CN114054491A - 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法 - Google Patents

一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114054491A
CN114054491A CN202111313714.4A CN202111313714A CN114054491A CN 114054491 A CN114054491 A CN 114054491A CN 202111313714 A CN202111313714 A CN 202111313714A CN 114054491 A CN114054491 A CN 114054491A
Authority
CN
China
Prior art keywords
injection
situ
sodium sulfide
reduction
underground water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202111313714.4A
Other languages
English (en)
Inventor
徐乐昌
吴名涛
白云龙
江国平
牛洁
周磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Original Assignee
Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC filed Critical Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy of CNNC
Priority to CN202111313714.4A priority Critical patent/CN114054491A/zh
Publication of CN114054491A publication Critical patent/CN114054491A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002—Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/70—Treatment of water, waste water, or sewage by reduction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate

Abstract

本发明提供了一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法，属于地下水处理技术领域。本发明针对酸法地浸采铀地下水为酸性氧化环境的问题，要使地下水更稳定的修复，应使地下水修复到中性左右、还原环境。通过注入碱性还原剂硫化钠，使地下水从氧化态转变为还原态并提高地下水的pH值，随着pH值升高和还原，污染地下水将变成中性和还原环境，残留的污染物会发生原位还原沉淀或中和沉淀而固定，进而增加修复效果的稳定性。实施例的数据表明，Na2S加入到注液孔后，随着时间的推移，pH值逐渐增加，从最初的3.3左右增加到5.9～6.6；氧化还原电位从最初的180mV降低到80～100mV。

