CN115611350A - 一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 - Google Patents
一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115611350A CN115611350A CN202210972717.7A CN202210972717A CN115611350A CN 115611350 A CN115611350 A CN 115611350A CN 202210972717 A CN202210972717 A CN 202210972717A CN 115611350 A CN115611350 A CN 115611350A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wall
- reaction
- seepage
- interception
- infiltration
- 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.)
- Granted
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 title claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000009545 invasion Effects 0.000 claims abstract description 14
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000013508 migration Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000005012 migration Effects 0.000 claims abstract description 4
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims abstract 4
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 15
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 15
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 14
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims description 5
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 claims description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 claims description 4
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 claims description 4
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 2
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 abstract description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 abstract description 8
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 abstract description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005067 remediation Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 2
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000009933 burial Methods 0.000 description 1
- TXTCTCUXLQYGLA-UHFFFAOYSA-L calcium;prop-2-enoate Chemical compound [Ca+2].[O-]C(=O)C=C.[O-]C(=O)C=C TXTCTCUXLQYGLA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/16—Nitrogen compounds, e.g. ammonia
- C02F2101/163—Nitrates
-
- 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
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
- Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)
Abstract
本发明公开了一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙,包括嵌入黏土层或隔水层中的不透水截渗墙、设置于不透水截渗墙上方的渗透反应墙,所述不透水截渗墙设置于入侵咸水体上游,且不透水截渗墙高度大于下游入侵咸水体厚度,所述渗透反应墙高度大于上游地下水中的污染羽,所述渗透反应墙包括若干反应单元和吸附单元,所述反应单元和吸附单元在渗透反应墙内沿污染羽运移方向依次交错布置。通过下层不透水截渗墙结构阻滞海水入侵,同时改变上游地下水流场分布,迫使污染羽流经上层渗透反应墙结构,实现地下水硝酸盐污染修复,通过组合式设计,实现地下水硝酸盐污染修复与海水入侵防治并举。
Description
技术领域
本发明涉及水环境治理,具体是涉及一种用于滨海地下水环境治理的组合式截渗反应墙。
背景技术
地下水作为重要的供水水源和生态环境资源,是国民经济发展的重要支撑,在社会可持续发展和生态文明建设中具有突出地位。特别是在滨海地区,降水时空分布不均,地下水成为重要甚至是唯一的稳定水源。而滨海地区通常人口密集,经济发展快,水资源的需求也飞速增长,导致过度无序的地下水开采,引发了严重的海水入侵问题。此外,由于滨海地区密集的工农业生产活动,也导致了日益严峻的地下水硝酸盐污染问题,污染范围的持续扩大,以及污染程度的不断加深。海水入侵和地下水硝酸盐污染进一步加剧了滨海地区水资源短缺问题,给地区社会经济可持续发展带来了严重的挑战。因此,滨海地区地下水硝酸盐污染治理与海水入侵防治成为重中之重,在同一环境背景下,需要协同解决这两个问题。
现有技术中,专利号申请号为202210030602.6,名称为“防治海水入侵和陆源污染的变渗透地下帷幕及其施工方法”的中国专利,提供了一种变渗透地下帷幕,其上层为隔水墙结构,下层为可渗透墙体结构。然而,基于该设计方案,内陆地下水位低时,海水依然可通过底部可渗透墙体结构向内陆入侵。此外,在内陆污染羽流受水流强迫,易向含水层底部迁移,导致污染扩散。因此,该设计并不能完全阻隔海水入侵,且存在引发污染扩散的风险。
发明内容
发明目的:针对以上缺点,本发明提供一种同时实现滨海地下水污染修复与海水入侵防治的用于滨海地下水环境治理的组合式截渗反应墙。
