CN111924983A - 污染地下水的原位修复系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种污染地下水的原位修复系统及其施工方法，所述系统是在污染源下游间隔设有若干道与地下水流向相垂直的高渗透墙，在高渗透墙的两侧设有与高渗透墙相垂直的密封墙，所述密封墙与高渗透墙共同围成系统主体，高渗透墙将系统主体内部分隔为若干用于填充活性材料的样品空间层；在系统主体的前端两侧各自设有导流墙，两面导流墙自系统主体前端各自向前向外延伸形成“八”字形导流结构，所述导流墙由若干钢板桩连接构成。本发明采用的钢板桩施工方法简便，机械利用率高，工期短，成本低。

Description

污染地下水的原位修复系统及其施工方法

技术领域

本发明涉及污染地下水处理技术领域，具体地说是涉及一种污染地下水的原位修复系统及其施工方法。

背景技术

地下水是水文循环的主要参与者，对于发展中国家城乡供水系统极为重要，它是供水系统的重要来源，也是区域上分散供水系统的主要来源，随着我国城市化、工业化进程的加快、经济和人口的快速增长，加之环保意识淡薄，产生污水不达标排放、农药化肥过量施用、垃圾不合理填埋等，导致地下水污染多呈复合型污染，尤其是1,2-二氯乙烷、硝酸盐和和硫酸盐导致地下水污染问题更加凸显。随着填充材料性能不断改良，渗透性反应墙(PRB)愈加以高效廉价、维护简单等优势，逐渐成为地下水修复领域的研究和应用热点，欧美等发达国家已将PRB作为一项成熟的地下水原位修复技术广泛应用于实际工程。

由于PRB技术是在含水层埋设一道垂直于地下水流向的由修复材料组成的可渗透墙体，当污染地下水流经PRB时，地下水中的污染因子与修复材料发生物理、化学、生物等反应，从而污染物通过吸附、沉淀、降解等作用而被去除，实现污染地下水修复的目的。工程施工基本占据了PRB技术投资的绝大部分，而传统的施工方法建造PRB系统需要开挖深基坑，需要配套的基坑放坡、支护、降水等大量工作，从而大大增加了PRB系统的施工工作量和延长施工工期，导致PRB技术施工成本较高、工期较长等局限性问题依然存在，因此寻找更好的实现简易高效的PRB系统施工方法成为各国学者争相探索的工作。

发明内容

本发明的目的是提供一种污染地下水的原位修复系统及其施工方法，以解决现有修复系统施工过程成本高、工期长等问题。

本发明采用的技术方案是：一种污染地下水的原位修复系统，其是在污染源下游间隔设有若干道与地下水流向相垂直的高渗透墙，在高渗透墙的两侧设有与高渗透墙相垂直的密封墙，所述密封墙与高渗透墙共同围成系统主体，高渗透墙将系统主体内部分隔为若干用于填充活性材料的样品空间层；

所述系统主体贯穿地下的饱水带，系统主体的下端穿过隔水层上边界并伸入到隔水层中，在系统主体的下端设有用素水泥制成的底板，系统主体的上端位于包气带内，系统主体的上端设有顶圈梁，在顶圈梁与底板之间的系统主体上间隔设有若干中部圈梁；

在系统主体的前端两侧各自设有导流墙，两面导流墙自系统主体前端各自向前向外延伸形成“八”字形导流结构，所述导流墙由若干钢板桩连接构成，钢板桩的下端压入到隔水层中，钢板桩的上端位于包气带内，所述钢板桩的截面呈凹槽型，钢板桩的两侧边回折形成锁口，相邻两个钢板桩的凹口朝向相反并通过邻边的锁口相连。

所述钢板桩的厚度为2-5cm，长度为6-25m，宽度为0.5-1.0m，所述钢板桩涂抹有防腐涂层。

沿地下水流向，高渗透墙将系统主体内部依次分隔为第一样品空间层、第二样品空间层和第三样品空间层；所述第一样品空间层为填充电气石、黄铁矿、石英砂和硫自养反硝化菌的混合物的脱氮物填充层，第一样品空间层用于除去地下水中的硝酸盐，所述第二样品空间层为填充黄铁矿、过硫酸盐、石英砂和电气石的混合物的氧化物填充层，第二样品空间层用于除去地下水中的1,2-二氯乙烷，所述第三样品空间层为填充电气石、石英砂和硫酸盐还原菌的混合物的脱硫物填充层，第三样品空间层用于除去地下水中的硫酸盐；所述样品空间层的顶部覆盖有土壤层。

