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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下水污染修复,具体涉及一种地下水有机污染修复系统及方法。
技术介绍
1、随着国家对土壤地下水的重视,国家对土壤地下水污染进行了多轮普查,石油石化企业的地下水有机污染广泛存在,且由于地下水污染往往不易被发现,污染进入含水层后易随水迁移,影响范围广,容易造成不良社会影响。因此对污染进行控制及修复非常重要。
2、目前对于地下水有机污染的控制修复技术较多,常见的包括曝气法、化学氧化法、生物修复法、水力控制法等,但每种技术均有其特定的使用环境,例如曝气法适用于有机污染物浓度较高的区域,生物修复法往往适用于污染非紧急情况,可用时间代替成本,实现绿色环保的修复,污染物浓度一般不高。因此对于一条完整的污染羽,存在高中低浓度区,单一的技术无法有效进行管控修复,需要多技术的有机配合形成完整的修复体系。并且土壤地下水修复往往需要建立一定的地下工程,对场地扰动大,对于一些在产企业来说安全风险太大,并且成本也往往较高。一般较为节约成本的生物法,由于只能阶段性注入,也存在菌种适应性差,效果持续时间短等问题,易导致修复结果不理想。
3、目前对于地下水有机污染的修复管控方向的专利较多,包含缓释氧等生物修复材料的制备(如专利申请cn102491497b)、功能菌群制备(如专利申请cn109665633a)、注入井设置(如专利申请cn205032471u)、自动化修复预警一体装置、原位修复方法(如专利申请cn108655160b)等。在原位修复方法中,单一技术的优化改进较多,例如专利申请cn102249428b提出了通过设定
4、综上,现有专利涉及有机污染地下水修复的较多,但针对完整污染羽进行分区特异性修复的较少,并且投加的药剂等均与注入场地并非一体,也无法实现生物降解作用的持续加强补充,可能会有效果减弱的情况,部分方法需大量工程建设,严重影响企业的安全生产。因此,需要针对有机污染建立一套扰动小,绿色环保的生物作用持续有效,污染控制在有效范围内的方法,保证污染的控制修复。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于针对石油石化企业易出现的地下水有机污染问题,提供一种地下水有机污染修复系统及方法,特别是提供一种适用于高渗透区的地下水有机污染修复系统及方法。按照本专利技术的技术方案能够针对污染羽的不同区域进行特异性修复,减少大量工程施工,采用生物方法代替拦截沟等形成污染屏障,防止污染向下游传播,污染中高区域则采用可随意拆换的吸附模块,并通过抽出过程调节流向对污染物进行吸附,抽出部分进菌种培养模块,混合所得的带菌种的污染地下水,回注到生物控制井,形成生物降解屏障,污染羽的上游高浓度区建立水力控制补充井,必要时进行抽出,以保证污染物循环在修复系统内。整个修复方法基于地下水井,不涉及大型地下工程,且能够实现生物菌种的培养扩大注入一体化,实现连续注入,有效保证地下菌种丰度,保障生物作用的有效性。本方法适用于高渗透区的有机污染场地,对污染修复有良好效果。
2、具体地,本专利技术一方面提供了一种地下水有机污染修复系统,包括:
3、吸附模块,放置于污染羽的中上游位置的地下水井;
4、抽出模块,与所述吸附模块连接,用于将有机物污染地下水抽出以形成负压,使污染物聚集并固定于所述吸附模块;
5、菌种培养模块,用于对通过所述抽出模块抽出的有机物污染地下水中的本土菌种进行扩大培养;
6、生物控制模块,包括注入装置和生物控制井,所述生物控制井位于所述污染羽的下游位置,所述注入装置用于将经过所述菌种培养模块培养后的含菌种的有机物污染地下水注入所述生物控制井;
7、水力补充控制模块,位于所述污染羽的上游位置,根据地下水流速的大小,确定是否需要采用所述水力补充控制模块对所述污染羽的上游进行抽水,以将有机污染物控制在所述污染羽的范围内。
8、优选地,所述吸附模块包括多孔框架和填充于所述多孔框架内的吸附材料。
9、优选地,所述吸附材料为沸石和/或硬质活性炭,粒径不小于2mm。
10、优选地,所述多孔框架为圆柱形,材质为pvc。
11、优选地,所述抽出模块包括抽出管道、污染物检测装置和抽出泵,所述抽出管道的入口端与所述吸附模块连接,出口端与所述菌种培养模块连接,所述污染物检测装置用于检测抽出的有机物污染地下水的流量和污染物含量。
12、优选地,所述抽出泵采用间歇式提升的方式。
13、优选地,所述抽出泵为太阳能动力泵。
14、优选地,所述抽出管道的入口处设置有防漏网。
15、优选地,所述菌种培养模块包括培养池、调节装置以及污染物和菌种丰度检测装置,所述培养池的入口与所述抽出模块连接,所述调节装置用于控制营养剂的加入以及调节水量,所述污染物和菌种丰度检测装置用于检测所述培养池中的污染物浓度和菌种含量及活性情况,并根据检测结果指导所述调节装置操作。
