CN113461124B - 一种污染地下水异位处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境治理技术领域，公开了一种污染地下水异位处理方法，包括以下步骤，在处理地块上钻上若干的通入到地下水层的注水井，在处理地块的注水井周向上等距的开设若干抽水井，当抽水泵的抽水总量达到地下污水总量的50‑60％后，通过注水泵向注水井中注入孔隙封堵剂溶液，停止抽水泵和注水泵12‑24h，再启动抽水泵对地下污水进行抽取，同时开起注水泵，注水泵的注水速率与抽水泵抽水速率相等；对抽水井中抽取地下水进行检测，当地下水中污染物达到设定标准以下后，停止注水泵和抽水泵，对从抽水井中抽出的污染地下水进行地面污水处理。本发明能够使得注水井注入的干净水更多的将地下的污染水驱赶替换出来，提升污染地下水的处理率。

Description

一种污染地下水异位处理方法

技术领域

本发明涉及环境治理技术领域，尤其涉及一种污染地下水异位处理方法。

背景技术

随着经济的发展和城镇建设速度的加快，场地性质的变更也愈加频繁。许多工业企业陆续搬离城区，原有的工业用地逐渐开发为居住用地、学校用地或公建用地。但是，多年的工企业活动导致厂区土壤和地下水的严重污染，并可能危害居民的健康。因此，污染工企业搬离后的场地修复治理任务非常迫切。

当前地下水污染修复技术根据技术手段的不同，可以分为异位修复和原位修复。异位修复是将受污染地下水通过管道收集及泵的抽提作用将地下水转移到地上，再根据污染物的种类和特性，采取相应方法进行处理的技术；原位修复技术是在不破坏原有土体结构及地下水自然环境的基础上，对受污染地下水的污染羽状体不进行转移和运输，进行原地修复的方法。

异位修复处理方法对于软土地区，含水层渗透系数很小，水流慢，长时间的抽水不仅费时费力而且会引起地面沉陷，因此，申请号CN201210442517.7的专利公开了一种原位-异位联合修复地下水氨氮污染的装置和方法，其装置主要包括：一抽水井，该抽水井的井管内安装有抽水泵；一注水井，该注水井的井管内安装有增压泵；抽水井和注水井的井管位于水位面以下部分设有井筛；抽水泵与增压泵之间连接有输水管道；抽水井和注水井的井管分别安置在各自的带孔的护壁中，井管与护壁中间填充有修复材料而形成可渗透性反应墙。

上述的地下水处理方法虽然增加了抽水和注水的速率，增大了修复的效率，也可以防止因长时间的抽水引起地面沉陷，但是还存在以下问题：地下的含水层一般都是储藏在地下土壤或者砂石的缝隙中，而这些缝隙是不完全均匀的；当通过注水井向地下注水，再通过抽水井将污染地下水抽到地面进行污水处理的方式，因为低孔隙土壤中的污染水渗透较慢，这样就会导致地下水中处于大缝隙内的污染地下水先被抽上来，在大缝隙处形成低压地带，然后通过注水井注入的干净水则会优先进入到这些处于低压地带的大缝隙中，形成了注水井与抽水井的大缝隙通道，最后导致从注水井中注入的干净水则通过大缝隙后又被抽水井抽上来，造成无效的循环，而地下土壤小孔隙内的污染地下水则因为其不能被注入的干净水驱赶，始终留存在地下，从而导致污染地下水的处理率不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种污染地下水异位处理方法，能够使得注水井注入的干净水更多的将地下的污染水驱赶替换出来，提升污染地下水的处理率。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种污染地下水异位处理方法，包括以下步骤，

A1、在处理地块上设置若干通入到地下水层的注水井，并在注水井内安装注水管，所述注水管位于污染地下水层的部分上开设有若干注水孔，并在注水管入口安装注水泵；

A2、在处理地块的注水井周向上等距的开设若干抽水井，所述抽水井内安装抽水管，所述抽水管位于污染地下水层的部分上开设有若干抽水孔，并在抽水管内设置抽水泵；

A3、启动抽水泵，对地下污水进行抽取，当抽取污染地下水总量的20-30％后，同时开起注水泵，注水泵的注入水速率为抽水泵抽水速率的1.1-1.3倍；

A4、当抽水泵的抽水总量达到地下污水总量的50-60％后，在抽水泵抽取污染地下水的同时，通过注水泵向注水井中注入孔隙封堵剂溶液，注入所述孔隙封堵剂溶液的体积为污染地下水总量的2-3％；

