CN216175295U - 污染场地土壤的原位修复结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种污染场地土壤的原位修复结构，包括若干注药井和可渗透反应墙，其中，注药井设置于所述污染场地内，用于往污染场地内注入淋洗剂，以除去土壤中的污染物；所述淋洗剂携带污染物渗入地下水；可渗透反应墙设置于所述污染场地外，且相对于所述污染场地位于地下水流的下游；所述可渗透反应墙具有允许地下水经过的特点，可除去经过的地下水中的污染物。较传统结构舍去了向地表喷淋淋洗剂的喷淋系统，仅依靠注药井喷淋系统完成淋洗剂的输送，简化整体结构，提高使用稳定性。且注药井为多个布置在污染场地内，节省了淋洗剂与污染物的接触时间，提高了修复效率。

Description

污染场地土壤的原位修复结构

技术领域

本申请涉及土壤修复技术领域，具体是一种污染场地土壤的原位修复结构。

背景技术

随着工农业的快速发展和城市化进程的加快，特别是采矿、选矿、冶炼、电镀、化工、制革、造纸和电子等行业产生的污染废水的大量排放，土壤作为大部分污染物的最终载体，污染问题日趋严重。土壤污染影响人居环境，也会导致农作物污染、减产、品质下降，不仅造成直接经济损失，而且通过食物链进入人体，危害人类健康。因此，土壤污染已成为一个亟待解决的环境问题。原位修复技术因其操作和成本上的优越性，越来越受到研究者的关注。

现有的原位土壤淋洗指通过注射井等向污染土壤施加淋洗剂，使其向下渗透，穿过污染带与污染物结合，通过解吸、溶解或络合等作用，最终形成可迁移态化合物，该化合物在地下水的带动向下游迁移，往往造成污染扩散。

为了解决上述问题，例如公开号为CN 104368594 A的中国专利文献公开了一种衰减周期性土壤修复装置，其中对污染土壤的淋洗处理包括处于污染区附近上游端的加药系统，设置于下游的可渗透反应墙，以及污染区上方加药系统和可渗透反应墙之间的预喷淋系统，其通过可渗透反应墙除去淋洗的污染物，避免污染物进入地下水，但系统整体结构较为复杂。

实用新型内容

本申请提供了一种污染场地土壤的原位修复结构，简化了淋洗系统，提高了整个结构的稳定性。

本申请的污染场地土壤的原位修复结构，包括：

若干注药井，设置于所述污染场地内，用于往污染场地内注入淋洗剂，以除去土壤中的污染物；所述淋洗剂携带污染物渗入地下水；

可渗透反应墙，设置于所述污染场地外，且相对于所述污染场地位于地下水流的下游；所述可渗透反应墙具有允许地下水经过的特点，可除去经过的地下水中的污染物。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，所述注药井均匀间隔设置，使所述淋洗剂的影响范围覆盖所述污染场地。

可选的，所述注药井包括实管和筛管，所述筛管的管壁上设置有供所述淋洗剂流出并渗入所述污染场地的孔洞，所述筛管外侧填充石英砂，所述实管外侧填充膨润土。

可选的，所述筛管的两端均超出相应所述污染场地沿注药井延伸方向的边界。

可选的，所述实管连接有存储所述淋洗剂的药剂储罐，所述实管和所述药剂储罐之间的管路上设置有用于将淋洗剂从药剂储罐输送至注药井的驱动装置。

可选的，所述污染场地下方具有隔水层，所述可渗透反应墙的底部延伸至所述隔水层内部，嵌入的深度不小于0.5m。

可选的，所述可渗透反应墙包括：

过滤层，其用于过滤除去地下水中的颗粒悬浮物；

活性反应层，其通过化学或生物反应去除地下水中的污染物；

吸附层，其通过物理吸附去除地下水中的污染物。

可选的，所述可渗透反应墙整体采用金属网固定，各层之间用透水土工布分隔。

可选的，所述过滤层的材料选自石英砂、蛭石和砾石中的一种或多种；

所述活性反应层的活性材料选自铁粉、碳粉、活性释氧材料、磷灰石中的一种或多种；

所述吸附层的材料选自沸石和活性炭中的一种或两种。

可选的，所述过滤层、活性反应层和吸附层沿着地下水流向由上游向下游依次布置。

本申请的污染场地土壤的原位修复结构，较现有的土壤原位修复结构减少了预喷淋系统，整体结构更加简化，稳定性更高。在污染场地内设置多个注药井以进行土壤修复，使得淋洗剂与污染场地内的污染物接触更加充分，修复效率更高。

