CN110482737A - 针对地下水有机污染物的循环井修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种针对地下水有机污染物的循环井修复系统，包括：循环井单元，其包括循环井管、抽水管以及注入管，循环井管具有上筛管段与下筛管段，使管内与管外形成过滤性地连通，在上筛管段与下筛管段之间以密封器进行隔水分离；所述抽水管与注入管的其中一根伸至循环井管中位于密封器上方的位置；另外一根向下穿过所述密封器并伸至循环井管中位于密封器下方的位置；在所述抽水管内置入有潜水泵；吹脱单元，包括吹脱塔，吹脱塔与抽水管相连，能够对由抽水管中抽出的地下水进行吹脱处理；布气注入单元，包括布气集水池与注入泵，进行氧化剂和/或生物强化药剂的投加后，通过注入管注入循环井管内。本发明通过两种抽注方式实现对NAPL相污染物的定向抽出。
Description
技术领域
本发明涉及一种针对地下水VOCs及SVOCs污染物的生物/化学氧化强化循环井修复系统。
背景技术
随着城市化进程的发展，许多化工、农药企业开始搬迁，搬迁后原厂区的土壤和地下水受到了不同程度的污染，需要修复后才能用于商业用地、住宅或其他建设。土壤和地下水中的污染物特别是有机污染物具有含量低、种类多、难治理、危害大等特点，严重危害着人们的身体健康和正常生活。
现有的循环井修复技术都未针对地下水修复中较难处理的NAPL相污染物进行针对性的处理措施，且大多为地下曝气，对于地下水埋深较深的地块若要达到较高的循环效果必须提供较大的曝气压力，技术要求较高。
发明内容
本发明提供一种针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其目的是解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于，包括：
循环井单元，其包括循环井管、抽水管以及注入管，循环井管具有上筛管段与下筛管段，使管内与管外形成过滤性地连通，在上筛管段与下筛管段之间以密封器进行隔水分离；所述抽水管与注入管的其中一根伸至循环井管中位于密封器上方的位置；所述抽水管与注入管的另外一根向下穿过所述密封器并伸至循环井管中位于密封器下方的位置；在所述抽水管内置入有潜水泵；
吹脱单元，包括吹脱塔，吹脱塔与抽水管相连，能够对由抽水管中抽出的地下水进行吹脱处理；
布气注入单元，包括布气集水池与注入泵，布气集水池可供经吹脱塔处理后的地下水进入，并能够进行氧化剂和/或生物强化药剂的投加；布气集水池中经过处理的水液在注入泵的作用下，能够通过注入管注入循环井管内。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：还包括气相抽提单元，其包括气体抽提管、抽提风机以及气液分离器，气体抽提管的下端伸入循环井管内高于丰水期的地下水位的位置，抽提风机与气体抽提管的上端连通，气液分离器能够分离抽提出来的气体中的液体。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：所述抽水管伸至循环井管中位于密封器上方的位置，其下端开口位于密封器的上方，其在对应枯水期的地下水位处还设有中部开口，在中部开口处设有单向阀门。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：所述潜水泵安放在抽水管内低于中部开口的位置。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：所述上筛管段、下筛管段的管壁以石英砂为填料，使管内与管外形成过滤性地连通。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：所述上筛管段的最高处位于丰水期的地下水位以上1-2m，最低处位于枯水期的地下水位以下2-3m。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：在循环井管的外部还设有外管，所述外管也设有上筛管段、密封器以及下筛管段，位置与循环井管的上筛管段、密封器以及下筛管段的位置相同。