一种上述污染地下水的原位修复系统的施工方法，包括以下步骤：

a、利用钢板桩形成围堰进行开挖施工，首先测量放线，根据测量结果确定高渗透墙的中轴线与桩位的关系，并在施工地面进行标记；

b、将旋挖钻机移动至标记的桩位并进行旋转钻孔，钻至预设的引孔深度后，将旋挖钻机的钻头回旋上提至施工地面，以形成引孔位；其中，所述旋挖钻机安装的钻头为螺旋钻头；

c、利用静压桩机将钢板桩对准引孔位的中心进行施打嵌入，从而将钢板桩原位压入预定深度的土体中；

d、利用钢板桩的锁口将各钢板桩连接成围合墙体，从而形成基坑外层围堰；

e、在外层围堰内开挖基槽，基槽随挖随建圈梁及钢支撑，基槽挖至隔水层的设计高程后，用素水泥制作系统主体的底板；在外层围堰的底部两侧设置集水沟和集水坑，确保外层围堰内无水施工；

f、在底板上采用高渗透性混凝土沿地下水流动的方向间隔建立若干高渗透墙，同时在高渗透墙的两侧进行密封墙的施工，从而形成系统主体；

g、在系统主体的前端两侧进行导流墙的施工，将涂抹有防腐涂层的钢板桩压入至隔水层，形成呈“八”字状排布的两面导流墙，导流墙的钢板桩永久留在地层中；

h、分层逐步填入活性材料，填埋过程逐步拆除钢支撑，保留圈梁和高渗透墙，填埋至设计高度；边添加活性材料边施加压力，保证活性材料的密实度；

i、填埋表层原状土至地面原始高度，然后拨出外层围堰的钢板桩，即完成修复系统的施工。

步骤c中，在对钢板桩进行施打的过程中，先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块钢板桩即套上桩帽轻轻锤击；在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制；为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩位移；钢板桩分若干次打入，每次打入5.0m，直到打至设计标高；打桩时，第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，每打入1m测量一次。

步骤f中，采用配合比为：水灰比0.32、骨灰比3.6、粗骨料采用碎石、粗骨料粒径9.5-16mm的材料制备高渗透性混凝土，然后利用高渗透性混凝土制作高渗透墙。

本发明的硫自养反硝化菌为市场上购得的、CGMCC或CCTCC可获得的或者实验室自行保藏的任意以黄铁矿为硫源的硫自养反硝化菌菌株，本发明的硫酸盐还原菌为市场上购得的、CGMCC或CCTCC可获得的或者实验室自行保藏的任意硫酸盐还原菌菌株。将菌株通过常规的方法活化、发酵后得到对应菌种的发酵液，发酵液中菌体浓度一般为10⁹个/毫升。

本发明的硫自养反硝化菌和硫酸盐还原菌也可通过常规的方法筛选得到，菌种的培养、驯化、分离、保存和固定的方法包括以下操作步骤：

1、采集野外1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐污染代表性研究区域中不同污染程度的泥土作为微生物来源，采集表层以下5~10cm的土壤样品作为菌源，共采集2000-2800g土壤样品；通过对不同污染场地不同地点采集来的土壤样品筛分出1800g，将其充分混合并按试验流程需要等分六份，分别加入到6个4L培养基中进行间歇富集培养；

2、硫自养反硝化菌培养、筛选与驯化：每2天换一次培养基，培养15天左右即认为培养完成，筛选硫自养反硝化菌作为目标菌种；微生物驯化过程是在富集培养完成后开始，取目标菌菌种15mL与一定量黄铁矿粉末混合均匀，形成硫还原菌-硫矿物共还原体系，再加入待处理地下水样品和一定量电气石粉末并充分混合均匀，最后将混合溶液体系进行密封保持，使混合溶液体系在厌氧状态进行避光培养，直到水体中硝酸盐达到去除目标要求；培养条件为：温度为10℃低温；避光；曝气流量约为30ml/min；120r/min摇床；菌体浓度为10⁹个/毫升，厌氧密封，4℃的低温条件下保存；

