CN104324938B - 一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法，所述渗透反应墙内的填充物为零价铁粉与硫酸亚铁的混合物，所述零价铁粉与硫酸亚铁与6价铬的反应如下：Cr6⁺+Fe→Cr3⁺+Fe3⁺，Cr6⁺+Fe2⁺→Cr3⁺+Fe3⁺，a)在铬污染土壤区域周边，设置灌注孔；b)将零价铁粉与硫酸亚铁制成流动性较好的浆液，浆液浓度控制在1％～30％之间；c)通过灌注孔，使上述浆液在预定深度范围扩散，填充在土壤间隙与土壤之间共同形成水平可渗透反应层；d)逐孔完成打孔、灌注后，在灌注孔的中心取样检查可渗透反应层的形成情况，取样比例为5％；e)取样检查达标后封闭取样孔，可渗透反应墙设置完毕；本发明改善了可渗透反映墙内的填充物，用浆液的方式进行灌注，更好的填补土壤间的间隙，提高反应的效率。

Description

一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法

技术领域

本发明涉及一种可渗透反应墙，具体涉及一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法，属于环境改造工程领域。

背景技术

可渗透反映墙是一个阻截性的反应材料原位处理系统，它将反应材料垂直于地下水中污染带的流动方向放置，当这种污染带流经反应墙时，与反应材料发生物理、化学等作用而被降解、吸附、沉淀或去除，使污染带得到处理。

土壤原位处理常采用原位淋洗和原位注射技术，土壤淋洗就是利用流体淋洗土壤中污染物的过程。原位注射技术通过在污染区域的特定位置注射还原剂或溶液，使其与污染物反应。然而原位淋洗和原位注射在注入清洗液和化学药剂的过程中流场控制难度较大，可造成污染面积扩大污染物流入地下水的风险，在处理过程中造成二次污染。

显然现有的土壤修复在清洗液和化学药剂的流场控制方面并不能进行很好的处理，对于处理过程中造成的二次污染并不能有效解决。

现有技术中对于土壤修复使用可渗透反应墙来修复的例子很多，如华北电力大学提出的专利号为201210289473.9的专利中，提出了《一种臭氧-可渗透反应墙修复系统》，其通过臭氧发生器对石油污染的地下水污染带地下水进行臭氧强化曝气后，在地下水水流的下方安装可渗透反应墙来处理，而该方法着重在臭氧发生器对污水臭氧强化曝气阶段，而在后面的渗透反应墙的处理方式上没有变化，而且该方法只适用于石油污染地区的地下水污染带进行处理，并不能有效解决山地、丘陵地带等隔水层较完整的有机污染场地。

辽宁工程技术大学提供了一种煤矿酸性废水井下原位修复的生物可渗透反应墙系统，其特征在于：将生物可渗透反应墙体的结构变为4层，在传统PRB的基础上，以麦饭石固定混合硫酸盐还原菌构建了具有生物强化功能的新型PRB，以此来解决煤矿中的酸性废水问题。但该方法中强调对于酸性废水的处理，即便是改变了生物可渗透反应墙体的结构，也是对于如何更好的处理酸性废水的问题上进行解决，然而对于铬污染的处理并不能很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于克服上述的不足，提供一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法。

实现上述目的的技术措施：

一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法，所述渗透反应墙内的填充物为零价铁粉与硫酸亚铁的混合物，所述零价铁粉与硫酸亚铁与6价铬的反应如下：

Cr6⁺+Fe→Cr3⁺+Fe3⁺

Cr6⁺+Fe2⁺→Cr3⁺+Fe3⁺

所述土壤修复方法包括如下步骤：

a)在铬污染土壤区域周边，设置灌注孔。

b)将零价铁粉与硫酸亚铁制成流动性较好的浆液，浆液浓度控制在1％～30％之间。

c)通过灌注孔，使上述浆液在预定深度范围扩散，填充在土壤间隙与土壤之间共同形成水平可渗透反应层。

d)逐孔完成打孔、灌注后，在灌注孔的中心取样检查可渗透反应层的形成情况，取样比例为5％。

e)取样检查达标后封闭取样孔，可渗透反应墙设置完毕。

所述的灌注孔在污染土层上方设置多个开口，灌注孔之间的间距控制在2～3米之间，在进行浆液灌注时，采用0.5米长度的灌注头，一次灌注完成后将灌注头提升0.3米再灌注一次，灌注量应满足形成0.5米以上的可渗透反应墙。

