CN206731796U - 一种去除地下水中污染物的循环井 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种去除地下水中污染物的循环井，包括井体，井体包括内井和外井，内井井壁上、下两端设有上层筛管和下层筛管，上层筛管和下层筛管使内井与外井内水体流通，内井沿垂直方向设有至少两个滤水段，上、下两个滤水段通过实心柱体隔开，并用封隔器封死，井体顶设有密封盖；在井体上设有对井体内进行曝气的曝气系统、对井体内气体进行吹脱的吹脱系统、对井体内气体进行抽提的真空抽提系统、对井体内抽提出的气体进行处理的多介质过滤系统、对井体内的地下污染水进行处理的加药系统，以及对污染水中重金属进行处理的重金属处理系统。本实用新型通过循环井就地处理污染水，对周围环境干扰少，有效去除地下水中有机物和重金属。

Description

一种去除地下水中污染物的循环井

技术领域

本实用新型涉及土壤修复技术领域，更具体地说，它涉及一种去除地下水中污染物的循环井。

背景技术

在污染土壤的治理中，必须对污染土壤场地的地下水进行处理，许多化工或农药企业搬迁后的污染土壤场地若不经过地下水的处理，则根本没有完成土壤的治理工作。地下水是重要饮用水源和战略资源，随着经济社会的快速发展，部分城市和工业 企业周边地下水污染呈恶化趋势，严重威胁地下水饮用水源安全。

现有技术中公开号分别为CN104193076A,CN104129877A，CN10415069A 公开了利用高级氧化处理系统内曝气降解地下水中有机物，再经含有赤泥分子筛和活性炭的吸附层吸附地下水中绝大部分有机物或重金属的工艺，但是上述工艺还需使用光催化剂、紫外灯构成高级氧化处理系统，增加了成本和系统的维护难度，需要开挖提升井而不是利用原有的灌溉机井，在提升井周边需另建高级氧化处理系统，增加了基建成本，而且高级氧化处理系统是填料固定床的模式，当填料层失效后不易恢复，难以实际应用。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种去除地下水中污染物的循环井，有效去除地下水有机物和重金属污染。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种去除地下水中污染物的循环井，包括井体，所述井体包括内井和外井，内井置于外井中，在内井井壁的上、下两端分别设有上层筛管和下层筛管，上层筛管和下层筛管使得内井与外井内水体流通，内井沿垂直方向设有至少两个滤水段，上、下两个滤水段之间采用实心柱体隔开，并采用封隔器封死，在井体顶部设置密封盖；在井体上设有对井体内进行曝气的曝气系统、对井体内气体进行吹脱的吹脱系统、对井体内气体进行抽提的真空抽提系统、对井体内抽提出的气体进行处理的多介质过滤系统、对井体内的地下污染水进行处理的加药系统，以及对污染水中重金属进行处理的重金属处理系统。

通过采用上述技术方案，循环井密封设置，在对污染场地修复区域的地表做适当覆盖时，可以将饱和蒸汽压较低的挥发及半挥发物质VOCs从吸附的水或者土壤中蒸发出来，从而达到治理污染地下水及被污染土壤一举两得的目的；循环井内设置曝气系统、吹脱系统、真空抽提系统、多介质过滤系统、加药系统和重金属处理系统，对地下污染水进行曝气、吹脱、抽提、加药以及重金属处理等多种水处理方式，有效去除地下水有机物和重金属污染。

本实用新型进一步设置为，所述加药装置包括并列设置的若干加药单元，每个加药单元包括加药箱，与加药箱串联设置的净水装置，与净水装置串联的控制阀，控制阀通过支管连接总管路，加药箱上设有加药漏斗，加药漏斗的底部设有漏斗阀，加药箱与净水装置之间串联设有掺水阀和流量计。

通过采用上述技术方案，通过在加药装置中添加各种辅助药剂，除去悬浮物、除油、脱色、除重金属及水中余氯等功效；漏斗的设置方便各种添加剂的添加，并在加药漏斗底部设置漏斗阀方便根据需求调节加药的量；掺水阀和流量计的设置，方便根据需求调节加药箱内的浓度，从而达到最佳效果。

作为优选，所述多介质过滤装置包括石英砂过滤器，以及与石英砂过滤器串联设置的活性炭过滤器。

通过采用上述技术方案，废水分别通过石英砂过滤器和活性炭过滤器进行过滤，除去水中各中悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒。

作为优选，所述石英砂过滤器包括砂滤壳体，设置在砂滤壳体内的砂滤层，设置在砂滤层上部的砂滤上封头，设置在砂滤层下部的砂滤下封头，砂滤层包括由鹅卵石构成的砂滤底层承托层，以及设置在砂滤底层承托层上的石英砂填料层，砂滤壳体的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，砂滤壳体的顶部设有排气口。