3、硫酸盐还原菌培养、筛选与驯化：每2天换一次培养基，培养15天左右即认为培养完成，筛选硫酸盐还原菌作为目标菌种；微生物驯化过程是在富集培养完成后开始，取目标菌菌种15mL，接种于培养基中，密封、避光，放置于37℃的生化培养箱中使之活化；培养过程中发现培养瓶内溶液变黑，用醋酸铅试纸放置于瓶口，试纸变成黄黑色，并有臭鸡蛋气味，说明硫酸盐还原菌已经活化，并开始大量繁殖；培养条件为：温度为37℃；避光；曝气流量约为30ml/min；120r/min摇床；菌体浓度为10⁹个/毫升，厌氧密封，4℃的低温条件下保存；

4、活性材料中微生物的固定：

硫自养反硝化菌的固定：将经过前期处理的黄铁矿、电气石和石英砂在105℃下烘干置于滚筒搅拌器中，加入硫自养反硝化微生物液体培养基，在110r/min滚筒搅拌器中固定4h即完成活性材料与硫自养反硝化微生物的负载固定。

硫酸盐还原菌的固定：将经过前期处理的电气石和石英砂在105℃下烘干置于滚筒搅拌器中，加入硫酸盐还原微生物液体培养基，在110r/min滚筒搅拌器中固定4h即完成活性材料与硫酸盐还原微生物的负载固定。

本发明的优点和有益效果为：

1.采用旋转钻孔的方式进行钢板桩引孔作业，从而使钢板桩组装简易，拆装方便，尤其在在坚硬、复杂等土层条件下均能轻松作业；

2.采用旋转钻孔实现非全出土方式进行钢板桩引孔作业，大大降低钢板桩与土层之间的摩擦力，保证钢板桩的嵌入深度施打效率，具有安全可靠、保质保量的优点；

3.外层围堰的钢板桩承载基槽外侧的土体压力，第一道支撑圈梁用于抵消外层围堰承受的载荷，钢板桩不易产生变形，围堰不易出现渗透变形等问题；

4.钢板桩施工技术对环境影响小，具有大范围、耐久性、长期稳定性好并具备施工效率和成本效益，保证了围堰底部开挖安全和可靠性，同时钢板桩可以回收重复利用，节约资金；

5.本发明PRB系统有高渗透墙的支撑和防护，可根据污染场地的污染特点灵活选取修复材料，而且修复材料的装填和更换方便，在高渗透墙的防护下修复材料即不易被水流冲刷流失，也不易被水流带入的沙土堵塞，保障PRB系统的长期稳定运行。

附图说明

图1是本发明修复系统的俯视平面结构示意图。

图2是图1的A-A剖面示意图。

图3是图1的B-B剖面示意图。

图4是本发明的钢板桩的结构示意图。

其中，1、第一样品空间层，2、第二样品空间层，3、第三样品空间层，4、脱氮物填充材料，5、氧化物填充材料，6、脱硫物填充材料，7、污染源，8、污染渗漏带，9、污染羽，10、地面，11、包气带，12、地下水液面，13、地下水流向，14、饱水带，15、隔水层上边界，16、隔水层，17、导流墙，18、圈梁，32、中轴线，33、桩位，34、钢板桩，35、锁口，36、密封墙，37、高渗透墙，38、底板。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细阐述，下述实施例仅作为说明，并不以任何方式限制本发明。

如图1至图4所示，其是在污染源7下游间隔设有若干道与地下水流向相垂直的高渗透墙37，在高渗透墙37的两侧设有与高渗透墙37相垂直的密封墙36，密封墙36与高渗透墙37共同围成系统主体，高渗透墙37将系统主体内部分隔为若干用于填充活性材料的样品空间层；

系统主体贯穿地下的饱水带，系统主体的下端穿过隔水层16上边界并伸入到隔水层16中，在系统主体的下端设有用素水泥制成的底板38，系统主体的上端位于包气带内，系统主体的上端设有顶圈梁18，在顶圈梁18与底板38之间的系统主体上间隔设有若干中部圈梁18；