Description

一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法
技术领域
本发明涉及地下水处理技术领域，尤其涉及一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法。
背景技术
1959年，381矿床由原核工业西南地质局所属的二〇九地质大队发现；经过几十年的发展，酸法地浸采铀试验取得了重大突破，经扩大试验、工业性试验，381成为了我国第一个地浸采铀试验基地。但酸法地浸采铀地下水为酸性氧化环境，地下水修复不稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法。本发明通过注入碱性还原剂硫化钠，使地下水从氧化态转变为还原态并提高地下水的pH值，随着pH值升高和还原，污染地下水将变成中性和还原环境，残留的污染物会发生原位还原沉淀或中和沉淀而固定，进而增加修复效果的稳定性。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法，包括以下步骤：
对地浸采铀基地的钻井注入还原剂，所述还原剂为硫化钠。
优选地，所述硫化钠以硫化钠溶液的形式加入，所述硫化钠溶液的pH值为8.0～10.5。
优选地，所述硫化钠溶液的浓度为0.1～1g/L。
优选地，所述硫化钠溶液的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液。
优选地，所述硫化钠溶液的注入量确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致注入液从注液井溢出。
优选地，所述钻井中废水的pH值低于4。
优选地，所述地浸采铀基地进行多圈井注入水前，还包括依次进行单抽清洗、采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。
优选地，所述采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复优选为对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时，对地浸采铀基地的注液孔注入清洁水。
本发明提供了一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法，包括以下步骤：对地浸采铀基地的钻井注入还原剂，所述还原剂为硫化钠。
本发明针对酸法地浸采铀地下水为酸性氧化环境的问题，要使地下水更稳定的修复，应使地下水修复到中性左右、还原环境。通过注入碱性还原剂硫化钠，使地下水从氧化态转变为还原态并提高地下水的pH值，随着pH值升高和还原，污染地下水将变成中性和还原环境，残留的污染物会发生原位还原沉淀或中和沉淀而固定，进而增加修复效果的稳定性。实施例的数据表明，Na2S加入到注液孔后，随着时间的推移，pH值逐渐增加，从最初的3.3左右增加到5.9～6.6；氧化还原电位从最初的180mV降低到80～100mV。
附图说明
图1为实施例1中注硫化钠钻孔平面位置；
图2为实施例1中注入硫化钠后抽孔pH值变化曲线；
图3为实施例1中注入硫化钠后抽孔氧化还原电位变化曲线。
具体实施方式
本发明提供了一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法，包括以下步骤：对地浸采铀基地的钻井注入还原剂，所述还原剂为硫化钠。
在本发明中，所述地浸采铀基地优选位于芒棒乡城子门以北归属红豆村管辖地段38-1矿段范围内，其中地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300平方米，被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8平方米及被污染设备器材。
在本发明中，所述钻井优选为通过单抽清洗、抽污注清置换修复技术后，仍然无法达标。
所述采用碱性还原原位修复前，所述地浸采铀基地优选依次进行单抽清洗、采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。
在本发明中，所述单抽清洗的时间优选为0.5年。
本发明采用单抽清洗快速降解技术，只抽不注，在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的38个钻孔作为全局抽液钻孔，总抽液量180m3/d，通过抽液，以便在地下水污染范围内形成降落漏斗，使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内，该阶段持续时间为0.5年。
在本发明中，所述采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复优选为对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时，对地浸采铀基地的注液孔注入水。
在本发明中，所述置换修复的时间优选为0.5～5年，更优选为2年。
在本发明中，所述置换修复的总处理量优选为38.5万m3。
在本发明中，所述抽液孔中污染物浓度优选大于注液孔，所述抽液孔优选为污染物浓度较大的钻孔。
在本发明中，所述注液孔优选为抽液孔周围污染物浓度较低或者达标的钻孔。
在本发明中，所述抽出地下水中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度优选高于含矿水层中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度。
在本发明中，所述注入水优选为污染物浓度达标的清水。
本发明优选抽出受污染的地下水，经地表处理后回注地下或者达标后外排，同时注入清洁水以置换污染的地下水，注入的水优选来自地表处理后的清洁水或者外来清洁水。
在本发明中，所述硫化钠优选以硫化钠溶液的形式加入，所述硫化钠溶液的pH值优选为8.0～10.5，。
在本发明中，所述硫化钠溶液的浓度优选为0.1～1g/L。
在本发明中，所述硫化钠溶液的注入速率优选为根据注液井的情况通过自然高差进行自流注液或采用注液泵注液。
在本发明中，所述硫化钠溶液的注入量优选确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致注入液从注液井溢出。
在本发明中，所述钻井中废水的pH值优选低于4。
为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明提供的采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
地浸采铀基地位于芒棒乡城子门以北归属红豆村管辖地段38-1矿段范围内，其中地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300平方米，被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8平方米及被污染设备器材。
第一阶段：采用单抽清洗快速降解技术，只抽不注，实施期间按照设计方案书要求结合现场实际情况，在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的38个钻孔作为全局抽液钻孔，总抽液量180m3/d。通过抽液，以便在地下水污染范围内形成降落漏斗，使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内，该阶段持续时间为0.5年(2016年7月-2016年12月)，抽出污染水的体积为0.67PV(25300m3)。
第二阶段(边抽边注)：采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。选择特定抽液孔抽出污染水和注液孔注入清洁水进行抽污注清使清洁水置换污染水。第二阶段抽污注清置换历时2年(2017年1月至2018年12月)，总处理量38.5万m3，合13.65PV。
第三阶段(抽注互换)：在第二阶段的基础上，将局部抽液孔改为注液孔(如DK0903、DK0713、DK0805、DK0005、DK0717、DK0016、DK0510、DK0613、DK0607、DK0601、DK0204、DK0604、DK9018、DK15、ZK1003)，局部注液孔改为抽液孔(如DK0902、DK0813、DK0716、DK0508、DK0010、DK0712、DK0015、DK0014、DK0606、DK0205、DK0603、XZ12、XZ5、XZ19、XZ21、DK15、DK9908、DK9909)继续进行抽污注清置换修复，抽注互换修复时间为2年(2019年1月至2020年12月)，总计处理量为26.9万m3，合32.88PV。
经过第三阶段后，Be<0.06mg/L，Mn<1.5mg/L，SO4 2-<350mg/L，总铁控制值<2mg/mL。
第四阶段：采用碱性还原原位修复技术，注入还原剂硫化钠。为了摸清注入工艺和注入参数，2020年5月26日，选择XZ5(pH值＝3.71)注入硫化钠(Na2S浓度0.1～1g/L，pH＝8.0～10.5)(图1)，选择XZ11和XZ12抽液孔观测pH值与电位变化(图2和图3)。Na2S加入到注液孔后，随着时间的推移，pH逐渐增加，从最初的3.3左右增加到5.9～6.6；氧化还原电位从最初的180mV降低到80～100mV。从pH值与电位变化图可见，注入还原剂效果符合预期。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
对地浸采铀基地的钻井注入还原剂，所述还原剂为硫化钠。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫化钠以硫化钠溶液的形式加入，所述硫化钠溶液的pH值为8.0～10.5。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硫化钠溶液的浓度为0.1～1g/L。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硫化钠溶液的注入速率根据注液井的情况通过高差进行自流注液或注液泵注入。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述硫化钠溶液的注入量确保全部注入所需要修复的含水层中，且不导致注入液从注液井溢出。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钻井中废水的pH值低于4。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述地浸采铀基地注入硫化钠或还原剂前，还包括依次进行单抽清洗、采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复优选为对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时，对地浸采铀基地的注液孔注入清洁水。
CN202111313714.4A 2021-11-08 2021-11-08 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法 Pending CN114054491A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313714.4A CN114054491A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111313714.4A CN114054491A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114054491A true CN114054491A (zh) 2022-02-18

