CN103541346A - 一种基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法，属于地下水人工回灌技术领域。将注气管道预设于入渗介质一定深度处，通过气泵向介质下部注入气体，通过气体向上运动的动力作用，达到破坏入渗介质的表面堵塞层，并将滞留于介质内部的悬浮颗粒物携带到介质外部的作用，通过水流的冲刷作用，将悬浮物颗粒与入渗介质充分分离。优点是：在进行地下水人工回灌悬浮物堵塞治理时，不仅对清除介质表层堵塞层而且能够清除一定量的介质内部悬浮物颗粒，达到较好的治理效果，且具有自动化程度高、成本低、耗时少的特点。

Description

一种基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法
技术领域
本发明属于地下水人工回灌技术领域，具体地说属于，一种通过气流循环的动力作用，破坏介质表面堵塞层并将滞留于介质内部的悬浮物颗粒携带到介质外部，同时辅以介质表面水流冲刷，将悬浮物颗粒带离入渗池，进入排泄区，从而提高回灌池介质渗透性的堵塞治理方法。
背景技术
目前，广泛应用的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法有：自然干裂、更换入渗介质、机械刮削、翻耕等。其中自然干裂法所用时间长，降低了回灌池的使用效率，且不能从根本解决堵塞问题；更换入渗介质工程量大；机械刮削和翻耕成本较高，且重型机械介入容易产生压实效应，且无法清除回灌池入渗介质表面以下的悬浮物颗粒。
发明内容
本发明提供一种基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法，以解决现有的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法存在的成本较高或者效果较差的问题。
本发明采用的技术方案是：
（一）建立基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理装置
建造回灌池主体，其深度为1.5～1.8m，在回灌池主体内人工铺设填滤料，颗粒粒径0.35～0.5mm，在回灌池主体边上建造排泄区，其深度为1m～1.3m，在地面泵站内设置气泵，入水装置、注气管道采用硬质厚壁PVC管，公称外径100mm，该入水装置用于喷出具有压力的水流，该注气管道PVC管一端封闭，在注气管道上表面一侧、与注气管直径平行方向钻出圆形排气孔单元，每个单元有3个排气孔，排气孔孔径为10mm，孔间距为20mm，注气管道外侧缠防堵塞滤网，防堵塞滤网采用尼龙滤网，防堵塞滤网网眼宽度应小于填滤料粒径，防堵塞滤网外缠以缠丝，缠丝采用不锈钢丝绳；
相邻两个注气管道的中心间距L1为1.5R，R为排气孔单元最大影响半径，由场地实验测定，位于边缘的注气管道与回灌池主体边壁间距L2为0.5R，注气管道相邻排气孔单元中心间距L3与相邻两个注气管道的中心间距L1相等：该注气管道埋深范围为12.5～20cm；
（二）、打开泵站开关，注气管开始向回灌池内注入气体，由于气泵的压力及气体自身向上逃逸的性质，注入气体流以一定压力向上运动并破坏介质表面堵塞层，此时开启介质表面的入水装置，介质表面冲刷水流对介质表面产生冲刷作用，携带悬浮物颗粒的污水水流沿回灌池表面坡度流入排泄区。
本发明将注气管道预设于入渗介质一定深度处，通过气泵向介质下部注入气体，通过气体向上运动的动力作用，达到破坏入渗介质的表面堵塞层，并将滞留于介质内部的悬浮颗粒物携带到介质外部的作用，同时通过在回灌池入渗介质表面一端的入水装置向回灌池注水，通过水流的冲刷作用，将悬浮物颗粒与入渗介质充分分离，并将携带悬浮物颗粒的冲刷水流带离入渗区，进入排泄区，从而达到回灌池表面入渗介质堵塞层的治理效果。
本发明的优点是：在进行地下水人工回灌悬浮物堵塞治理时，不仅对清除介质表层堵塞层而且能够清除一定量的介质内部悬浮物颗粒，达到较好的治理效果，且具有自动化程度高、成本低、耗时少的特点。
附图说明
图1是本发明的工程示意剖面图；
图2是本发明的注气管道局部放大俯视图；
图3是本发明的注气管道布局俯视图；
图4是本发明的工作原理示意图；
图5是室内模拟实验介质渗透系数变化曲线图。
具体实施方式
实施例1
（一）建立基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理装置
建造回灌池主体4，其深度为1.5m，在回灌池主体4内人工铺设填滤料3，颗粒粒径0.35mm，在回灌池主体边上建造排泄区1，其深度为1m，在地面泵站6内设置气泵，入水装置7、注气管道5采用硬质厚壁PVC管，公称外径100mm，该入水装置用于喷出具有压力的水流，该注气管道PVC管一端封闭，在注气管道5上表面一侧、与注气管直径平行方向钻出圆形排气孔单元8，每个单元有3个排气孔，排气孔孔径为10mm，孔间距为20mm，注气管道5外侧缠防堵塞滤网2，防堵塞滤网2采用尼龙滤网，防堵塞滤网2网眼宽度应小于填滤料粒径，防堵塞滤网2外缠以缠丝10，缠丝10采用不锈钢丝绳；
相邻两个注气管道5的中心间距L1为1.5R，R为排气孔单元最大影响半径，由场地实验测定，位于边缘的注气管道5与回灌池主体4边壁间距L2为0.5R，注气管道5相邻排气孔单元中心间距L3与相邻两个注气管道5的中心间距L1相等：该注气管道5埋深范围为12.5cm；
（二）、打开泵站6开关，注气管开始向回灌池内注入气体，由于气泵的压力及气体自身向上逃逸的性质，注入气体流12以一定压力向上运动并破坏介质表面堵塞层9，此时开启介质表面的入水装置7，介质表面冲刷水流11对介质表面产生冲刷作用，携带悬浮物颗粒的污水水流13沿回灌池表面坡度流入排泄区1。
实施例2
（一）建立基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理装置
建造回灌池主体4，其深度为1.6m，在回灌池主体4内人工铺设填滤料3，颗粒粒径0.40mm，在回灌池主体边上建造排泄区1，其深度为1.2m，在地面泵站6内设置气泵，入水装置7、注气管道5采用硬质厚壁PVC管，公称外径100mm，该入水装置用于喷出具有压力的水流，该注气管道PVC管一端封闭，在注气管道5上表面一侧、与注气管直径平行方向钻出圆形排气孔单元8，每个单元有3个排气孔，排气孔孔径为10mm，孔间距为20mm，注气管道5外侧缠防堵塞滤网2，防堵塞滤网2采用尼龙滤网，防堵塞滤网2网眼宽度应小于填滤料粒径，防堵塞滤网2外缠以缠丝10，缠丝10采用不锈钢丝绳；
相邻两个注气管道5的中心间距L1为1.5R，R为排气孔单元最大影响半径，由场地实验测定，位于边缘的注气管道5与回灌池主体4边壁间距L2为0.5R，注气管道5相邻排气孔单元中心间距L3与相邻两个注气管道5的中心间距L1相等：该注气管道5埋深范围为16cm；
（二）、打开泵站6开关，注气管开始向回灌池内注入气体，由于气泵的压力及气体自身向上逃逸的性质，注入气体流12以一定压力向上运动并破坏介质表面堵塞层9，此时开启介质表面的入水装置7，介质表面冲刷水流11对介质表面产生冲刷作用，携带悬浮物颗粒的污水水流13沿回灌池表面坡度流入排泄区1。
实施例3
（一）建立基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理装置
建造回灌池主体4，其深度为1.8m，在回灌池主体4内人工铺设填滤料3，颗粒粒径0.5mm，在回灌池主体边上建造排泄区1，其深度为1.3m，在地面泵站6内设置气泵，入水装置7、注气管道5采用硬质厚壁PVC管，公称外径100mm，该入水装置用于喷出具有压力的水流，该注气管道PVC管一端封闭，在注气管道5上表面一侧、与注气管直径平行方向钻出圆形排气孔单元8，每个单元有3个排气孔，排气孔孔径为10mm，孔间距为20mm，注气管道5外侧缠防堵塞滤网2，防堵塞滤网2采用尼龙滤网，防堵塞滤网2网眼宽度应小于填滤料粒径，防堵塞滤网2外缠以缠丝10，缠丝10采用不锈钢丝绳；
相邻两个注气管道5的中心间距L1为1.5R，R为排气孔单元最大影响半径，由场地实验测定，位于边缘的注气管道5与回灌池主体4边壁间距L2为0.5R，注气管道5相邻排气孔单元中心间距L3与相邻两个注气管道5的中心间距L1相等：该注气管道5埋深范围为20cm；
（二）、打开泵站6开关，注气管开始向回灌池内注入气体，由于气泵的压力及气体自身向上逃逸的性质，注入气体流12以一定压力向上运动并破坏介质表面堵塞层9，此时开启介质表面的入水装置7，介质表面冲刷水流11对介质表面产生冲刷作用，携带悬浮物颗粒的污水水流13沿回灌池表面坡度流入排泄区1。
在图5室内模拟实验介质渗透系数变化曲线中，0～1180min利用悬浊液进行堵塞模拟实验，介质渗透系数由52.8m/d降至4.8m/d，为开始的9.1%，开始进行堵塞治理模拟实验，经过120min的注气治理，渗透系数恢复至60.2为初始时刻的114%，随后用清水进行回灌实验测得渗透系数稳定在59.8左右，为初始时刻的113%左右，且随实验的进行没有明显变化。