在系统主体的前端两侧各自设有导流墙17，两面导流墙17自系统主体前端各自向前向外延伸形成“八”字形导流结构，导流墙17由若干钢板桩34连接构成，钢板桩34的厚度为2-5cm，长度为6-25m，宽度为0.5-1.0m，钢板桩34涂抹有防腐涂层。钢板桩34的下端压入到隔水层16中，钢板桩34的上端位于包气带内，所述钢板桩34的截面呈凹槽型，钢板桩34的两侧边回折形成锁口35，相邻两个钢板桩34的凹口朝向相反并通过邻边的锁口35相连。

沿地下水流向，高渗透墙37将系统主体内部依次分隔为第一样品空间层1、第二样品空间层2和第三样品空间层3；所述第一样品空间层1为填充电气石、黄铁矿、石英砂和硫自养反硝化菌的混合物的脱氮物填充层，第一样品空间层1用于除去地下水中的硝酸盐，所述第二样品空间层2为填充黄铁矿、过硫酸盐、石英砂和电气石的混合物的氧化物填充层，第二样品空间层2用于除去地下水中的1,2-二氯乙烷，所述第三样品空间层3为填充电气石、石英砂和硫酸盐还原菌的混合物的脱硫物填充层，第三样品空间层3用于除去地下水中的硫酸盐；所述样品空间层的顶部覆盖有土壤层。

第一样品空间层1的有效长度为500mm，其中，黄铁矿、电气石和石英砂的含量(按照重量比)分别为30％、30％和40%，其中，脱氮物填充材料4各组分重量百分数之和为100%，在脱氮物填充材料4内负载固定有硫自养反硝化菌。第二样品空间层2的有效长度为1000mm，其中，过硫酸盐、黄铁矿、电气石和石英砂的含量(按照重量比)分别为15％、30％、30％和25%，其中，氧化物填充材料5各组分重量百分数之和为100%。进一步地，过硫酸盐为过硫酸钾和过硫酸钠，过硫酸钾和过硫酸钠的质量比为1∶9，过硫酸盐的纯度≥98wt％。第三样品空间层3的有效长度为500mm，其中，电气石和石英砂的含量(按照重量比)分别为30%和70%，脱硫物填充材料6中各组分重量百分数之和为100%，在脱硫物填充材料6内负载固定有硫酸盐还原菌。

黄铁矿为粒径0.5μm-5μm的工业级黄铁矿；电气石为粒径0.5μm-5μm的工业级铁电气石；石英砂为粒径0.5μm-5μm的工业级石英砂。黄铁矿、石英砂和电气石原材料在装填之前要进行预处理，具体预处理过程为：先将单种的反应材料用自来水清洗干净，然后置于马弗炉中，在60℃的温度下烘烤12h，烘干后从炉内取出，再用土壤振动机和土壤筛进行过筛处理之后待用；也可根据污染地下水修复试验的需要，将不同种反应材料按试验要求确定的比例，用土壤振动机混合均匀后待用。

污染源7在自然雨淋作用下形成淋滤液，当污染源7中的污染物渗漏进入地下后，会在包气带11中产生污染渗漏带8从而开始不断的向周边迁移转化，当污染组分穿过包气带11进入到饱水带14后，则会在地下水流梯度作用下发生横向扩散，从而造成污染组分扩散形成污染羽9。

当含1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐的地下水进入系统主体后，第一样品空间层1内的硫自养反硝化菌依托黄铁矿对水中NO₃ ^-进行反硝化脱氮，将NO₃ ^-还原为氮气，黄铁矿在水环境中作为脱氮硫杆菌的电子供体而提供硫，微生物以水中的NO₃ ^-作为电子受体进行自养反硝化将NO₃ ^-还原为氮气，相关反应式如下：5FeS₂+14NO₃ ^-+4H⁺→7N₂+10SO₄ ^2-+5Fe²⁺+2H₂O；黄铁矿释放的亚铁离子对硝态氮也有一定的还原作用，当溶液体系中含有一定量的Fe²⁺时对硝酸盐起到了很好的化学还原作用，对地下水脱氮也有一定的辅助作用，其反应如下：2NO₃ ^-+10Fe²⁺+12H⁺→N₂+5Fe³⁺+3H₂O。

