CN203184331U - 用于土壤和地下水修复的联用修复*** - Google Patents
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Abstract
一种用于土壤和地下水修复的联用修复***，包括地上部分和地下部分，其中地上部分包括位于地面(8)上的地上抽气设备(1)和供气设备(9)；地下部分包括位于地面(8)下的空气曝气井(17)、位于空气曝气井(17)两侧的沟槽式气相抽提***(18)以及位于两个沟槽式气相抽提***(18)中的一个和空气曝气井(17)之间的土壤气检测井(40)。本实用新型通过原位空气注射和沟槽式原位气相抽提技术的联用，无需大量地处置地下水，并能够在地下水水位很浅的情况下使用，解决了传统空气注射法的限制。
Description
技术领域
本实用新型属于土壤地下水污染的原位修复领域，具体为一种用于土壤和地下水修复的联用修复***。
背景技术
随着工业生产的高速发展，我国地下水污染的问题日益突出，地下水污染所带来的对环境和经济发展的影响也日趋显露。因此，加强对地下水污染的治理和相应技术的开发就成为一种迫切的需要。客观上讲，我国目前在地下水污染调查及地下水污染物迁移转化模式方面做了不少基础性工作，但在具体的地下水污染治理技术方面做的工作却不多，而国外，尤其是欧美国家自20世纪70年代以来在地下水点源污染治理方面取得了很大的进展，且逐渐发展形成较为***的地下水污染治理技术。
空气注射法是一种原位修复技术，具有原理简单、操作方便、修复效果好和运行费用低廉的优点，例如专利文献CN101792214A和CN202379856U中所公开的。它是将加压后的气体(通常采用空气或氧气)注射到地下水的饱和带中，以降低吸附在土壤以及溶解在地下水中的可挥发性物质的浓度，从而达到修复目的。同时，空气注射还可以增加地下水中的氧，从而促进生物降解。空气注射法大大加强了对深层土壤和地下水的修复，也可以缩短修复时间。这一技术起源于20世纪八十年代中期的德国，八十年代后期传入欧洲其他国家以及美国。近些年，这一方法得到广泛的应用，美国很多地方都采用了该技术来进行地下水的修复，并取得了很好的效果。
但是，现有的空气注射法通常会有一些使用上的限制。比如对于非饱和区的土壤无法进行修复，同时空气注射法在地下水位很浅时，由于传统的气体采集井无法正常工作，通常难以使用。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是，克服背景技术的不足，提供一种适用于地下水埋深较浅(小于3米)的情况。通过原位空气注射和沟槽式原位气相抽提技术的联用，同时处理地下水中的污染物和地下水水位以上非饱和区的污染物。本实用新型的技术无需大量地处置地下水，兼有原位空气注射和原位气相抽提两个技术的优点，并能够在地下水水位很浅的情况下使用，突破了传统空气注射法的限制。
具体地，提供一种用于土壤和地下水修复的联用修复***，包括地上部分和地下部分，其特征在于：地上部分包括位于地面上的地上抽气设备和供气设备，地下部分包括位于地面下的空气曝气井、位于空气曝气井两侧的沟槽式气相抽提***以及位于两个沟槽式气相抽提***中的一个和空气曝气井之间的土壤气检测井；其中，
所述地上抽气设备包括通过连接管依次连接的球阀、流量计、采样口和气液分离罐，其中，在气液分离罐处，液体经过球阀和污水处理设备进行去污处理，气体经过泄气阀、粉尘过滤器、限压阀、真空表、漩涡风机或离心风机、活性炭吸附罐和排气口而排出；
所述供气设备通过注气管路与大气连通，且通过支管与曝气井联通，大气依次流经空气压缩机、压力表、流量计、限压阀和球阀而进入空气曝气井；
所述空气曝气井由井管和填充层构成，所述空气曝气井的井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；