通过采用上述技术方案，采用鹅卵石作为底层承托层，过滤掉废水中的一些大颗粒的物质，再通过石英砂填料层进一步过滤，除去水中各中悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒，并对原水进行脱色、脱臭、脱氯、去除有机物、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质。

作为优选，所述活性炭过滤器包括炭滤壳体，设置在炭滤壳体内的炭滤填料层，设置在炭滤填料层上的炭滤上封头，设置在炭滤填料层下部的炭滤下封头，炭滤壳体的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，炭滤壳体的顶部设有排气口。

通过采用上述技术方案，进入活性炭过滤器中的废水经过炭滤填料层过滤，过滤掉废水中的悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒。

作为优选，所述炭滤填料层包括设置在底部的炭滤底层承托层，设置在炭滤底层承托层上的石英砂层，设置在石英砂层上的活性炭层，活性炭层采用优质果壳活性炭填装而成，炭滤底层承托层为鹅卵石，鹅卵石从下至上颗粒由大至小排布。

通过采用上述技术方案，采用鹅卵石作为底层承托层，过滤掉废水中的一些大颗粒的物质，再通过石英砂填料层进一步过滤，除去水中各中悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒，最后通过炭滤填料层，对原水进行脱色、脱臭、脱氯、去除有机物、去除合成洗涤剂、细菌、病毒及放射性等污染物质。

作为优选，所述重金属处理系统包括串联设置的第一树脂吸附装置和第二树脂吸附装置，第一树脂吸附装置连接再生酸液箱，第一树脂吸附装置与再生酸液箱之间设有第一水射器，第一水射器与再生酸液箱之间设有第一流量计；第二树脂吸附装置连接再生碱液箱，第二树脂吸附装置与再生碱液箱之间设有第二水射器，第二水射器与再生碱液箱之间设有第二流量计。

通过采用上述技术方案，当第一树脂吸附装置和第二树脂吸附装置离子交换树脂失效后，需要使用酸液或碱液对树脂进行再生，通过浓缩液箱中酸或碱液和水箱中的水在水射器中混合稀释后送入到第一树脂吸附装置和第二树脂吸附装置里对树脂进行再生。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

其一，循环井密封设置，在对污染场地修复区域的地表做适当覆盖时，可以将饱和蒸汽压较低的挥发及半挥发物质VOCs从吸附的水或者土壤中蒸发出来，从而达到治理污染地下水及被污染土壤一举两得的目的；

其二，循环井内设置曝气系统、吹脱系统、真空抽提系统、多介质过滤系统、加药系统和重金属处理系统，对地下污染水进行曝气、吹脱、抽提、加药以及重金属处理等多种水处理方式，有效去除地下水有机物和重金属污染；

其三，多介质过滤装置包括石英砂过滤器，以及与石英砂过滤器串联设置的活性炭过滤器，用于除去水中各中悬浮物、微生物、以及其他微细颗粒，还可以脱色、脱臭、脱氯；

其四，设置了树脂吸附装置对重金属进行离子交换，离子交换树脂失效后，通过酸或碱在水射器中混合稀释后送入到树脂吸附装置里对树脂进行再生。

附图说明

图1为本实用新型实施例结构示意图；

图2为本实用新型实施例中加药系统结构示意图；

图3为本实用新型实施例中加药单元的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中石英砂过滤器的结构示意图；

图5为本实用新型实施例中活性炭过滤器的结构示意图；

图6为本实用新型实施例中重金属处理系统的结构示意图。

附图标记：1、曝气系统；2、加药系统；21、加药单元；211、加药箱；212、净水装置；213、控制阀；214、加药漏斗；215、漏斗阀；216、掺水阀；217、流量计；218、搅拌机；219、驱动电机；3、吹脱系统；4、真空抽提系统；5、多介质过滤系统；51、石英砂过滤器；510、砂滤壳体；511、砂滤层；512、砂滤上封头；513、砂滤下封头；514、砂滤底层承托层；515、石英砂填料层；52、活性炭过滤器；520、炭滤壳体；521、炭滤填料层；522、炭滤上封头；523、炭滤下封头；524、炭滤底层承托层；525、石英砂层；526、活性炭层；6、重金属处理系统；61、第一树脂吸附装置；62、第二树脂吸附装置；63、再生酸液箱；64、第一水射器；65、第一流量计；66、再生碱液箱；67、第二水射器；68、第二流量计；7、内井；8、外井；9、上层筛管；10、下层筛管；11、滤水段；12、实心柱体；13、封隔器；14、密封盖；15、水丘；16、负压脱附反应器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型进行详细描述。