所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其中：还包括尾气处理单元，其包括活性炭吸附箱，气相抽提单元产生的尾气与吹脱塔产生的尾气一并连通至活性炭吸附箱。
本发明的优点在于：
(1)该针对地下水有机污染物的循环井修复系统，可用于地下水埋深20-40m甚至更深的饱和带/非饱和带的治理。
(2)通过两种抽注方式实现对NAPL相污染物的定向抽出。
(3)主要设备大部分在地上，且潜水泵至于主管外，维护、检修方便。
附图说明
图1是本发明提供的针对地下水有机污染物的循环井修复系统的结构原理图。
图2是本发明提供的针对地下水有机污染物的循环井修复系统的另一种循环结构示意图。
附图标记说明：外管1；上筛管段11；下筛管段12；密封器15；循环井管2；上筛管段21；下筛管段22；实管段23；膨润土或水泥灌浆24；密封器25；抽水管3；中部开口31；潜水泵32；单向阀门33；下端开口34；注入管4；气体抽提管51；抽提风机52；气液分离器53；吹脱塔61；布气集水池71；注入泵72；活性炭吸附箱81。
具体实施方式
本发明提供的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，如图1所示，包括地下循环井单元、吹脱单元、布气注入单元、气相抽提单元及尾气处理单元，其中：
(1)循环井单元
循环井单元包括外管1、循环井管2、抽水管3以及注入管4，循环井管2、抽水管3以及注入管4都安装在外管1内，所述抽水管3以及注入管4均为钢制结构；
循环井管2为主体井管，具有上筛管段21与下筛管段22，其余管段为实管段23，上筛管段21与下筛管段22的管壁以石英砂为填料，使管内与管外形成过滤性地连通，所述实管段23的管壁以膨润土或水泥灌浆24为填料，具有隔水功能；在上筛管段21与下筛管段22之间以密封器25进行隔水分离；所述上筛管段21的最高处位于丰水期的地下水位以上1-2m，最低处位于枯水期的地下水位以下2-3m；
所述外管1主要起保护作用，所述外管1也设有上筛管段11、密封器15以及下筛管段12，位置与循环井管2的上筛管段21、密封器25以及下筛管段22的位置相同；
所述抽水管3的下端开口34位于密封器25的上方，抽水管3在对应枯水期的地下水位处还设有中部开口31，潜水泵32安放在抽水管3内略低于中部开口31的位置，可实现对漂浮于地下水水面的LNAPL的抽出，在中部开口31处设有单向阀门33，能够防止抽水管3中的水回灌至循环井管2内；
所述注入管4向下穿过所述密封器25并置入循环井管2的下筛管段22处，主要用于处理加药后的回灌，通过抽水管3对上层地下水的抽出以及注入管4对下层地下水的注入，可实现循环井修复系统的水力循环。
(2)气相抽提(SVE)单元
气相抽提单元包括气体抽提管51、抽提风机52以及气液分离器53，气体抽提管51的下端伸入循环井管2内高于丰水期的地下水位的位置，抽提风机52与气体抽提管51的上端连通，主要为井内环境提供负压；气液分离器53能够分离抽提出来的气体中的液体；
气相抽提单元的加入可使循环井上部空间内形成负压，将因地下水流动释放的井管上部VOCs以及土壤包气带VOCs通过抽提风机52抽出，防止二次污染，同时有效收集了包气带的VOCs。
(3)吹脱单元
吹脱单元主要包括吹脱塔61，能够对由抽水管3中抽出的地下水进行吹脱处理，对地下水中的VOCs类污染物进行有效的去除。
(4)布气注入单元。
布气注入单元主要包括布气集水池71与注入泵72；
经吹脱塔61处理后的地下水进入布气集水池71，在布气集水池71中可进行氧化剂或生物强化药剂的投加，药剂可人工添加也可用自动加料机进行添加，同时布气集水池71中布有布气管，可有效地提高布气集水池71水中的含氧量，布气同时可使添加的氧化剂/生物强化药剂与水充分混合。
布气集水池71中经过处理的水液在注入泵72的作用下，通过注入管4注入循环井管2内。
(5)尾气处理单元
尾气处理单元包括活性炭吸附箱81，气相抽提单元产生的尾气与吹脱塔61产生的尾气一并进入活性炭吸附箱81，经处理后达标排放。
使用本发明，能够针对有LNAPL污染的地下水进行如下处理：