16、优选地,所述生物控制模块包括至少3个生物控制井。
17、优选地,所述水力补充控制模块包括一个或多个水力补充控制井,当地下水流速过快,无法保证污染物控制在所述污染羽的范围内时,通过所述污染羽上游的水力补充控制井进行抽水,对地下水的流场进行控制,将有机污染物控制在所述污染羽的范围内。
18、本专利技术第二方面提供了一种地下水有机污染修复方法,该方法采用前文所述的地下水有机污染修复系统实施,所述方法包括:
19、通过所述抽出模块将有机物污染地下水抽出以形成负压,影响地下水的水流方向,使污染物聚集并固定于所述吸附模块;
20、通过所述菌种培养模块对由所述抽出模块抽出的有机物污染地下水中的本土菌种进行扩大培养;
21、将经过所述菌种培养模块培养后的含菌种的有机物污染地下水注入所述生物控制井,形成生物降解屏障;以及
22、可选地,当地下水流速过快,无法保证污染物控制在所述污染本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种地下水有机污染修复系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述吸附模块包括多孔框架和填充于所述多孔框架内的吸附材料;
3.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出模块包括抽出管道、污染物检测装置和抽出泵,所述抽出管道的入口端与所述吸附模块连接,出口端与所述菌种培养模块连接,所述污染物检测装置用于检测抽出的有机物污染地下水的流量和污染物含量。
4.根据权利要求3所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出泵采用间歇式提升的方式;
5.根据权利要求3或4所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出管道的入口处设置有防漏网。
6.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述菌种培养模块包括培养池、调节装置以及污染物和菌种丰度检测装置,所述培养池的入口与所述抽出模块连接,所述调节装置用于控制营养剂的加入以及调节水量,所述污染物和菌种丰度检测装置用于检测所述培养池中的污染物浓度和菌种含量及活性情况,并根据检测结果指导所述调节装
7.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述生物控制模块包括至少3个生物控制井。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述水力补充控制模块包括一个或多个水力补充控制井,当地下水流速过快,无法保证污染物控制在所述污染羽的范围内时,通过所述污染羽上游的水力补充控制井进行抽水,对地下水的流场进行控制,将有机污染物控制在所述污染羽的范围内。
9.一种地下水有机污染修复方法,其特征在于,该方法采用权利要求1-8中任意一项所述的地下水有机污染修复系统实施,所述方法包括:
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:通过检测流动条件下所述吸附模块的动态吸附规律,确定能够有效吸附的停留时间,使所述抽出模块按照该停留时间间歇式抽出所述有机污染地下水。
...【技术特征摘要】
1.一种地下水有机污染修复系统,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述吸附模块包括多孔框架和填充于所述多孔框架内的吸附材料;
3.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出模块包括抽出管道、污染物检测装置和抽出泵,所述抽出管道的入口端与所述吸附模块连接,出口端与所述菌种培养模块连接,所述污染物检测装置用于检测抽出的有机物污染地下水的流量和污染物含量。
4.根据权利要求3所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出泵采用间歇式提升的方式;
5.根据权利要求3或4所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述抽出管道的入口处设置有防漏网。
6.根据权利要求1所述的地下水有机污染修复系统,其特征在于,所述菌种培养模块包括培养池、调节装置以及污染物和菌种丰度检测装置,所述培养池的入口与所述抽出模块连接,所述调节装置用于控制营养剂的加入以及调节水量,...
【专利技术属性】
技术研发人员:王昕喆,孙明波,杨帅,张树才,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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