A5、注入孔隙封堵剂溶液后，停止抽水泵和注水泵12-24h，然后再启动抽水泵，对地下污水进行抽取，同时开起注水泵，所述注水泵的注水速率与抽水泵抽水速率相等；

A6、对抽水井中抽取地下水进行检测，当地下水中污染物达到设定标准以下后，停止注水泵和抽水泵，对从抽水井中抽出的污染地下水进行地面污水处理。

进一步，所述注水井周向上等距的开设抽水井的数量为6个，所述注水井距离抽水井的距离为20-30米。当抽水井等距的设置6个在注水井的周向上，使得抽水井围绕注水井形成一个正六边形，并且注水井与抽水井的距离为20-30米，这样可以使得从注水井中注入的水更大面积的驱赶到注水井与抽水井之间的污染层，使得污染地下水的处理率更高。

进一步，按质量份数，所述孔隙封堵剂溶液的原材料包括水1000份，魔芋胶粉2-3份、瓜尔胶粉1-2份、膨润土60-100份、粉煤灰50-80份、氯乙酸1-2份、氢氧化钠0.8-2份和氢氧化铝0.1-0.2份。

进一步，所述孔隙封堵剂的配制方法为：

B1、在水中，在搅拌状态下加入依次加入魔芋胶粉和瓜尔胶粉，搅拌均匀后水化30-60min，得到胶粉粘稠液；

B2、在搅拌状态下，在胶粉粘稠液中加入膨润土，搅拌均匀后，再在搅拌状态下加入粉煤灰，搅拌30-60min，得到混合液；

B3、在混合液中加入氯乙酸和氢氧化钠，搅拌30-60min后，再在搅拌状态下加入氢氧化铝，然搅拌均匀后静置20-30min，得到孔隙封堵剂溶液。

进一步，所述孔隙封堵剂溶液在配制完毕后，在60min的时间内注入完毕。孔隙封堵剂溶液在地面上若时间太久，容易在地面形成凝胶，不利于孔隙封堵剂溶液的泵入。

进一步，抽水井和注水井沿着水流方向或污染羽放射方向设置，抽水井设置在水流的下游，注水井设置在水流的上游。如此，可以使得污染地下水的处理更加的透彻，污染地下水处理率高。

进一步，所述注水井设置在污染羽的中心位置，所述注水井设置在污染羽的边缘，所述注水管的注水孔开设在位于地下水层部分的周向上，所述抽水管的抽水孔开设在位于地下水层部分的朝向注水管的一侧。如此，可以使得注水井注入的水可以向四周扩散，注入的水可以驱赶替换掉污染羽中的污染地下水，而抽水管的抽水孔朝向注水管，可以对被驱赶出的污染地下水更好的吸入到抽水管中，提升污染地下水的处理效率。

进一步，所述步骤A5和B1中使用的水为抽水泵抽取的污染地下水经污水处理过后的水。如此，可以在地面上对污染地下水处理后，直接用于后续的污染地下水的修复处理用水，避免浪费更多的水资源。

进一步，所述注水孔在注水管上的设置长度和抽水孔在抽水管上的设置长度与污染地下水层的厚度相等。如此，可以将整个污染地下水层的地下水更多的抽取出来，进一步的提升污染地下水的处理效率。

本发明的有益效果：

1、本发明通过在污染地下水的处理地块上同时设置注水井和抽水井，使用注水井向污染地下水层注入驱赶水，利用抽水井将污染地下水抽出来；在过程中，因为大孔隙处的地层压力更低，孔隙封堵剂溶液更容易流入到大缝隙中，对产生的大缝隙进行填充，当将孔隙封堵剂溶液注入到地下水层的大缝隙中后，魔芋胶、瓜尔胶可以对膨润土、粉煤灰等形成絮凝，并在氯乙酸、氢氧化钠和氢氧化铝的作用下适当交联，形成可以对大缝隙形成封堵的封堵物，当地下水层中的大缝隙被封堵之后，再向地下注入的驱赶水则可以进入到小孔隙中，将位于小孔隙中的污染地下水也驱赶出来，从而使得污染地下水层中的污染地下水能够更多的被驱赶替换出来，污染地下水的处理率更高。