技术方案:为解决上述问题,本发明采用一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙,包括嵌入黏土层或隔水层中的不透水截渗墙、设置于不透水截渗墙上方的渗透反应墙,所述不透水截渗墙设置于入侵咸水体上游,且不透水截渗墙高度大于下游入侵咸水体厚度,所述渗透反应墙高度大于上游地下水中的污染羽,所述渗透反应墙包括若干反应单元和吸附单元,所述反应单元和吸附单元在渗透反应墙内沿污染羽运移方向依次交错布置。
进一步的,所述渗透反应墙两侧的最外侧均为吸附单元。所述渗透反应墙包括一个反应单元和两个吸附单元,所述反应单元布置于渗透反应墙中间,所述吸附单元设置于反应单元两侧。
进一步的,所述渗透反应墙的总厚度在0.5-1.5m之间,且反应单元厚度不小于渗透反应墙总厚度的一半。所述反应单元内填充促进硝酸盐降解的组合填料介质,组合填料介质包括零价铁、锯末、中粗砂,其中中粗砂粒径在0.5-2mm 之间。所述反应单元内组合填料介质附着促进污染物降解的微生物。所述吸附单元内填充活性炭颗粒,活性炭颗粒粒径在0.4-0.8mm之间。
进一步的,所述不透水截渗墙的厚度在0.5-1.2m之间,且不透水截渗墙所在平面垂直于海水入侵方向。
有益效果:本发明相对于现有技术,其显著优点是通过下层不透水截渗墙结构阻滞海水入侵,同时改变上游地下水流场分布,迫使污染羽流经上层渗透反应墙结构,实现地下水硝酸盐污染修复,通过组合式设计,实现地下水硝酸盐污染修复与海水入侵防治并举。
附图说明
图1所示为本发明组合式截渗反应墙应用场景的纵剖面示意图。
具体实施方式
如图1所示,本实施例中一种用于滨海地下水环境治理的组合式截渗反应墙,包括上下两层结构;上层结构设置为渗透反应墙,下层结构设置为嵌入黏土层或隔水层中的不透水截渗墙;渗透反应墙包括若干反应单元和吸附单元;反应单元和吸附单元在渗透反应墙内沿污染物运移方向依次交错布置,在本实施例中,渗透反应墙包括包括1个反应单元和2个吸附单元,且反应单元布置于渗透反应墙中间,而吸附单元分别设置于反应单元两侧。
组合式截渗反应墙用于地下水硝酸盐污染修复和海水入侵防治,具体的:不透水截渗墙通过喷灌水泥浆、乳状沥青、膨润土泥浆、硅胶、丙烯酸钙等方式构筑,可根据场地的水力边界条件和施工条件做出调整,优选组合式截渗墙与海水入侵方向相垂直,且布置于入侵咸水体上游有利于阻止咸水进一步内侵。不透水截渗墙厚度宜设置于0.5-1.2m之间,具体厚度依据场地介质特性和施工条件可进一步优选。不透水截渗墙高度应确保大于下游咸水体厚度,并在此基础上适当加高,以防止在内陆低水位时期出现下游咸水体越顶入侵,且不透水截渗墙应确保嵌入黏土层或隔水层中,彻底阻隔海水的入侵通道。不透水截渗墙改变上游地下水流场分布,迫使污染羽流经上层渗透反应墙结构。
渗透反应墙总厚度优选0.5-1.5m之间,对于地下水硝酸盐污染程度较轻的场地,为权衡良好的水力条件和治理效果,渗透反应墙总厚度宜取低值;反之,渗透反应墙总厚度宜取较大值。为保证硝酸盐充分降解,反应单元厚度不应小于渗透反应墙总厚度的一半。反应单元内填充促进硝酸盐降解的组合填料介质,填料组合和配比有多种选择,考虑治理成本和效果,优选零价铁、锯末、中粗砂的组合填料,该填料组合下的硝酸盐去除率高、治理效果优,处理后地下水中硝酸盐浓度可符合地下水水质标准。渗透反应墙的吸附单元由活性炭颗粒构成,其断面为矩形结构。选取的活性炭颗粒的粒径分布在0.4-0.8mm之间,该粒径分布下的活性炭填料具有良好的透水性,同时又可以实现较优的污染物吸附效果,综合性能最优。
结合钻孔数据、水位监测与水质检测结果,获取实施场地地层分布情况、地下水埋深、海水入侵咸水体分布、地下水硝酸盐污染程度。依据地下水硝酸盐污染程度,确定渗透反应墙介质填料单元内的组合填料类型以及配合比。对于地下水污染程度深的场地,建议设置较厚的介质填料单元。选取零价铁、锯末、中粗砂以3∶1∶6的组合作为渗透反应墙组合填料介质(其中反应单元为0.5m,两侧吸附单元均为0.25m),当组合式截渗反应墙上游硝酸盐浓度为24.18mg/L (超过国家地下水三类标准)的地下水污染羽流经渗透反应墙后,硝酸盐浓度降至8.6mg/L,经处理后的地下水硝酸盐浓度完全符合国家地下水水质标准10 mg/L,硝酸盐去除率达到64.4%。
Claims (8)
1.一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙,其特征在于,包括嵌入黏土层或隔水层中的不透水截渗墙、设置于不透水截渗墙上方的渗透反应墙,所述不透水截渗墙设置于入侵咸水体上游,且不透水截渗墙高度大于下游入侵咸水体厚度,所述渗透反应墙高度大于上游地下水中的污染羽,所述渗透反应墙包括若干反应单元和吸附单元,所述反应单元和吸附单元在渗透反应墙内沿污染羽运移方向依次交错布置。
2.根据权利要求1所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述渗透反应墙两侧的最外侧均为吸附单元。
3.根据权利要求2所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述渗透反应墙包括一个反应单元和两个吸附单元,所述反应单元布置于渗透反应墙中间,所述吸附单元设置于反应单元两侧。
4.根据权利要求3所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述渗透反应墙的总厚度在0.5-1.5m之间,且反应单元厚度不小于渗透反应墙总厚度的一半。
5.根据权利要求1所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述反应单元内填充促进硝酸盐降解的组合填料介质,组合填料介质包括零价铁、锯末、中粗砂,其中中粗砂粒径在0.5-2mm之间。
6.根据权利要求5所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述反应单元内组合填料介质附着促进污染物降解的微生物。
7.根据权利要求3所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述吸附单元内填充活性炭颗粒,活性炭颗粒粒径在0.4-0.8mm之间。
8.根据权利要求3所述的组合式截渗反应墙,其特征在于,所述不透水截渗墙的厚度在0.5-1.2m之间,且不透水截渗墙所在平面垂直于海水入侵方向。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210972717.7A CN115611350B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210972717.7A CN115611350B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115611350A true CN115611350A (zh) | 2023-01-17 |
CN115611350B CN115611350B (zh) | 2024-08-16 |
Family
