CN107746101A - 一种用于铅锌废弃选厂的prb原位修复系统的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于铅锌废弃选厂的PRB原位修复系统的施工方法。本发明是在现有的研究基础上进行改进优化，该发明采用连续墙式反应墙，其特点是不改变地下水的固有流向，与地下水流动方向垂直，在地下水流动方向上可以使地下水全部通过PRB填料反应墙，达到修复地下水的最大修复效果，本发明所包含的施工构筑物主要包括监测井、连续型PRB可渗透反应墙填料井、抽水井(监测井)和挡墙四部分组成。在PRB填料选择方面，根据铅锌矿土壤污染因子的特点(As³⁺、Pb、Zn、Cd)，对铅锌废弃选厂中地下水修复主要采用钢渣作为填料对其进行修复。本发明专门针对地下水与河水断面处，为目前PRB可渗透反应墙的工程应用提供可行性方法。

Description

一种用于铅锌废弃选厂的PRB原位修复系统的施工方法

本发明属于污染场地地下水修复技术施工工程技术领域，具体设计地下水含水层进行PRB原位修复施工技术方法。

背景技术

随着近些年矿山开采、金属冶炼、金属采选、化工生产以及化工燃料的燃烧等产生废水和废渣等污染源，这些污染物质中所含的重金属会通过地表径流，雨水淋溶等进入地下水，而地下水是人类饮用水的主要来源，使得重金属直接对人体及动植物体的生命健康造成威胁，严重者导致死亡，因此，治理地下水中多种重金属的污染成为当前我国亟待解决的环境生态问题。

目前国内治理地下水污染的方法较多，主要有物理控制、化学修复、电动修复、PRB可渗透反应墙技术等，综合比较这几种方法，PRB具有时效性长，运行、安装方便，可同时处理多种重金属，因此成为国内外地下水修复的热点研究对象，PRB可渗透反应墙技术中最重要的是填充材料的选择，合适的填充材料可以高效的去除地下水中多种重金属，但是，因为地下水分布复杂等特点，PRB技术一直并未得到广泛的应用，而专利号文献CN106915796A中所述的建造双排PRB反应墙施工周期长，且两排之间存在一定的空隙，不能够使处理区域的地下水全部通过填料层，从而影响其对地下水处理效果的影响。

综上所述，由于目前PRB可渗透反应墙技术投入大，技术不够成熟，开挖深度大，对土壤的扰动较大，另外，PRB所需填料的量比较大，且施工难度大，不连续的反应墙的效果并不能达到预期效果，目前，PRB处理地下水的技术还处于初试阶段，工程上应用还比较少。

发明内容

本发明是避免上述存在的现有问题进行的改进，提供一种施工简单，易于现场操作，且所用填料来源广泛，价格实惠，适合铅锌废弃选厂的地下水流向河流的断面挡墙处。

本发明为实现目标，采用如下技术方案：

一种在地下水含水层进行PRB原位修复技术的的施工方法，其主要特点是沿着地下水水流方向(地下水流向河流方向)，垂直插入PRB填料井，构成可渗透性反应墙，且墙体两侧向来水方向弯曲；

填料井需放置到污染羽深度以下；

在填充填料井之前，先修筑挡水墙，然后在挡水墙内侧开挖1m宽的深槽，直至地下水一下1m处，长度根据地形决定，然后垂直在沟槽内插入水泥砌筑的矩形填料槽(长2m，宽0.8m)，在保证填料可以不外漏的前提下，填料槽表面均匀开孔，以便地下水可以顺利通过进入填料中；