2、本发明中的孔隙封堵剂溶液主要利用天然无污染的魔芋胶、瓜尔胶、膨润土、粉煤灰等物质制备而得，这些天然物质，在一段时间之后可以自然降解，可避免对地下水造成二次污染。

附图说明

图1是本发明中注水井和抽水井的分布示意图；

其中，1、注水井，2、抽水井。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明进行详细说明：

实施例1、

本实施例的污染地下水异位处理方法，包括以下步骤，

A1、在处理地块上污染羽的中心位置上钻上1口通入到地下水层的注水井，并在注水井内安装注水管，所述注水管位于地下水层部分的周向上开设若干的注水孔，注水孔在注水管上的设置长度与污染地下水层的厚度相等，并在注水管入口安装注水泵；

A2、在处理地块的注水井周向上等距的开设6个抽水井，其中注水井距离抽水井的距离为20-30米，本实施例为25米，所述抽水井内安装抽水管，所述抽水管位于地下水层部分上开设若干的抽水孔，抽水管的抽水孔开设在位于地下水层部分的朝向注水管的一侧，抽水孔在抽水管上的设置长度与污染地下水层的厚度相等，并在抽水管内设置抽水泵；

A3、启动抽水泵，对地下污水进行抽取，当抽取污染地下水总量的20-30％后，同时开起注水泵，注水泵的注入水速率为抽水泵抽水速率的1.1-1.3倍，本实施例为1.2倍；其中，抽取污染地下水总量可以事先根据勘测，大概计算得出污染地下水的总量。

A4、当抽水泵的抽水总量达到地下污水总量的50-60％后，在抽水泵抽取污染地下水的同时，通过注水泵向注水井中注入孔隙封堵剂溶液，注入所述孔隙封堵剂溶液的体积为污染地下水总量的2-3％，本实施例为2.5％，孔隙封堵剂溶液在配制完毕后，在60min的时间内注入完毕；

其中孔隙封堵剂溶液的配制方法为：

B1、在1立方米的水中，在搅拌状态下加入依次加入2.5kg的魔芋胶粉和1.5kg瓜尔胶粉，搅拌均匀后水化30-60min，得到胶粉粘稠液；

B2、在搅拌状态下，在胶粉粘稠液中加入80kg膨润土，搅拌均匀后，再在搅拌状态下加入65kg的粉煤灰，搅拌30-60min，得到混合液；

B3、在混合液中加入1.5kg的氯乙酸和1.4kg的氢氧化钠，搅拌30-60min后，再在搅拌状态下加入0.15kg的氢氧化铝，然搅拌均匀后静置20-30min，得到孔隙封堵剂溶液。

A5、注入孔隙封堵剂溶液后，停止抽水泵和注水泵12-24h，然后再启动抽水泵，对地下污水进行抽取，同时开起注水泵，所述注水泵的注水速率与抽水泵抽水速率相等；

A6、对抽水井中抽取地下水进行检测，当地下水中污染物达到设定标准以下后，停止注水泵和抽水泵，对从抽水井中抽出的污染地下水进行地面污水处理。

为节约用水，本实施例中的步骤A5和B1中使用的水为抽水泵抽取的污染地下水经污水处理过后的水。

实施例2、

实施例2与实施例1对比，其区别仅仅在于：在配制孔隙封堵剂溶液时，使用的魔芋胶为2kg，瓜尔胶为1kg，膨润土为60kg，粉煤灰为50kg，氯乙酸为1kg，氢氧化钠为0.8kg，氢氧化铝为0.1kg。

实施例3、

实施例3与实施例1对比，其区别仅仅在于：在配制孔隙封堵剂溶液时，使用的魔芋胶为3kg，瓜尔胶为2kg，膨润土为100kg，粉煤灰为80kg，氯乙酸为2kg，氢氧化钠为2kg，氢氧化铝为0.2kg。

最终，通过实施例1-实施例3得到的污染地下水的抽取率计算，得到实施例1中的污染地下水的抽取率为92.5％，实施例2中的污染地下水的抽取率为86.4％，实施例3中的污染地下水的抽取率为88.9％。

