基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和方法技术方案

一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和方法，该系统包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌单元，垂直阻隔墙布设于受污染区周围，以将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；抽出处理单元包括布设于受污染区内的若干抽水井和地表处理设施，通过若干抽水井将受污染地下水抽出并送至地表处理设施内进行处理；回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述地表处理设施处理后的水回灌至受污染区目标含水层。进一步地，提供了使用上述系统的修复方法。本发明专利技术解决了传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象的难题，更有效的完成地下水污染修复。

Remediation system and method of DNAPL pollution in groundwater based on pollution control

A kind of DNAPL pollution control in groundwater remediation system and method based on the system, including vertical resistance wall, out of a processing unit and a recharge unit, vertical in contaminated area around the barrier wall, the polluted groundwater barrier to the vertical barrier wall; extraction processing unit includes a layout in contaminated area the number of wells and surface treatment facilities, through several wells contaminated groundwater extraction and sent to surface treatment facilities for processing; recharging unit comprises a plurality of recharge well pipe, through which the number of recharge well pipe through the surface treatment facilities after the water recharge to the aquifer target polluted area. Further, a repair method using the above system is provided. The invention solves the problem that the effect of the traditional extraction processing method is not good, and the problem of the trailing rebound phenomenon often appears, and the remediation of groundwater pollution is more effectively completed.