各填料槽之间用防渗砖砌筑，保障地下水可以全部通过PRB填料，从而达到地下水修复效果。

本发明的优点体现在：

(1)施工工艺简单，填料井之间用防渗砖砌筑，有利于地下水完全经填料井通过；

(2)填料井是预先根据测量深度，利用混凝土建造而成，在填料达到饱和后可以进行更换；

(3)PRB填料井墙两端呈梯形，有助于汇集地下水，最终将地下水汇集于填料集中区，能更达到更好的处理效果；

(4)建立监测井2的目的是通过监测，得到地下的基本数据(水位、污染情况)；

(5)选择在地下水流进河水的断面，既可以减少工程费用，还可以使挡墙发挥双重作用，一方面作为PRB可渗透性反应墙的挡墙，另一方面是作为河水冲刷的挡墙。

(6)在挡墙内侧，PRB可渗透反应墙外侧建抽水井，修复后的地下水流向抽水井4可以被安全利用，同时可以通过抽水井对修复后的地下水进行监测，以保证修复效果。

(7)发明人通过对该发明的初试，钢渣填料对As³⁺、Pb、Zn、Cd具有较好的修复效果。

附图说明

图1是本发明的施工方案图；

图2是施工剖面图。

附图标记说明：

1：地下水污染羽；2：PRB可渗透反应前端监测井；3：PRB可渗透反应墙填料墙；4：PRB可渗透反应墙后端监测井(储水井)；5：挡墙。

具体实施方案

下面结合具体实例对本发明进行进一步说明，但本发明的保护范围不限于此。

本实施例选择广西壮族自治区河池市环江县某铅锌废弃选厂，该厂地表有废弃尾砂堆放，根据本发明的施工工艺，进行了野外试验中试，工程PRB可渗透反应墙长约20m，宽5m。

在搞厂区地下水层应用PRB可渗透反应墙工艺技术，工程主要包括：挡墙、监测井、填料井和导流渠。挡墙厚度约400mm，监测井至今约200mm，PRB开孔直径约50mm，具体施工方案见图1，具体步骤如下：

在污染羽1来向方向上，垂直插入PRB可渗透反应墙填料井，中部呈直线排列，两端向地下水来向偏转60°，使可渗透反应墙呈梯形漏斗状。

如图1所示，PRB填料填充井直线为4口，两端的两口井内壁与水平方向呈60°，且每个填料井的外壁均开有网状小孔(直径约为50mm)，挡墙采用防水性能较好的石块砌筑，防止因河水水位上涨而倒灌进PRB填料区。

如图2所示，在PRB可渗透反应墙的内外侧分别打一口井，以便通过检测对比PRB修复的效果。

施工中，首先通过建立监测井识别地下水的水位，然后制造混凝土填料井，再将其安装在挡墙之后形成PRB可渗反应墙，每个填料井之间用防渗透砖砌筑，在PRB可渗透墙外侧建立挡墙，并在挡墙和PRB可渗透反应墙之覆盖土壤，并在之间设置抽水井。

Claims (5)

1.一种用于铅锌废弃选厂的PRB原位修复系统的施工方法，其特征在沿着地下水流动方向垂直放置填充PRB材料的挡墙构成可渗透反应墙的结构，在挡墙的两段以一定弧度构建，目的在于更好的汇集地下水。

PRB可渗透反应墙的填料填充深度必须达到地下水污染羽以下。

PRB填料井呈矩形，且长度是宽度的2倍，之间的空隙利用防水砖砌筑，防止地下水通过PRB可渗透墙之间的缝隙流过。

2.根据权力要求1所述的在地下水含水层进行PRB原位修复系统的施工方法，其特征在于PRB可渗透反应墙墙体两端呈一定角度，并以水泥密封材料建造，两边向着来水方向弯曲60°，以便更好的将地下水汇集于横向PRB反应墙上。

3.根据权利1要求，PRB填料井前端砌筑水泥墙，且具备很强的防水性，并在出水处设置导流渠，使通过修复后的地下水可以通过导流渠流向抽水井，抽水井的作用1是汇集修复后的地下水，使地下水可以被充分利用，所用2是可以通过抽水井提取修复后的地下水，可以及时了解地下水的修复情况和PRB可渗透反应墙填料的处理效果。

4.根据权利3要求，如果地下水水位较高，是通过地下水与河道交汇处直接渗透进入河道，将PRB可渗透反应墙建于地下水断面处，一方面可以通过挡墙阻止河道水对河道两侧的冲刷，另一方面可以通过挡墙保护PRB可渗透墙填料墙区域。

5.根据权利1要求，结合前期对铅锌矿废弃选厂与尾砂堆场进行土壤污染调查可知，铅锌废弃选厂中As³⁺，Pb，Zn和Cd为主要污染因子，通过前期实验方式对比各种填料对这四中元素的去除效果，钢渣对地下水中的这几种金属的去除效果较好。