当地下水进入第二样品空间层2后，黄铁矿释放的Fe²⁺来活化氧化层中过硫酸盐形成类芬顿系统，系统开始连续降解水中的1,2-二氯乙烷，相关活化反应如下：S₂O₈ ^2-+Fe²⁺→SO₄ ^-•+SO₄ ^2-+Fe³⁺；由于系统内Fe²⁺的稳定存在，促使氧化层稳定产生自由基SO₄ ^-•，保障系统连续、稳定氧化污染羽9中的1,2-二氯乙烷；也可对过硫酸盐进行前期处理，来稳定过硫酸盐的溶解速度并延长释放S₂O₈ ^2-时间，达到稳定调控系统氧化层内地下水类芬顿条件的目的。由于脱氮反应和氧化反应使地下水pH值持续下降，电气石可对pH值进行调整，因为电气石具有热电性和压电性，本身存在永久性电极，能够自动地、永久地释放负离子，负离子具有较强的氧化性，可将碳氢键断裂，且能将液体pH值温和调节至中性，从而维持反应体系pH稳定。

当地下水进入第三样品空间层3后，硫酸盐还原菌将水中的SO₄ ^2-还原为不稳定的硫化物，硫化物进而与水环境中的金属离子反应生成不溶性或难溶性硫化物沉淀，进而可同时去除水中硫酸盐和金属离子，其反应式如下：8H+SO₄ ^2-→S^2-+4H₂O；S^2-+Mⁿ⁺(代表属离子)→M₂S_n。应用本系统，最终地下水中的1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐被同步去除。

由于系统主体各样品空间层内皆添加了电气石，从而在污染物修复过程中可通过电气石来调节水溶液的pH值及氧化还原电位，实现整体提升水中类芬顿系统的氧化性以及硫自养反硝化菌和硫酸盐还原菌活性，利于类芬顿系统高效氧化1,2-二氯乙烷和硫自养反硝化菌脱氮及硫酸盐还原菌脱硫反应，实现1,2-二氯乙烷、硝酸盐和硫酸盐被高效去除；硝化菌适应水环境的pH值范围稍宽，最适宜pH为6-7，而硫酸盐还原菌能忍耐的水环境pH值范围较窄，更适合于微碱性(7.0-8.0)的水环境条件，其最佳pH值条件为7.5-7.8，而通常在pH值低于7.0的情况下水中的S^2-多会以H₂S的形式存在，H₂S富集后容易对硫酸盐还原菌产生一定的毒害性，而在水环境pH值高于7.0的情况下S^2-多会以HS^-的形式存在，HS^-利于产生金属沉淀而被去除，因此本发明通过电气石来调节水环境pH值即可以满足类芬顿系统高效氧化1,2-二氯乙烷以及硫自养反硝化菌脱氮和硫酸盐还原菌脱硫的最优环境，又可以让溶液中金属离子大量沉底，实现金属离子的去除，达到修复工艺流程简洁、高效、稳定的目的。

本发明的修复系统在污染源7下游且与地下水流向13垂直的某处通过钢板桩34进行开挖的手段进行施工，首先测量放线，根据测量结果确定高渗透墙37的中轴线32与桩位33关系，在施工地面标记各个桩位33的位置，利用静压桩机将钢板桩34原位压入污染羽9下游迁移途径指定深度的土体中，利用钢板桩34间的锁口35将各钢板桩34连接形成围合墙体，形成基坑外层围堰。然后开挖基槽，基槽随挖随建圈梁18及钢支撑，基槽挖至设计高程用素水泥做一底板38，之后在沿地下水流的方向建若干高渗透墙37，高渗透墙37的下沿与底板38相接触，高渗透墙37的上沿与设计高程一致；高渗透墙37将系统主体内腔分隔为若干样品空间层；然后按前述填充对应活性材料。系统主体下端伸入隔水层16中的深度要适当，包气带11上部空间采用回填土与当地地面10找平；最后拨出围堰周边钢板桩34。