而目前的常规方法一般的污染地下水的抽取率为65％左右，所以本发明通过在污染地下水的处理地块上同时设置注水井和抽水井，使用注水井向污染地下水层注入驱赶水，利用抽水井将污染地下水抽出来；在过程中，因为大孔隙处的地层压力更低，孔隙封堵剂溶液更容易流入到大缝隙中，对产生的大缝隙进行填充，当将孔隙封堵剂溶液注入到地下水层的大缝隙中后，魔芋胶、瓜尔胶可以对膨润土、粉煤灰等形成絮凝，并在氯乙酸、氢氧化钠和氢氧化铝的作用下适当交联，形成可以对大缝隙形成封堵的封堵物，当地下水层中的大缝隙被封堵之后，再向地下注入的驱赶水则可以进入到小孔隙中，将位于小孔隙中的污染地下水也驱赶出来，从而使得污染地下水层中的污染地下水能够更多的被驱赶替换出来，污染地下水的处理率更高。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例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，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：包括以下步骤，

A1、在处理地块上设置若干通入到地下水层的注水井，并在注水井内安装注水管，所述注水管位于污染地下水层的部分上开设有若干注水孔，并在注水管入口安装注水泵；

A2、在处理地块的注水井周向上等距的开设若干抽水井，所述抽水井内安装抽水管，所述抽水管位于污染地下水层的部分上开设有若干抽水孔，并在抽水管内设置抽水泵；

A3、启动抽水泵，对地下污水进行抽取，当抽取污染地下水总量的20-30％后，同时开起注水泵，注水泵的注入水速率为抽水泵抽水速率的1.1-1.3倍；

A4、当抽水泵的抽水总量达到地下污水总量的50-60％后，在抽水泵抽取污染地下水的同时，通过注水泵向注水井中注入孔隙封堵剂溶液，注入所述孔隙封堵剂溶液的体积为污染地下水总量的2-3％；

A5、注入孔隙封堵剂溶液后，停止抽水泵和注水泵12-24h，然后再启动抽水泵，对地下污水进行抽取，同时开启注水泵，所述注水泵的注水速率与抽水泵抽水速率相等；

A6、对抽水井中抽取地下水进行检测，当地下水中污染物达到设定标准以下后，停止注水泵和抽水泵，对从抽水井中抽出的污染地下水进行地面污水处理。

2.根据权利要求1所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述注水井周向上等距的开设抽水井的数量为6个，所述注水井距离抽水井的距离为20-30米。

3.根据权利要求2所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：按质量份数，所述孔隙封堵剂溶液的原材料包括水1000份，魔芋胶粉2-3份、瓜尔胶粉1-2份、膨润土60-100份、粉煤灰50-80份、氯乙酸1-2份、氢氧化钠0.8-2份和氢氧化铝0.1-0.2份。

4.根据权利要求3所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述孔隙封堵剂的配制方法为：

B1、在水中，在搅拌状态下加入依次加入魔芋胶粉和瓜尔胶粉，搅拌均匀后水化30-60min，得到胶粉粘稠液；

B2、在搅拌状态下，在胶粉粘稠液中加入膨润土，搅拌均匀后，再在搅拌状态下加入粉煤灰，搅拌30-60min，得到混合液；

B3、在混合液中加入氯乙酸和氢氧化钠，搅拌30-60min后，再在搅拌状态下加入氢氧化铝，搅拌均匀后静置20-30min，得到孔隙封堵剂溶液。

5.根据权利要求4所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述孔隙封堵剂溶液在配制完毕后，在60min的时间内注入完毕。

6.根据权利要求5所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述注水井设置在污染羽的中心位置，所述注水井设置在污染羽的边缘，所述注水管的注水孔开设在位于污染地下水层部分的周向上，所述抽水管的抽水孔开设在位于污染地下水层部分的朝向注水管的一侧。

7.根据权利要求6所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述步骤A5和B1中使用的水为抽水泵抽取的污染地下水经污水处理过后的水。

8.根据权利要求7所述的一种污染地下水异位处理方法，其特征在于：所述注水孔在注水管上的设置长度和抽水孔在抽水管上的设置长度与污染地下水层的厚度相等。

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