实施例一： 一种去除地下水中污染物的循环井，参照图1，包括井体，井体包括内井7和外井8，内井7置于外井8中，在井体顶部设置密封盖14。

在井体上设有对井体内进行曝气的曝气系统1、对井体内气体进行吹脱的吹脱系统3、对井体内气体进行抽提的真空抽提系统4、对井体内抽提出的气体进行处理的多介质过滤系统5、对井体内的地下污染水进行处理的加药系统2，以及对污染水中重金属进行处理的重金属处理系统6。

在内井7井壁的上、下两端分别设有上层筛管9和下层筛管10，上层筛管9和下层筛管10使得内井7与外井8内水体流通。

内井7沿垂直方向设有至少两个滤水段11，上、下两个滤水段11之间采用实心柱体12隔开，并采用封隔器13封死。

参照图2，加药系统2,包括并列设置的若干加药单元21，每个加药单元21通过支管连接总管路。

参照图3，每个加药单元21包括加药箱211，加药箱211内设有搅拌机218，搅拌机218上设有驱动其工作的驱动电机219，加药箱211上设有加药漏斗214，加药漏斗214的底部设有漏斗阀215；加药箱211连接净水装置212，在加药箱211与净水装置212之间串联设有掺水阀216和流量计217，净水装置212通过支管连接总管路，净水装置212与总管路之间设有控制阀213。

参照图4，多介质过滤系统5,包括石英砂过滤器51，以及与石英砂过滤器51串联设置的活性炭过滤器52。

石英砂过滤器51包括砂滤壳体510，设置在砂滤壳体510内的砂滤层511，设置在砂滤层511上部的砂滤上封头512，设置在砂滤层 511下部的砂滤下封头513。

砂滤层511包括由鹅卵石构成的砂滤底层承托层514，以及设置在砂滤底层承托层514上的石英砂填料层515。

砂滤壳体510的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，砂滤壳体510的顶部设有排气口。

参照图5，活性炭过滤器52包括炭滤壳体520，设置在炭滤壳体520内的炭滤填料层521，设置在炭滤填料层521上的炭滤上封头522，设置在炭滤填料层521下部的炭滤下封头523，炭滤壳体520的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，炭滤壳体520的顶部设有排气口。

炭滤填料层521包括设置在底部的炭滤底层承托层524，设置在炭滤底层承托层524上的石英砂层525，设置在石英砂层525上的活性炭层526，活性炭层526采用果壳活性炭填装而成，炭滤底层承托层524为鹅卵石，鹅卵石从下至上颗粒由大至小排布。

参照图6，重金属处理系统6包括串联设置的第一树脂吸附装置61和第二树脂吸附装置62。

第一树脂吸附装置61连接再生酸液箱63，第一树脂吸附装置61与再生酸液箱63之间设有第一水射器64，第一水射器64与再生酸液箱63之间设有第一流量计65。

第二树脂吸附装置62连接再生碱液箱66，第二树脂吸附装置62与再生碱液箱66之间设有第二水射器67，第二水射器67与再生碱液箱66之间设有第二流量计68。

实施例二，一种去除地下水中污染物的方法，在污染地内打循环井，通过循环井向含水层通入氧气及营养物质，依靠土著微生物的作用分解污染物质，采用生物注射法、有机粘土法、抽提地下水和回注系统相结合的方法，以及厌氧处理对地下水进行就地生物修复。

生物注射法：将加压后的空气注射到污染地下水的下部，气流加速地下水中有机物的挥发和降解，通过增加及延长停留时间促进生物降解，提高修复效率。

有机粘土法：利用土壤和含水层物质中的粘土，在现场注入季铵盐阳离子表面活性剂，使其形成有机黏土矿物，现场形成有机污染的吸附区，从而增加含水层对地下水中有机污染物的吸附能力，以截住和固定有机污染物，防止地下水进一步污染；然后利用现场的微生物，降解富集在吸附区的有机污染物，从而彻底消除地下水的有机污染物。

抽提地下水和回注系统相结合的方法：在污染地区注入压缩空气和营养盐，微生物在含有营养盐的富氧地下水中通过新陈代谢作用将污染物降解，在地下水流向的下游地区用泵将地下水抽出地面，用抽出的地下水溶解营养盐后再回灌到地下水中。