所述土壤气检测井由地面下的井管和填充层以及地面上的真空表和采样口构成，所述土壤气监测井的井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；
所述沟槽式气相抽提***由地下沟槽、筛管、导气管、砾石、密封材料和低渗透性填料构成，其中筛管和导气管由弯管接头连接，砾石层填充在地下沟槽和筛管之间的空隙中，砾石层和位于地下沟槽上部的低渗透性填料之间由密封材料分隔。
所述空气曝气井的井管的筛管段的上端设置于目标污染区底部以下0.5到1米处并且低于地下水水位至少1米，白管上端延伸至地面以上，所述空气曝气井的填充层中的石英砂层回填至筛管段以上0.5米至1米左右，膨润土层在石英砂层之上，厚度在30cm以上，混凝土浆层位于膨润土层之上，一直回填至与地面平齐，厚度在1米以上。
所述沟槽式气相抽提***的地下沟槽的宽度为60cm，地下沟槽的底部位于地面以下至少0.5米，平行于地下沟槽的底部水平地放置的筛管高于沟槽底部20cm，筛管以上的低渗透性填料厚度至少为30cm。
附图说明
图1为用于土壤和地下水修复的修复***的整体示意图；
图2为用于土壤和地下水修复的修复***的地上构造部分的示意图；
图3为用于土壤和地下水修复的修复***的土壤气检测井的示意图。
具体实施方式
如图1所示的用于土壤和地下水修复的联用修复***，包括地上部分和地下部分，其中地上部分包括位于地面8上的地上抽气设备1和供气设备9；地下部分包括位于地面8下的空气曝气井17、位于空气曝气井17两侧的沟槽式气相抽提***18以及位于两个沟槽式气相抽提***18中的一个和空气曝气井17之间的土壤气检测井40。
如图2所示，所述地上抽气设备1包括通过连接管2依次连接的球阀19、流量计35、采样口21和气液分离罐22，在气液分离罐22处，液体经过球阀30和污水处理设备31进行去污处理，其中，气体经过泄气阀23、粉尘过滤器24、限压阀25、真空表26、漩涡风机或离心风机27、活性炭吸附罐28和排气口29而排出。所述供气设备9通过注气管路32与大气连通，且通过支管39与曝气井17联通，大气依次流经空气压缩机33、压力表34、流量计35、限压阀36和球阀19而进入曝气井17。
再参考图1，所述空气曝气井17由井管和填充层构成，所述空气曝气井17的井管从顶部到底部依次为白管段10、筛管段15和井底密封盖14，其中筛管段15的上端设置于目标污染区底部以下0.5到1米处并且低于地下水水位16至少1米，白管段10上端延伸至地面以上，其中，填充层自下而上依次为石英砂层13、膨润土层12和混凝土浆层11，石英砂层13回填至筛管段15以上约0.5米至1米左右，膨润土层12在石英砂层13之上，厚度应在30cm以上，混凝土浆层11位于膨润土层12之上，一直回填至与地面平齐，厚度应在1米以上。
如图3所示，所述土壤气检测井40由地面8下的井管、填充层以及地面8上的真空表42、采样口41构成，所述土壤气检测井40的井管从顶部到底部依次为白管段10、筛管段15和井底密封盖14构成，筛管段15下端设置于地下水水位16以上1米处左右，白管段10上端延伸至地面以上，其中，填充层自下而上依次为石英砂层13、膨润土层12和混凝土浆层11，石英砂层13回填至筛管段15以上约半米至一米左右，膨润土层12在石英砂层13之上，厚度应在30cm以上，混凝土浆层11位于膨润土层12之上，一直回填至与地面平齐，厚度应在1米以上，白管段10、筛管段15和井底密封盖14材料均为工业级的UPVC，石英砂层13选用10至30目的石英砂或河沙等滤料，膨润土层12使用粉末状或颗粒状钠基膨润土或者钙基膨润土，混凝土浆层11使用建筑用的水泥砂浆或者适当比例配比的水泥膨润土混合物。