附图说明

图1为本申请一实施例的污染场地土壤的原位修复结构的布置视图；

图2为本申请一实施例的污染场地土壤的原位修复结构的剖面视图；

图3为本申请一实施例的污染场地土壤的原位修复结构中可渗透反应墙的结构视图；

图4为本申请一实施例的污染场地土壤的原位修复结构中注药井的结构视图；

图5为本申请一实施例的污染场地土壤的原位修复结构中淋洗系统的结构视图。

图中附图标记说明如下：

10、污染场地；11、污染场地边界；

20、淋洗系统；21、注药井；211、筛管；212、实管；213、膨润土；214、石英砂；

22、药剂储罐；23、驱动装置；

30、可渗透反应墙；31、过滤层；32、活性反应层；33、吸附层；34、透水土工布；

35、金属网；40、隔水层。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本申请中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、次序。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。

首先定义下述提及的污染场地具有一污染场地边界，该边界包括地表平面及地表下方的土壤受到污染的边界范围，若地表平面未受污染，则仅指地表下方的边界范围。

请参阅图1和图2，本申请提供了一种污染场地土壤的原位修复结构，包括注药井21和可渗透反应墙30，其中注药井21为若干个，插置固定在污染场地10内，且注药井21裸露在污染场地10上方部分连接有往注药井21内输送淋洗剂的淋洗系统20，淋洗剂经过注药井21渗入污染场地10的土壤中接触并携带污染物继续渗入地下水后，且在重力作用下向下游渗透。

可渗透反应墙30设置在污染场地边界11的外侧，且相对于污染场地10位于地下水流的下游，接收来自上游的含污染物的地下水。可渗透反应墙30具有允许地下水经过的特点，可除去经过的地下水中的污染物，既不影响地下水的品质和流量，同时依靠淋洗剂和地下水携带污染物通过可渗透反应墙30，达到修复土壤的目的。当然，也可以在可渗透反应墙30的下游处设置提取井(图未示)对地下水进行收集和校验等进一步处理。

本申请的污染场地土壤的原位修复结构中向污染场地注入淋洗剂的方式为多个注药井对多处注药，对污染场地边界内的污染物实现较快地解吸、溶解或络合等作用，相较于传统结构，省去了地表喷淋系统，整体结构更加简单，同时保证了污染物消除率。其中，多个注药井使得淋洗剂在不同深度下几乎同步渗入土壤，与污染物接触所需时间更短，修复效率更高。

请再次参阅图1，在其中一实施例中，注药井21均匀间隔设置，使淋洗剂的影响范围覆盖污染场地10，注药井21呈圆筒状，且每个注药井21的直径相同，对应淋洗剂在注药井21径向方向影响范围相同，仅根据污染场地10的一处污染深度不同改变长度即可，方便注药井21根据污染场地10实际径向范围进行布置，且实现了污染场地10全方位修复无死角。

请参阅图4，在其中一实施例中，注药井21包括实管212和筛管211，筛管211的管壁上设置有供淋洗剂流出并渗入污染场地10的孔洞，使淋洗剂能够在不同深度沿径向同步渗入土壤，均匀且快速接触污染物。筛管211的外侧填充石英砂214，实管212外侧填充膨润土213，更好地固定筛管211和实管212，使得注药井21安装更加稳固。其中，实管212的外壁完整，用于与淋洗系统20连接，供淋洗剂通过进入筛管211。

请再次参阅图2，在其中一实施例中，筛管211的两端均超出相应污染场地10沿注药井21延伸方向的边界。例如注药井21垂直污染场地10的表面插入安装，而污染场地边界11包括地表以及地表下方部分区域，则筛管211的上方部分凸出地表，下方超出污染场地边界11，保证污染场地10内的污染物充分作用，无遗漏点。

请参阅图4和图5，在其中一实施例中，实管212连接有存储淋洗剂的药剂储罐22，实管212和药剂储罐22之间的管路上设置有用于将淋洗剂从药剂储罐22输送至注药井21的驱动装置23，驱动装置23可以是含有注药泵等输送设备的输送系统，实现自动注药。

在其中一实施例中，污染场地10下方具有地下水难以渗入隔水层40，可渗透反应墙30的底部延伸至隔水层40内部，嵌入的深度不小于0.5m，使得可渗透反应墙30能够全面接触含污染物的地下水，吸收污染物，避免部分含污染物的地下水从可渗透反应墙30和隔水层40的接缝处渗出而污染下游土壤。

请参阅图3，在其中一实施例中，可渗透反应墙30包括过滤层31、活性反应层32和吸附层33，其中，过滤层31用于过滤除去地下水中的颗粒悬浮物，活性反应层32通过化学或生物反应去除所述地下水中的污染物，吸附层33通过物理吸附去除地下水中的污染物。使得全部或绝大多数的污染物被可渗透反应墙30吸附反应而消除，较传统的仅一层铁炭材料的可渗透反应墙，污染物消除效果更好。