在系统主体前端两侧将涂抹有防腐涂层的钢板桩34压入至隔水层16中，两侧的钢板桩34呈“八”字状排布，这样钢板桩34与系统主体形成一体，结构更稳固，同时也起到导流墙17的作用，有效防止污染羽的扩散，更好的收集污染地下水进入系统主体进行修复处理；该部分钢板桩34永久留在地层中。

本系统的施工具体包括以下步骤：

1、测量放线，根据测量结果确定高渗透墙37的中轴线与桩位33关系，在施工地面标记各个桩位33的位置；

2、将旋挖钻机移动至对应的桩位33的位置并进行旋转钻孔，钻至预设的引孔深度后，将旋挖钻机的钻头回旋上提至所述施工地面，以形成引孔位；所述引孔间距不大于0.5m；其中，旋挖钻机安装的钻头为螺旋钻头；

3、将静压桩机移动至引孔位的位置，通过静压桩机将钢板桩34对准所述引孔位的中心进行施打嵌入，完成所述钢板桩34的嵌入施工；钢板桩34为带锁口35冷弯型钢板，厚度为2-5cm，长×宽为6-25m×0.5-1.0m；

4、利用静压桩机将钢板桩34原位压入污染羽下游迁移途径指定深度的土体中，利用钢板间锁扣将各钢板桩34连接形成围合墙体，形成基坑外层围堰；

5、在系统主体的墙体前端两侧将涂抹有防腐涂层的钢板桩34压入至隔水层16，两侧的钢板桩34呈“八”字状排布，起到导流墙17的作用，有效防止污染羽的扩散，更好的收集污染地下水进入系统进行修复处理；该部分钢板桩34永久留在地层中；

6、围堰内层支护施工，基槽初步开挖，挖土至第一道支撑位置时，布置第一道圈梁18及钢支撑，第一道支撑布置完成后，施打内层围堰钢板桩34，形成基坑内层围堰；所谓内层围堰就是根据深度边开挖边逐级施加圈梁18及钢支撑，防止钢板桩34因桩侧土压力增大导致变形，确保施工正常运行；

7、基槽继续开挖，再挖至第二道支撑面；基槽内土体开挖过程需边开挖边施加圈梁18及钢支撑；

8、围堰底两侧设置集水沟和集水坑，确保围堰内无水施工；

9、采用配合比为水灰比0.32，骨灰比3.6，粗骨料采用碎石，粗骨料粒径9.5-16mm的材料制备高渗透性混凝土；在沿地下水流的方向建高渗透墙37，通过将高渗透性可自然愈合的水泥基作为可渗透反应墙内外支撑和/或分割材料；

10、分层逐步填入活性材料，填埋过程逐步拆除钢支撑，保留圈梁18和高渗透墙37，填埋至设计高度；边添加活性材料边施加压力，保证活性材料的密实度；

11、填埋表层原状土至地面原始高度，拨出围堰周边钢板桩34，即制得可渗透墙体。

在对钢板桩34进行施打的过程中，先用吊车将钢板桩34吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口35要对准，每插入一块即套上桩帽轻轻锤击；在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制；为防止锁口35中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩34锁口35处设卡板，阻止板桩位移；钢板桩34分几次打入，第一次打入5.0m，第二次打入5.0m，等等，一直到打至设计标高；打桩时，开始打设第一、二块钢板的打入位置和方向要确保精度，每打入1m测量一次。本发明采用的钢板桩34施工方法简便，机械利用率高，工期短，成本低。

最后应说明的是，以上仅用以说明本发明的技术方案而非限制该技术应用，尽管遵循较佳布置方案对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解并能够操控，同时也可以对本发明的技术方案(比如系统的构建方式、各个阶段的具体结构和功能等)进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种污染地下水的原位修复系统，其特征是，在污染源下游间隔设有若干道与地下水流向相垂直的高渗透墙，在高渗透墙的两侧设有与高渗透墙相垂直的密封墙，所述密封墙与高渗透墙共同围成系统主体，高渗透墙将系统主体内部分隔为若干用于填充活性材料的样品空间层；

所述系统主体贯穿地下的饱水带，系统主体的下端穿过隔水层上边界并伸入到隔水层中，在系统主体的下端设有用素水泥制成的底板，系统主体的上端位于包气带内，系统主体的上端设有顶圈梁，在顶圈梁与底板之间的系统主体上间隔设有若干中部圈梁；

在系统主体的前端两侧各自设有导流墙，两面导流墙自系统主体前端各自向前向外延伸形成“八”字形导流结构，所述导流墙由若干钢板桩连接构成，钢板桩的下端压入到隔水层中，钢板桩的上端位于包气带内，所述钢板桩的截面呈凹槽型，钢板桩的两侧边回折形成锁口，相邻两个钢板桩的凹口朝向相反并通过邻边的锁口相连。

2.根据权利要求1所述的污染地下水的原位修复系统，其特征是，所述钢板桩的厚度为2-5cm，长度为6-25m，宽度为0.5-1.0m，所述钢板桩涂抹有防腐涂层。

3.根据权利要求1所述的污染地下水的原位修复系统，其特征是，沿地下水流向，高渗透墙将系统主体内部依次分隔为第一样品空间层、第二样品空间层和第三样品空间层；所述第一样品空间层为填充电气石、黄铁矿、石英砂和硫自养反硝化菌的混合物的脱氮物填充层，第一样品空间层用于除去地下水中的硝酸盐，所述第二样品空间层为填充黄铁矿、过硫酸盐、石英砂和电气石的混合物的氧化物填充层，第二样品空间层用于除去地下水中的1,2-二氯乙烷，所述第三样品空间层为填充电气石、石英砂和硫酸盐还原菌的混合物的脱硫物填充层，第三样品空间层用于除去地下水中的硫酸盐；所述样品空间层的顶部覆盖有土壤层。

4.一种权利要求1~3任一污染地下水的原位修复系统的施工方法，其特征是，包括以下步骤：

a、利用钢板桩形成围堰进行开挖施工，首先测量放线，根据测量结果确定高渗透墙的中轴线与桩位的关系，并在施工地面进行标记；

b、将旋挖钻机移动至标记的桩位并进行旋转钻孔，钻至预设的引孔深度后，将旋挖钻机的钻头回旋上提至施工地面，以形成引孔位；其中，所述旋挖钻机安装的钻头为螺旋钻头；

c、利用静压桩机将钢板桩对准引孔位的中心进行施打嵌入，从而将钢板桩原位压入预定深度的土体中；

d、利用钢板桩的锁口将各钢板桩连接成围合墙体，从而形成基坑外层围堰；

e、在外层围堰内开挖基槽，基槽随挖随建圈梁及钢支撑，基槽挖至隔水层的设计高程后，用素水泥制作系统主体的底板；在外层围堰的底部两侧设置集水沟和集水坑，确保外层围堰内无水施工；

f、在底板上采用高渗透性混凝土沿地下水流动的方向间隔建立若干高渗透墙，同时在高渗透墙的两侧进行密封墙的施工，从而形成系统主体；

g、在系统主体的前端两侧进行导流墙的施工，将涂抹有防腐涂层的钢板桩压入至隔水层，形成呈“八”字状排布的两面导流墙，导流墙的钢板桩永久留在地层中；

h、分层逐步填入活性材料，填埋过程逐步拆除钢支撑，保留圈梁和高渗透墙，填埋至设计高度；边添加活性材料边施加压力，保证活性材料的密实度；

i、填埋表层原状土至地面原始高度，然后拨出外层围堰的钢板桩，即完成修复系统的施工。

5.根据权利要求4所述的施工方法，其特征是，步骤c中，在对钢板桩进行施打的过程中，先用吊车将钢板桩吊至插桩点处进行插桩，插桩时锁口要对准，每插入一块钢板桩即套上桩帽轻轻锤击；在打桩过程中，为保证垂直度，用两台经纬仪在两个方向加以控制；为防止锁口中心平面位移，在打桩进行方向的钢板桩锁口处设卡板，阻止钢板桩位移；钢板桩分若干次打入，每次打入5.0m，直到打至设计标高；打桩时，第一、二块钢板桩的打入位置和方向要确保精度，每打入1m测量一次。

6.根据权利要求4所述的施工方法，其特征是，步骤f中，采用配合比为：水灰比0.32、骨灰比3.6、粗骨料采用碎石、粗骨料粒径9.5-16mm的材料制备高渗透性混凝土，然后利用高渗透性混凝土制作高渗透墙。

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