再参考图1，所述沟槽式气相抽提***18由地下沟槽、筛管5、导气管2、砾石4、密封材料6、低渗透性填料3构成。所述沟槽式气相抽提***18的地下沟槽的宽度为60cm，地下沟槽的底部大约位于地面8以下至少0.5米，平行于地下沟槽的底部水平地放置的筛管5高于地下沟槽的底部大约20cm，筛管以上的低渗透性填料3厚度至少为30cm，筛管5和导气管2的材料均为工业级UPVC，筛管5和导气管2之间使用工业级的UPVC材质的90°弯管接头连接，砾石层4填充在筛管5和地下沟槽之间的空隙中，砾石层4使用渗透性较高的建筑用砾石或石英砂，特别是渗透性较高的建筑用砾石或石英砂，砾石层4和位于地下沟槽上部的低渗透性填料3之间由密封材料6分隔，密封材料6使用HDPE膜或其他不透气、坚固的土工材料，低渗透性填料3使用膨润土或低渗透性的粘土。
本实用新型特别适用于地下水埋深较浅(小于3米)的情况。通过原位空气注射和沟槽式原位气相抽提两个技术的联用，同时处理地下水中的污染物和地下水水位以上非饱和区的污染物。该技术无需大量地处置地下水，兼有原位空气注射和原位气相抽提两个技术的优点，并能够在地下水水位很浅的情况下使用，突破了传统空气注射法的瓶颈。
Claims (3)
1.一种用于土壤和地下水修复的联用修复***，包括地上部分和地下部分，其特征在于：地上部分包括位于地面(8)上的地上抽气设备(1)和供气设备(9)；地下部分包括位于地面(8)下的空气曝气井(17)、位于空气曝气井(17)两侧的沟槽式气相抽提***(18)以及位于两个沟槽式气相抽提***(18)中的一个和空气曝气井(17)之间的土壤气检测井(40)；其中，
所述地上抽气设备(1)包括通过连接管(2)依次连接的球阀(19)、流量计(35)、采样口(21)和气液分离罐(22)，其中，在气液分离罐(22)处，液体经过球阀(30)和污水处理设备(31)进行去污处理，气体经过泄气阀(23)、粉尘过滤器(24)、限压阀(25)、真空表(26)、漩涡风机或离心风机(27)、活性炭吸附罐(28)和排气口(29)而排出；
所述供气设备(9)通过注气管路(32)与大气连通，且通过支管(39)与曝气井(17)联通，大气依次流经空气压缩机(33)、压力表(34)、流量计(35)、限压阀(36)和球阀(19)而进入曝气井(17)；
所述空气曝气井(17)由井管和填充层构成，所述空气曝气井(17)的井管从顶部到底部依次为白管段(10)、筛管段(15)和井底密封盖(14)，其中，填充层自下而上依次为石英砂层(13)、膨润土层(12)和混凝土浆层(11)；
所述土壤气检测井(40)由地面(8)下的井管、填充层以及地面(8)上的真空表(42)、采样口(41)构成，所述土壤气检测井(40)的井管从顶部到底部依次为白管段(10)、筛管段(15)和井底密封盖(14)，其中，填充层自下而上依次为石英砂层(13)、膨润土层(12)和混凝土浆层(11)；
所述沟槽式气相抽提***(18)由地下沟槽、筛管(5)、导气管(2)、砾石(4)、密封材料(6)、低渗透性填料(3)构成，其中，筛管(5)和导气管(2)之间由弯管接头连接，砾石层(4)填充在筛管(5)和地下沟槽之间的空隙中，砾石层(4)和位于地下沟槽上部的低渗透性填料(3)之间由密封材料(6)分隔。
2.根据权利要求1所述的修复***，其特征在于：所述空气曝气井(17)的井管的筛管段(15)的上端设置于目标污染区底部以下0.5到1米处并且低于地下水(16)水位至少1米，白管段(10)上端延伸至地面(8)以上，所述空气曝气井(17)的填充层中的石英砂层(13)回填至筛管段(15)以上0.5米至1米左右，膨润土层(12)在石英砂层13)之上，厚度在30cm以上，混凝土浆层(14)位于膨润土层(12)之上，一直回填至与地面(8)平齐，厚度在1米以上。
3.根据权利要求1所述的修复***，其特征在于：其中，所述沟槽式气相抽提***(18)的地下沟槽的宽度为60cm，地下沟槽的底部位于地面(8)以下至少0.5米，平行于地下沟槽底部水平地放置的筛管(5)高于地下沟槽底部20cm，筛管(5)以上的低渗透性填料(3)厚度至少为30cm。
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