Family

ID=80275035

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111313714.4A Pending CN114054491A (zh) 2021-11-08 2021-11-08 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114054491A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116239205A (zh) * 2023-05-11 2023-06-09 中核第四研究设计工程有限公司 用于地浸铀矿山的污染地下水修复方法
CN116354543A (zh) * 2023-03-09 2023-06-30 中核第四研究设计工程有限公司 一种高碳酸盐体系下含铀地下水的修复治理方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104478027A (zh) * 2014-12-10 2015-04-01 江苏上田环境修复有限公司 用于地下水中挥发性有机污染物修复的工艺
CN104815844A (zh) * 2015-04-03 2015-08-05 北京建工环境修复股份有限公司 一种铬污染的原位修复方法
CN107311269A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 中核通辽铀业有限责任公司 一种降低地浸采铀含矿含水层地下水污染的方法
CN109290350A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 吉林大学 一种原位构建纳米硫化亚铁反应带修复污染地下水的方法
CN109848193A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种基于水力屏障的地下水原位修复方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104478027A (zh) * 2014-12-10 2015-04-01 江苏上田环境修复有限公司 用于地下水中挥发性有机污染物修复的工艺
CN104815844A (zh) * 2015-04-03 2015-08-05 北京建工环境修复股份有限公司 一种铬污染的原位修复方法
CN107311269A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 中核通辽铀业有限责任公司 一种降低地浸采铀含矿含水层地下水污染的方法
CN109290350A (zh) * 2018-11-07 2019-02-01 吉林大学 一种原位构建纳米硫化亚铁反应带修复污染地下水的方法
CN109848193A (zh) * 2018-12-31 2019-06-07 上海勘察设计研究院(集团)有限公司 一种基于水力屏障的地下水原位修复方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
孙博等: "地浸采铀中的环境污染及保护", 《铀矿冶》 *
孟华等: "地浸采铀技术及水污染治理", 《绿色科技》 *
钟平汝等: "美国Highland铀矿碱法地浸采铀工艺(续完)", 《铀矿冶》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116354543A (zh) * 2023-03-09 2023-06-30 中核第四研究设计工程有限公司 一种高碳酸盐体系下含铀地下水的修复治理方法
CN116239205A (zh) * 2023-05-11 2023-06-09 中核第四研究设计工程有限公司 用于地浸铀矿山的污染地下水修复方法
CN116239205B (zh) * 2023-05-11 2023-08-04 中核第四研究设计工程有限公司 用于地浸铀矿山的污染地下水修复方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114054491A (zh) 一种采用碱性还原原位修复地浸采铀污染地下水的方法
CN104295275A (zh) 一种中高渗砂岩油藏注水井深部解堵增注方法
CN106623389A (zh) 氰化物污染土壤修复方法
CN105860982A (zh) 一种原位氧化药剂及污染土壤原位氧化修复方法
Mathurin et al. Effect of tunnel excavation on source and mixing of groundwater in a coastal granitoidic fracture network
CN105731628A (zh) 用于地下水氯代烃污染的原位化学氧化修复系统及方法
CN103639193A (zh) 一种有机污染场地土壤的循环原位化学氧化还原方法
CN102728609A (zh) 一种污染土有组织渗流原位强制净化方法
CN107159698B (zh) 一种三维井淋洗联合稳定化原位修复重金属污染土壤的方法
CN111825222A (zh) 一种管模拟原位生物修复装置及其方法
CN114014463B (zh) 一种地下水地表处理方法以及地浸采铀基地退役治理方法
CN114054485A (zh) 一种多圈围注增抽修复的方法
Mudd Acid In Situ Leach uranium mining—1. USA and Australia
Paul et al. Mine flooding and water management at underground uranium mines two decades after decommissioning
CN107058767A (zh) 一种提高低渗透砂岩型铀矿层渗透性的化学方法
US8708422B1 (en) Inherently safe in situ uranium recovery
CN114029324A (zh) 一种固定圈层局部抽注修复的方法
CN114029325A (zh) 一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法
CN114082770A (zh) 一种大边界缓冲抽注减堵的方法
CN115815311B (zh) 污染地下水的管控修复系统和方法
CN114393018B (zh) 一种原位还原-抽出氧化的地下水循环处理方法
CN220556532U (zh) 一种微生物强化自然衰减实验模拟装置
US11933155B2 (en) Systems and methods for processing produced oilfield brine
CN210764479U (zh) 一种用于污染地下水修复的水井结构
Qiao et al. Environment pollution of uranium in-situ leaching and its protection measures

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination