一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统，包括：循环井和多个原位电阻加热井；循环井在对应地下水含水层的位置设有筛管，循环井内设有用于分隔上下含水层的阻隔器；上部含水层筛管内设有抽水泵，下部含水层筛管内设有注水泵，抽水泵与汽水分离器的进口相连，汽水分离器与废气处理系统和废水处理系统相连，废水处理系统与注水泵的相连；多个原位电阻加热井布设在循环井周围，用于加热污染土壤和地下水

【技术实现步骤摘要】
一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统


[0001]本技术涉及土壤及地下水有机污染修复
，具体涉及一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统
。

技术介绍

[0002]地下水循环井技术就是一种原位修复技术，该技术通过在含水层不同深度对地下水的抽出和注入，加速地下水的垂向循环，克服地层在垂向的不均匀性，在较大影响半径内将污染物收集于循环井体内，通过抽出至地面水处理系统或井体内处理系统将污染物去除，通过不断的循环逐步降低污染物浓度直至修复达标
。
循环井技术是一种在渗透性中等至高的场地非常有优势的修复技术，在砂层中循环井技术的影响半径可超过
45m
，对于污染范围大
、
垂直污染深度深的有机污染场地有明显的治理优势，在国外已有广泛应用，目前国内也有相关工程实施案例
。
[0003]现有的地下水循环井主要依靠循环井的横向捕集力，及垂向冲刷力去除土壤与地下中污染物，对于在土壤中吸附较强的污染物及溶解性交差的污染物去除效果不理想
。
基于该缺陷，提出了本技术的增强型循环井系统
。
利用地下水本身可导电的特性，在传统循环井技术的基础上，通过耦合原位电阻加热技术，在较大范围内将土壤和地下水加热，一方面促进土壤中污染物向地下水中溶解，加强污染物的去除能力，另一方面促进抽出污染物更快的转化为气相和液相两种形态，协同增强循环井对污染物捕捉的效率
。
通过本增强型循环井系统，可以拓宽循环井的适用范围，对渗透性较低的地层，在土壤中吸附较强的污染物及溶解性交差的污染物均可适用
。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本技术提供一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统，属于一种增强型循环井系统
。
[0005]本技术公开了一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统，包括：循环井和多个原位电阻加热井；
[0006]所述循环井包括对应地下水含水层不同深度位置的筛管以及连接相邻两筛管段的实管，所述循环井内设有用于分隔上下含水层的阻隔器；上部含水层筛管内设有抽水泵，下部含水层筛管内设有注水泵，所述抽水泵的出水口通过地下水抽出管与汽水分离器的进口相连，所述汽水分离器的出气口与废气处理系统相连
、
出水口与废水处理系统的进水口相连，所述废水处理系统的出水口与所述注水泵的进水口相连；
[0007]多个所述原位电阻加热井布设在所述循环井周围，用于加热污染土壤和地下水
。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述原位电阻加热井利用地下水作为导体，通过电流加热污染修复区域内的土壤和地下水，加热升高污染区域的温度改变污染物在地下的赋存形态，增加气相或者液相中污染物的浓度，促进挥发性有机污染物的溶出和逸出，增强循环井对污染物的收集去除
。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述原位电阻加热井内设有加热电极和导电材料，所述加热电极与可调节供电电流的供电调节系统相连；多个所述原位电阻加热井根据点位六边形全覆盖原则布设在所述循环井周围；更进一步，原位电阻加热井的分布根据其影响半径确定，可在大规模实施前，通过现场中试等手段进行加热影响半径的测定，充分考虑修复治理工期
、
施工成本和安全要求，选择合适的原位电阻加热井设置位置及供电投入
。
[0010]作为本技术的进一步改进，还包括：测温系统；
[0011]所述测温系统包括多个垂直的地下测温管和间隔布设在地下测温管上的地下水测温仪；
[0012]所述地下水测温仪与所述供电调节系统相连，所述供电调节系统基于地下水测温仪所监测的温度调节加热电极的电流，使原位电阻加热井的加热温度控制在
50
～
100℃
，对土壤和地下水中有机污染物分阶段加热去除；在加热升温的过程中，前期升温阶段循环井通过抽出地下水将溶解于地下水中的污染物去除，随着地下温度的不断升高，吸附于地下土壤中的挥发性有机污染物和溶于地下水中沸点较高的污染物趋向于更加高效的溶解于被抽出的地下水中，扩大了污染修复范围，提高了对污染物去除的效率
。
[0013]作为本技术的进一步改进，所有所述地下水测温仪的布设原则为：涵盖所有加热区域
、
平面布置位于加热电极分布的冷点位置且在每个地层均匀分布；若整个含水层仅有一个地层，则在整个含水层均匀分布
。
[0014]作为本技术的进一步改进，通过汽水分离器将抽出的地下水和挥发气体分离，分别进入废水处理系统和废气处理系统，抽出的地下水经过处理后将处理水重新注入循环井中，若处理后温度有较大浮动变化，则废水处理系统配备加热系统，保证注入水温度不低于抽出水温度
。
更进一步，所述测温系统还包括布设在地下水抽出管上的抽出地下水测温仪和布设在地下水注入管上的注入水测温仪，所述废水处理系统内设有加热组件，所述抽出地下水测温仪和注入水测温仪与加热控制单元的输入端相连，所述加热控制单元的输出端与加热组件相连，当加热控制单元检测到注入水的温度低于抽出水的温度，则控制加热组件工作，以保证注入水温度不低于抽出水温度
。
[0015]作为本技术的进一步改进，还包括：固定杆；
[0016]所述固定杆上对应地下水含水层不同深度位置处安装有水位仪，所述水位仪与抽水泵和注水泵相联动
。
[0017]作为本技术的进一步改进，所述阻隔器为充气膨胀式阻隔器，用于对上下两层筛管之间井内空间的阻隔和分别进行抽出与注入实施，抽出的地下水进入汽水分离装置，对气相污染物和溶解在水中的污染物进行分离，而后分别进行废水处理和废气处理；所述阻隔器与地上控制装置相连，基于所述地上控制装置调整所述阻隔器在所述循环井内的上下位置，造成循环井主体中注入干净水和抽出污染水的空间体积有所区别
。
根据污染地下水抽出量和注入量或者抽出
/
注入的难度，可通过调整阻隔器的位置间接调整循环井体内的水压，从而影响抽出和注入的影响范围
。
[0018]作为本技术的进一步改进，所述废水处理系统为氧化水处理系统或还原水处理系统，抽出污染地下水经过水处理后重新注入至地下循环井内，参与下一个阶段的循环，为提高污染物的去除效率，对废水处理系统配备加热组件，保证注入水温度不低于抽出水温度
。
[0019]作为本技术的进一步改进，所述废气处理系统为活性炭吸附系统或催化燃烧系统，也可直接燃烧，最终达到排放标准
。
[0020]作为本技术的进一步改进，循环井系统的抽提和注入最大流量不超过
30m3/h
，所述废水处理系统的处理能力不低于
35m3/h
，所述废气处理系统运行能力不低于
30m3/h
，可采用两级...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种去除土壤和地下水中挥发性有机污染物的循环井系统，其特征在于，包括：循环井和多个原位电阻加热井；所述循环井包括对应地下水含水层不同深度位置的筛管以及连接相邻两筛管段的实管，所述循环井内设有用于分隔上下含水层的阻隔器；上部含水层筛管内设有抽水泵，下部含水层筛管内设有注水泵，所述抽水泵的出水口通过地下水抽出管与汽水分离器的进口相连，所述汽水分离器的出气口与废气处理系统相连
、
出水口与废水处理系统的进水口相连，所述废水处理系统的出水口通过地下水注入管与所述注水泵的进水口相连；多个所述原位电阻加热井布设在所述循环井周围
。2.
如权利要求1所述的循环井系统，其特征在于，所述原位电阻加热井内设有加热电极和导电材料，所述加热电极与可调节供电电流的供电调节系统相连；多个所述原位电阻加热井根据点位六边形全覆盖原则布设在所述循环井周围
。3.
如权利要求2所述的循环井系统，其特征在于，还包括：测温系统；所述测温系统包括多个垂直的地下测温管和间隔布设在地下测温管上的地下水测温仪；所述地下水测温仪与所述供电调节系统相连
。4.
如权利要求3所述的循环井系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗竹，甄胜利，蒲生彦，赵越，黄霞，倪鑫鑫，李淑彩，王朋，方华祥，刘新，姜海龙，
申请(专利权)人：北京高能时代环境技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：