色冶炼场地水文地质模型实体。
18、进一步地，在生成目标有色冶炼场地水文地质模型实体中，进行网格剖分，获得有限差分网格；
19、选取水文地质参数、水文地质边界条件、wall边界条件、well边界条件和等浓度边界条件。
20、进一步地，各类工程参数为注入量、注入速度、注入深度、注入压力、注入次数。
21、进一步地，采集浸出水样液和箱体中固体样品，通过icp-oes分析手段监测修复过程中重金属含量变化，分析各类工程控制参数对重金属修复效果的影响，建立工程控制参数与反应活性的响应方程。
22、进一步地，通过采集箱体中定点样品，分析表面活性剂和fe0-irz复合材料的分离程度，探究fe0-irz复合材料的理化性质变化，定性和定量描述修复功能材料的稳定性。
23、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点和有益效果：
24、相关技术中无法匹配“定点、定量、定深”精准注入的需求，本专利技术针对有色冶炼场地的特殊性，根据目标有色冶炼场地的三维地形图，在数值模拟软件中对各含水层的水文地质参数进行赋值，生成目标有色冶炼场地水文地质模型实体，结合数值模拟软件，调节模拟三维的多分支注水井，模拟修复浆剂在在各含水层地下水中的运移扩散，能够获取最佳的多分支注水井数量、排布、位置，进而结合室内缩尺试验模型开展正交试验，能够获取多分支注水井最佳的注入量、注入速度、注入深度、注入压力、注入次数，进而对目标有色冶炼场地各个含水层形成多维井群布设，实现“定点、定量、定深”精准注入的需求，进行最终形成一种绿色、经济、高效、可移动的有色冶炼场地功能材料精准注入一体式地下水原位修复方法，以改良现有修复技术，提高修复效率、降低修复成本，加快重金属污染场地的修复进程。
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1.一种针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
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9.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
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【技术特征摘要】
1.一种针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的针对有色冶炼场地的地下水原位修复方法，其特征在于：
<...【专利技术属性】
技术研发人员：赵乐，归强，罗明森，石德升，赵颖，方园园，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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