在其中一实施例中，过滤层31用于过滤除去地下水中的颗粒悬浮物，其应当考虑滤材的材质、各滤材的配比以及滤层的厚度等各项要求，例如常用的滤材包括石英砂、蛭石、砾石等中的一种或多种。过滤层31的过滤效果受填充颗粒粒径和填充量的影响，粒径越小过滤效果越好，但是水流速度慢，为了兼顾过滤效果和速度，可选用不同粒径的颗粒，其厚度不小于0.3m。

活性反应层32中含有与地下水中污染物反应的物质，通过沉淀反应、氧化还原反应以及分解反应等去除淋洗液中大部分污染物。活性反应层32中去除污染物的效果受反应物质类型、填充量以及物质释放速度的影响，释放速度越快，淋洗液中污染物去除效率越高，但是活性反应层32的反应物质为消耗品，为了兼顾反应墙处理速度和使用寿命，可选用合适粒度范围的反应物质填充成一定厚度的活性反应墙。例如常用的氧化还原材料包括铁粉、碳粉、活性释氧材料、磷灰石等中的一种或多种，其厚度不小于0.8m。

吸附层33能够吸附地下水中剩余的部分污染物，吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。吸附层33的吸附效果受吸附材料填充量和粒度的影响，填充量越多，吸附效果越好；活性材料粒度越小，活性表面积越大，吸附效果越佳。吸附层33常用的材料包括沸石、活性炭、硅胶、活性氧化铝等中的一种或多种，其厚度不小于0.4m。

请再次参阅图3，在其中一实施例中，可渗透反应墙30整体用金属网35固定，保证可渗透反应墙30不会松垮失效或进入土壤中，各层之间的划分依靠透水土工布34分割成多层，避免各层之间的物质混合，影响对污染物的消除效果。

在其中一实施例中，过滤层31、活性反应层32和吸附层33沿着地下水流向由上游向下游依次布置。该布置方式能够提高可渗透反应墙30处理渗透液的效果和效率，使地下水直接达到基本排放标准。

本申请的污染场地土壤的原位修复结构较传统结构舍去了向地表喷淋淋洗剂的喷淋系统，仅依靠注药井喷淋系统完成淋洗剂的输送，简化整体结构，提高使用稳定性。且注药井为多个布置在污染场地内，节省了淋洗剂与污染物的接触时间，提高了修复效率。可渗透反应墙的多层结构提高了消除污染物效率，快速到达排放指标。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。不同实施例中的技术特征体现在同一附图中时，可视为该附图也同时披露了所涉及的各个实施例的组合例。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。

Claims (9)

1.污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，包括：

若干注药井，设置于所述污染场地内，用于往污染场地内注入淋洗剂，以除去土壤中的污染物；所述淋洗剂携带污染物渗入地下水；

可渗透反应墙，设置于所述污染场地外，且相对于所述污染场地位于地下水流的下游；所述可渗透反应墙具有允许地下水经过的特点，可除去经过的地下水中的污染物。

2.根据权利要求1所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述注药井均匀间隔设置，使所述淋洗剂的影响范围覆盖所述污染场地。

3.根据权利要求1所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述注药井包括实管和筛管，所述筛管的管壁上设置有供所述淋洗剂流出并渗入所述污染场地的孔洞，所述筛管外侧填充石英砂，所述实管外侧填充膨润土。

4.根据权利要求3所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述筛管的两端均超出相应所述污染场地沿注药井延伸方向的边界。

5.根据权利要求3所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述实管连接有存储所述淋洗剂的药剂储罐，所述实管和所述药剂储罐之间的管路上设置有用于将淋洗剂从药剂储罐输送至注药井的驱动装置。

6.根据权利要求1所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述污染场地下方具有隔水层，所述可渗透反应墙的底部延伸至所述隔水层内部，嵌入的深度不小于0.5m。

7.根据权利要求1所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述可渗透反应墙包括：

过滤层，其用于过滤除去地下水中的颗粒悬浮物；

活性反应层，其通过化学或生物反应去除地下水中的污染物；

吸附层，其通过物理吸附去除地下水中的污染物。

8.根据权利要求7所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述可渗透反应墙整体采用金属网固定，各层之间用透水土工布分隔。

9.根据权利要求7所述的污染场地土壤的原位修复结构，其特征在于，所述过滤层、活性反应层和吸附层沿着地下水流向由上游向下游依次布置。

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