(1)抽水管3置于循环井管2的密封器25的上部位置，潜水泵32位于抽水管3内略低于地下水位处，通过抽水管3的下端开口34抽出污染地下水，通过抽水管3的中部开口31抽出漂浮在水面的LNAPL；
(2)抽水管3中抽出的地下水进入吹脱塔61进行吹脱处理；
(3)吹脱后的地下水进入布气集水池71，进行布气以及氧化剂/生物强化药剂的添加；
(4)经过布气及氧化剂/生物强化药剂添加后的地下水经注入泵72，通过注入管4注入到循环井管2的密封器25的下部位置；
(5)抽水管3工作的同时，开启气相抽提单元，对包气带进行气相抽提，对包气带土壤中VOCs类的污染物进行治理；
(6)气相抽提单元以及吹脱塔61中产生的尾气进入尾气处理单元(活性炭吸附箱81)中被净化处理后排放。
针对有DNAPL污染的地下水，如图2所示，可将潜水泵32放入原注入管4中，而地面上的注入管4与抽水管3的连接方向互换(即注入管4连接至吹脱塔61，而抽水管3连接在布气集水池71下游，可通过阀门的控制完成)，使注入管4与抽水管3的功能互换。此时，抽水管3可将位于密封器25下部的DNAPL抽出处理，经过吹脱、加药处理的水通过原抽水管3注入密封器25上部，形成经循环井下方抽出，上方注入的水力循环。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于，包括：
循环井单元，其包括循环井管、抽水管以及注入管，循环井管具有上筛管段与下筛管段，使管内与管外形成过滤性地连通，在上筛管段与下筛管段之间以密封器进行隔水分离；所述抽水管与注入管的其中一根伸至循环井管中位于密封器上方的位置；所述抽水管与注入管的另外一根向下穿过所述密封器并伸至循环井管中位于密封器下方的位置；在所述抽水管内置入有潜水泵；
吹脱单元，包括吹脱塔，吹脱塔与抽水管相连，能够对由抽水管中抽出的地下水进行吹脱处理；
布气注入单元，包括布气集水池与注入泵，布气集水池可供经吹脱塔处理后的地下水进入，并能够进行氧化剂和/或生物强化药剂的投加；布气集水池中经过处理的水液在注入泵的作用下，能够通过注入管注入循环井管内。
2.根据权利要求1所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：还包括气相抽提单元，其包括气体抽提管、抽提风机以及气液分离器，气体抽提管的下端伸入循环井管内高于丰水期的地下水位的位置，抽提风机与气体抽提管的上端连通，气液分离器能够分离抽提出来的气体中的液体。
3.根据权利要求1所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：所述抽水管伸至循环井管中位于密封器上方的位置，其下端开口位于密封器的上方，其在对应枯水期的地下水位处还设有中部开口，在中部开口处设有单向阀门。
4.根据权利要求3所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：所述潜水泵安放在抽水管内低于中部开口的位置。
5.根据权利要求1所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：所述上筛管段、下筛管段的管壁以石英砂为填料，使管内与管外形成过滤性地连通。
6.根据权利要求1所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：所述上筛管段的最高处位于丰水期的地下水位以上1-2m，最低处位于枯水期的地下水位以下2-3m。
7.根据权利要求1所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：在循环井管的外部还设有外管，所述外管也设有上筛管段、密封器以及下筛管段，位置与循环井管的上筛管段、密封器以及下筛管段的位置相同。
8.根据权利要求2所述的针对地下水有机污染物的循环井修复系统，其特征在于：还包括尾气处理单元，其包括活性炭吸附箱，气相抽提单元产生的尾气与吹脱塔产生的尾气一并连通至活性炭吸附箱。
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