【技术实现步骤摘要】
基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和方法
本专利技术涉及地下水污染防治领域，特别是关于一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和修复方法。
技术介绍
近年来随着化工工业的迅速发展，在产品的生产、传输和存贮和使用过程中，每年有大量的重质非水相液体(densenonaqueousphaseliquid，DNAPL)进入土壤与地下水中，成为一类重要的污染物质，常见的包括1，2-二氯乙烷(1，2-DCA)、四氯乙烯(PCE)等卤代烃。这类DNAPL水溶性小、不易降解去除，大部分具有致癌、致畸、致突变危害，其中绝大部分已被各国列为优先控制的有毒有害有机污染物，一旦进入环境，将对人类健康和生态环境产生长远的不利影响。DNAPL密度比水大，常穿透地下水位进入饱和含水层。在饱和含水层中向下迁移时，若遇到粒径较细的土壤层时，可能无法穿透，堆积在其上形成重油聚集体。滞留在土壤和地下水中的DNAPL由于挥发、溶解或外力作用可进一步迁移，造成土壤和地下水环境更大范围污染。饱和含水层中残留的DNAPL污染物是地下水修复工作面临的难点之一，由于DNAPL具有较低的水溶度和较高的与水之间的界面张力，传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的在于提供一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和方法，以期至少部分地解决上述提及的技术问题中的至少之一。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：作为本专利技术的一方面，提供了一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌单元，其中，所述垂直阻隔墙布设于受污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；所述抽出处理单元包括布设于受污染区内的若干抽水井和地表处理设施，通过所述若干抽水井将受污染地下水抽出并送至地表处理设施内处理和去除DNAPL污染物；所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述地表处理设施处理后的水回灌至受污染区目标含水层，所述若干回灌井管以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述垂直阻隔墙朝向受污染区的一侧。优选地，所述垂直阻隔墙的上端超出地表面30～50mm，下端埋设在受污染区含水层隔水底板内以与其围成密封区域，优选地，所述垂直阻隔墙为厚度为2～4mm的HDPE土工膜。优选地，所述回灌井管不开设筛孔，所述回灌井管的上端与所述垂直阻隔墙的上边缘齐平，下端位于含水层隔水底板上方15～30mm处。优选地，所述回灌井管的管径为30～50mm，所述回灌井管的布设间距与区域地下水污染物浓度的算术平方根成反比，且最大井管间距为5～8m。优选地，所述抽水井的管径为300～400mm。优选地，所述地表处理设施包括若干抽水泵、若干导水管和若干填料区，一所述填料区配置有至少一抽水井和至少一回灌井，所述抽水井、填料区和回灌井之间依次通过所述导水管连接，且在所述导水管的进水端和抽水井之间设置有所述抽水泵，所述填料区用于对受污染地下水进行处理以去除DNAPL。优选地，受污染区内不同区域的所述填料区的长度与区域地下水污染物浓度的对数成正比。优选地，在所述垂直阻隔墙开槽布设的同时布设所述回灌单元。作为本专利技术的另一方面，提供了一种使用如上所述的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统的修复方法，包括以下步骤：(1)根据污染面积和污染程度布设所述垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌单元；(2)将受污染地下水通过所述抽出处理单元抽至地表进行处理以去除DNAPL；(3)向经所述抽出处理单元处理后的水加入表面活性剂后，通过所述回灌单元进入目标含水层并间隔一端时间后，增强含水层中DNAPL的溶出；(4)重复进行步骤(2)至(3)的处理，以循环往复地溶出DNAPL。优选地，将所述回灌单元内的回灌井管作为地下水修复效果的监测井。基于上述技术方案，本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统在利用垂直阻隔墙进行垂直防渗后实施地下水污染修复工程，有效的控制了地下水处理量，大大提高修复效率，并且在紧贴垂直阻隔墙处布设回灌井，利用了垂直防渗开槽过程布设回灌井，节约工程成本。(2)本专利技术的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统布设的回灌井也可以作为地下水修复效果的监测井，能够在不需另外建井的情况下随时监测地下水修复效果，节约工程成本。(3)本专利技术的基于污染阻控的地下水DNAPL污染修复方法，结合加入表面活性剂的水力反洗控制，解决了传统的抽出处理法效果不佳，常常出现拖尾反弹现象的难题，且修复过程中循环回灌、溶出DNAPL的操作，减少了修复对受污染区地质的破坏。(4)本专利技术的基于污染阻控的地下水DNAPL污染修复方法，由于填料区位于地表，可灵活更换介质材料以取得良好的修复效果。附图说明图1是本专利技术一实施例的垂直阻隔墙与回灌井的纵截面剖面示意图；图2是本专利技术一实施例的基于污染阻控的地下水DNAPL污染修复系统的横截面剖面示意图。附图中主要组件符号说明：1、未受污染区，2、受污染区，3、垂直阻隔墙，4、回灌单元，5、隔水底板，6、地表处理设施，7、抽水单元。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。本专利技术的一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统和方法，在对受污染地下水实施垂直阻隔的同时进行地下水修复，在阻隔受污染地下水的基础上，更有效的完成地下水中DNAPL污染修复。如图1所示为本专利技术一实施例的垂直阻隔墙与回灌井的纵截面剖面示意图，如图2所示为本专利技术一实施例的基于污染阻控的地下水DNAPL污染修复系统的横截面剖面示意图。请参照图1和图2，本专利技术的一种基于污染阻控的中DNAPL污染修复系统，其包含垂直阻隔墙3、抽出处理单元和回灌单元4。在一具体实施例中，垂直阻隔墙3由2mm～4mm厚的HDPE土工膜构成，土工膜上端超出地表面30～50mm，下端埋设于受污染区目标含水层隔水底板5内，主要起到阻隔受污染地下水，将未受污染区1和受污染区2隔离开来，防止其进一步扩散的作用。其中，“隔水底板”在本领域中有其常规含义，指含水层底部的隔水层。容易理解，垂直阻隔墙3也可使用其他材质的土工膜例如EVA土工膜，或其他能起到防水阻隔作用的阻隔件，只是相对来说HDPE土工膜性能更为优异。抽出处理单元由抽水单元7和地表处理设施6组成，所述抽水单元7包括若干管径为300～400mm的抽水井，将受污染区的地下水抽出进行地表处理。地表处理设施6包括若干抽水泵、若干导水管与若干填料区，各导水管进水端与各抽水井井管连接，通过抽水泵将受污染地下水送至填料区进行处理以去除DNAPL，填料区位于地表面，填料区的功能结构由待处理的污染物的种类决定，为本领域内公知技术，例如若待处理的受污染地下污水中含有硝基苯类污染物，则所述填料区采用零价铁与过硫酸盐缓释材料组合的功能结构；不同区域填料区的长度与不同区域地下水污染物浓度的对数成正比，即l1/l2＝lnc1/lnc2，以确保不同污染程度的地下水经过填料区修复后均得到良好的修复效果。经填料区处理后的水通过导水管被输送至回灌单元4。回灌单元4由若干管径为30～50mm的回灌井管组成，回灌单元4在垂直本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特征在于，包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌单元，其中，所述垂直阻隔墙布设于受污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；所述抽出处理单元包括布设于受污染区内的若干抽水井和地表处理设施，通过所述若干抽水井将受污染地下水抽出并送至地表处理设施内处理和去除DNAPL污染物；所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述地表处理设施处理后的水回灌至受污染区目标含水层，所述若干回灌井管以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述垂直阻隔墙朝向受污染区的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特征在于，包括垂直阻隔墙、抽出处理单元和回灌单元，其中，所述垂直阻隔墙布设于受污染区周围，用于将受污染地下水阻隔于所述垂直阻隔墙内；所述抽出处理单元包括布设于受污染区内的若干抽水井和地表处理设施，通过所述若干抽水井将受污染地下水抽出并送至地表处理设施内处理和去除DNAPL污染物；所述回灌单元包括若干回灌井管，通过所述若干回灌井管将经所述地表处理设施处理后的水回灌至受污染区目标含水层，所述若干回灌井管以紧贴所述垂直阻隔墙的方式设置于所述垂直阻隔墙朝向受污染区的一侧。2.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特征在于，所述垂直阻隔墙的上端超出地表面30～50mm，下端埋设在受污染区含水层隔水底板内以与其围成密封区域，优选地，所述垂直阻隔墙为厚度为2～4mm的HDPE土工膜。3.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特征在于，所述回灌井管不开设筛孔，所述回灌井管的上端与所述垂直阻隔墙的上边缘齐平，下端位于含水层隔水底板上方15～30mm处。4.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特征在于，所述回灌井管的管径为30～50mm，所述回灌井管的布设间距与区域地下水污染物浓度的算术平方根成反比，且最大井管间距为5～8m。5.根据权利要求1所述的基于污染阻控的地下水中DNAPL污染修复系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨昱，姜永海，席北斗，廉新颖，彭星，马志飞，杨鹊平，徐祥健，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11