本发明主要改善了可渗透反映墙内的填充物，用浆液的方式进行灌注，能够更好的填补土壤之间的间隙，提高反应的效率。

附图说明

图1为本发明的灌注孔打孔方式图；

图2为不同类型的灌注孔的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种用于土壤修复的水平可渗透反应层和土壤修复方法，所述渗透反应墙内的填充物为零价铁粉与硫酸亚铁的混合物，所述零价铁粉与硫酸亚铁与6价铬的反应如下：

Cr6⁺+Fe→Cr3⁺+Fe3⁺

Cr6⁺+Fe2⁺→Cr3⁺+Fe3⁺

所述土壤修复方法包括如下步骤：

a)在铬污染土壤区域周边，设置灌注孔。

b)将零价铁粉与硫酸亚铁制成流动性较好的浆液，浆液浓度控制在1％～30％之间。

c)通过灌注孔，使上述浆液在预定深度范围扩散，填充在土壤间隙与土壤之间共同形成水平可渗透反应层。

d)逐孔完成打孔、灌注后，在灌注孔的中心取样检查可渗透反应层的形成情况，取样比例为5％。

e)取样检查达标后封闭取样孔，可渗透反应墙设置完毕。

所述的灌注孔在污染土层上方设置多个开口，灌注孔之间的间距控制在2～3米之间，在进行浆液灌注时，采用0.5米长度的灌注头，一次灌注完成后将灌注头提升0.3米再灌注一次，灌注量应满足形成0.5米以上的可渗透反应墙。

灌注孔可以是各种不同型式，包括但不限于图一中的垂直式1、倾斜式2、水平式3、水平井式4等，可渗透反应层包括但不限于图二中的一字型5、U型6、波浪型7、口字型8等。

实施例1：

针对有机污染场地，可渗透反应层可由活性炭组成，有机物通过时，可被活性炭吸附。

实施方法：

对于处于山地、丘陵地带，隔水层较完整的有机污染场地，适合采用图二中的一字型水平可渗透反应层5，局部采用波浪型7；

对于渗透性较差且地下水位较低的有机污染场地，适合采用图一中垂直式灌注孔1；

渗透性较差的有机污染场地，灌注孔水平间距不宜过大，应控制在1.5～3米；

渗透性较差的有机污染场地，灌注的粉末活性炭浆液浓度不宜过高，应控制在1～5％；

灌注孔排布设计好以后，开始逐孔进行打孔、灌注，灌注采用0.5米长度的灌注头，灌注量应满足形成0.3米以上的可渗透反应层。

逐孔完成打孔、灌注后，在四个灌注孔的中心取样检查可渗透反应层的形成情况，取样比例为5％。

取样检查达标后封闭取样孔，可渗透反应层设置完毕。

以上实施例，只是本发明较优选的具体实施方式之一，本领域的技术人员在本发明的方案范围内的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (1)

1.一种用于土壤修复的水平可渗透反应层，其特征在于：所述水平可渗透反应层内的填充物为零价铁粉与硫酸亚铁的混合物，所述零价铁粉与硫酸亚铁与6价铬的反应如下：

Cr6⁺+Fe→Cr3⁺+Fe3⁺

Cr6⁺+Fe2⁺→Cr3++Fe3⁺

所述水平可渗透反应层的形成方法包括如下步骤：

a)在铬污染土壤区域周边，设置灌注孔；

b)将零价铁粉与硫酸亚铁制成流动性较好的浆液，浆液浓度控制在1％～30％之间；

c)通过灌注孔，使上述浆液在预定深度范围扩散，填充在土壤间隙，与土壤之间共同形成水平可渗透反应层；

d)逐孔完成打孔、灌注后，在灌注孔的中心取样检查水平可渗透反应层的形成情况，取样比例为5％；

e)取样检查达标后封闭取样孔，水平可渗透反应层设置完毕；

所述的灌注孔在污染土层上方设置多个开口，灌注孔之间的间距控制在2～3米之间，在进行浆液灌注时，采用0.5米长度的灌注头，一次灌注完成后将灌注头提升0.3米再灌注一次，灌注量应满足形成0.5米以上的水平可渗透反应层。