厌氧处理：在厌氧条件下由多种微生物的共同作用下，使有机物分解并产生甲烷和二氧化碳。

在循环井内采用吹脱、曝气、抽提、加药处理工艺进行污染水的处理。

吹脱：将地下水提升至循环井顶部后通过喷淋头向下喷淋。

曝气：井内曝气和气体真空抽提增加气液传质界面，增强气体吹脱效果，井内曝气时，增加地下水中溶解氧含量，使得被污染的水在有氧的环境中。

抽提：在风机抽提作用下，井内形成负压，导致水位上升，形成水丘15，并由一根密闭导管连接到地表，周边的新鲜空气通过这根导管被吸入到井中，在气流形成梯度作用下，污染物气化混到水气泡中，在水丘15位置进行污染物吹脱，吹脱出的VOCs被风机抽到地表。

加药：根据污染程度及污染物的不同，在曝气的高压气泵的进气口处或专用加药管加进氧化剂、微生物制或絮凝剂。

在水丘15位置设置负压脱附反应器16，并由一根密闭导管连接到地表，周边的新鲜空气通过这根导管被吸入到井中，在气流形成梯度作用下，污染物气化混到水气泡中，在水丘15位置进行污染物吹脱，吹脱出的VOCs被风机抽到地表通过多介质过滤系统5进行净化处理。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种去除地下水中污染物的循环井，包括井体，其特征在于：所述井体包括内井（7）和外井（8），内井（7）置于外井（8）中，在内井（7）井壁的上、下两端分别设有上层筛管（9）和下层筛管（10），上层筛管（9）和下层筛管（10）使得内井（7）与外井（8）内水体流通，内井（7）沿垂直方向设有至少两个滤水段（11），上、下两个滤水段（11）之间采用实心柱体（12）隔开，并采用封隔器（13）封死，在井体顶部设置密封盖（14）；在井体上设有对井体内进行曝气的曝气系统（1）、对井体内气体进行吹脱的吹脱系统（3）、对井体内气体进行抽提的真空抽提系统（4）、对井体内抽提出的气体进行处理的多介质过滤系统（5）、对井体内的地下污染水进行处理的加药系统（2），以及对污染水中重金属进行处理的重金属处理系统（6）。

2.根据权利要求1所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述加药系统（2）包括并列设置的若干加药单元（21），每个加药单元（21）包括加药箱（211），与加药箱（211）串联设置的净水装置（212），与净水装置（212）串联的控制阀（213），控制阀（213）通过支管连接总管路，加药箱（211）上设有加药漏斗（214），加药漏斗（214）的底部设有漏斗阀（215），加药箱（211）与净水装置（212）之间串联设有掺水阀（216）和流量计（217）。

3.根据权利要求2所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述多介质过滤系统（5）包括石英砂过滤器（51），以及与石英砂过滤器（51）串联设置的活性炭过滤器（52）。

4.根据权利要求3所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述石英砂过滤器（51）包括砂滤壳体（510），设置在砂滤壳体（510）内的砂滤层（511），设置在砂滤层（511）上部的砂滤上封头（512），设置在砂滤层（511）下部的砂滤下封头（513），砂滤层（511）包括由鹅卵石构成的砂滤底层承托层（514），以及设置在砂滤底层承托层（514）上的石英砂填料层（515），砂滤壳体（510）的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，砂滤壳体（510）的顶部设有排气口。

5.根据权利要求4所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述活性炭过滤器（52）包括炭滤壳体（520），设置在炭滤壳体（520）内的炭滤填料层（521），设置在炭滤填料层（521）上的炭滤上封头（522），设置在炭滤填料层（521）下部的炭滤下封头（523），炭滤壳体（520）的侧壁上分别设有进水口、进气口、出水口和排水口，炭滤壳体（520）的顶部设有排气口。

6.根据权利要求5所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述炭滤填料层（521）包括设置在底部的炭滤底层承托层（524），设置在炭滤底层承托层（524）上的石英砂层（525），设置在石英砂层（525）上的活性炭层（526），活性炭层（526）采用果壳活性炭填装而成，炭滤底层承托层（524）为鹅卵石，鹅卵石从下至上颗粒由大至小排布。

7.根据权利要求6所述的去除地下水中污染物的循环井，其特征在于：所述重金属处理系统（6）包括串联设置的第一树脂吸附装置（61）和第二树脂吸附装置（62），第一树脂吸附装置（61）连接再生酸液箱（63），第一树脂吸附装置（61）与再生酸液箱（63）之间设有第一水射器（64），第一水射器（64）与再生酸液箱（63）之间设有第一流量计（65）；第二树脂吸附装置（62）连接再生碱液箱（66），第二树脂吸附装置（62）与再生碱液箱（66）之间设有第二水射器（67），第二水射器（67）与再生碱液箱（66）之间设有第二流量计（68）。