Claims (1)

1.一种基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理方法，其特征在于包括下列步骤：
（一）建立基于气流循环的地下水人工回灌悬浮物堵塞治理装置
建造回灌池主体，其深度为1.5～1.8m，在回灌池主体内人工铺设填滤料，颗粒粒径0.35～0.5mm，在回灌池主体边上建造排泄区，其深度为1m～1.3m，在地面泵站内设置气泵，入水装置、注气管道采用硬质厚壁PVC管，公称外径100mm，该入水装置用于喷出具有压力的水流，该注气管道PVC管一端封闭，在注气管道上表面一侧、与注气管直径平行方向钻出圆形排气孔单元，每个单元有3个排气孔，排气孔孔径为10mm，孔间距为20mm，注气管道外侧缠防堵塞滤网，防堵塞滤网采用尼龙滤网，防堵塞滤网网眼宽度应小于填滤料粒径，防堵塞滤网外缠以缠丝，缠丝采用不锈钢丝绳；
相邻两个注气管道的中心间距L1为1.5R，R为排气孔单元最大影响半径，由场地实验测定，位于边缘的注气管道与回灌池主体边壁间距L2为0.5R，注气管道相邻排气孔单元中心间距L3与相邻两个注气管道的中心间距L1相等：该注气管道埋深范围为12.5～20cm；
（二）、打开泵站开关，注气管开始向回灌池内注入气体，由于气泵的压力及气体自身向上逃逸的性质，注入气体流以一定压力向上运动并破坏介质表面堵塞层，此时开启介质表面的入水装置，介质表面冲刷水流对介质表面产生冲刷作用，携带悬浮物颗粒的污水水流沿回灌池表面坡度流入排泄区。
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