ID=84856521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210972717.7A Active CN115611350B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115611350B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116840103A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-10-03 | 合肥工业大学 | 用于研究滨海地下水库污染物运移的实验装置和模拟方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN206538352U (zh) * | 2016-12-27 | 2017-10-03 | 天津市环境保护科学研究院 | 一种原位修复重金属污染水体的渗透反应砖 |
CN114232663A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-03-25 | 中国海洋大学 | 防治海水入侵和陆源污染的变渗透地下帷幕及其施工方法 |
CN216191219U (zh) * | 2021-04-16 | 2022-04-05 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种复合地下垂直防污屏障系统 |
CN114319222A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-12 | 中国海洋大学 | 一种适用于滨海地下水库的可调式地下帷幕及其施工方法 |
CN114481937A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-13 | 山东省水利科学研究院 | 用于海水入侵综合防治的建筑设施及建筑设施配置方法 |
CN114804346A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-29 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 修复重金属、氨氮和硝酸盐污染地下水的可渗透反应墙系统 |
-
2022
- 2022-08-15 CN CN202210972717.7A patent/CN115611350B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN206538352U (zh) * | 2016-12-27 | 2017-10-03 | 天津市环境保护科学研究院 | 一种原位修复重金属污染水体的渗透反应砖 |
CN216191219U (zh) * | 2021-04-16 | 2022-04-05 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 一种复合地下垂直防污屏障系统 |
CN114232663A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-03-25 | 中国海洋大学 | 防治海水入侵和陆源污染的变渗透地下帷幕及其施工方法 |
CN114319222A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-12 | 中国海洋大学 | 一种适用于滨海地下水库的可调式地下帷幕及其施工方法 |
CN114481937A (zh) * | 2022-03-02 | 2022-05-13 | 山东省水利科学研究院 | 用于海水入侵综合防治的建筑设施及建筑设施配置方法 |
CN114804346A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-29 | 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 | 修复重金属、氨氮和硝酸盐污染地下水的可渗透反应墙系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116840103A (zh) * | 2023-03-14 | 2023-10-03 | 合肥工业大学 | 用于研究滨海地下水库污染物运移的实验装置和模拟方法 |
CN116840103B (zh) * | 2023-03-14 | 2024-02-13 | 合肥工业大学 | 用于研究滨海地下水库污染物运移的实验装置和模拟方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN115611350B (zh) | 2024-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106430608A (zh) | 用于城市河道水体原位生物生态修复集成系统 | |
CN109455890B (zh) | 一种不扰动浮泥的污染底泥原位覆盖网及其铺设方法 | |
CN203095721U (zh) | 城市道路雨水径流生态协同处理装置 | |
CN115611350A (zh) | 一种用于海滨地下水环境治理的组合式截渗反应墙 | |
CN110818196A (zh) | 地表径流水资源净化再利用的系统及方法 | |
CN213171564U (zh) | 一种复合低渗透竖向阻隔反应墙 | |
CN114232663B (zh) | 防治海水入侵和陆源污染的变渗透地下帷幕及其施工方法 | |
CN204570617U (zh) | 吸附式石笼网陶粒填充排水坝系统 | |
CN113666575A (zh) | 一种用于河道水质净化及生态修复的智能生态丁坝系统 | |
CN108442313A (zh) | 一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构及施工方法 | |
CN208219545U (zh) | 一种阻隔污染迁移和生态绿化于一体河堤结构 | |
CN209740824U (zh) | 一体式河流地下水污染修复结构 | |
CN107354990A (zh) | 一种用于路旁的蓄渗净排型雨水回用装置 | |
CN204737796U (zh) | 一种强化式渗渠净化系统 | |
CN104445797A (zh) | 一种新型列管式漏斗-门渗透反应墙系统 | |
CN110512562A (zh) | 一种河道生态修复构建方法 | |
CN210917229U (zh) | 一种台地式雨洪防控系统 | |
CN210238634U (zh) | 一种雨水就地存储净化的系统及雨水花园 | |
CN210419496U (zh) | 一种用于矿山废弃地污染防控系统 | |
CN219689557U (zh) | 用于农田污染防控的渗透性反应墙复合生态植草沟装置 | |
CN110656656A (zh) | 地下水污染快速高效的阻断材料及其应用方法 | |
CN206127800U (zh) | 海绵城市渗水道路结构 | |
CN112279449A (zh) | 一种地埋式同步河道污水治理与生态护岸构筑物 | |
CN115043549B (zh) | 一种滨海陆海水体污染治理系统 | |
Kryza et al. | Groundwater flow rate and contaminant migration in fissure-karstic aquifer of Opole Triassic system southwest Poland |
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 | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |