【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，属于地下水污染修复。
技术介绍
1、
2、可渗透反应墙(prb)是利用特定活性填料通过吸附、沉淀和氧化还原等作用拦截或去除地下水中污染组分的新兴原位修复技术。可渗透反应墙的结构类型很大程度上决定了地下水污染的修复效果和成本，需结合污染场地的水文地质特征和污染羽的规模进行选择。可渗透反应墙包括连续墙式prb、漏斗-导水门式和注入式反应带。可渗透反应墙可填充活性炭处理地下水中的重金属，且利用土壤、黑麦草等植被组成缓冲带，能够显著提升地表径流及浅层污染羽中重金属去除效果。
3、现有可渗透反应墙一般通过大面积开挖反应墙沟槽，在沟槽中填充吸附材料形成活性材料墙体以拦截污染物羽，重金属在材料墙体中发生沉淀、吸附作用得以去除，实现地下水的净化处理。主要存在以下问题：(1)对修复场地污染羽范围依赖大，如连续墙式prb适用于处理地下水污染羽较小的情况，漏斗-导水门式反应墙适用于处理大面积污染的地下水。当地下水埋深和污染羽范围较大时，需要墙体涵盖整个污染物的宽度和深度，施工难度与安装成本显著增加。(2)大范围开挖含水层，易对地下水流场造成干扰，影响地下生态环境。(3)运行过程中，填充的活性材料反应容量达到饱和失活，性能下降，由于墙体体积较大，材料更换困难。因此，亟需优化并改进现有可渗透反应墙以有效解决上述技术问题。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于坡地地
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，包括污染含水层中设置的非完整井、引水管、可渗透反应墙及填充材料。所述非完整井位于污染羽下游，对受污染地下水进行减压汇集，捕获受污染地下水。沿污染羽径流方向，在非完整井的一侧设置引水管，所述引水管与可渗透反应墙连通，非完整井中的污染羽经引水管流入可渗透反应墙，所述可渗透反应墙内填充活性填料，高效吸附去除地下水中重金属，实现污染物的净化处理。
5、优选的，所述非完整井设置在水力梯度较大的受污染含水层中，深度位于受污染地下水的深度，能够形成大流量断面，使污染羽全部汇集流入非完整井中。
6、优选的，所述引水管管顶深度低于非完整井中水位，水位差10～15cm，水位差驱动污染羽自流至可渗透反应墙，引水管材质为hdpe、pvc或混凝土管。
7、优选的，所述可渗透反应墙墙体内置钢筋骨架，钢筋骨架外部包覆透水土工布，墙体渗透系数高于附近含水层渗透系数2～5倍，且沿地下水污染羽渗流方向逐级增大。上游墙体顶端高出下游墙体，高程差30～50cm。
8、优选的，所述钢筋骨架由多根不锈钢实心管纵横焊接而成，直径12～20mm，骨架宽度30～50cm，透水土工布渗透系数不小于5.0*10-5m/s。
9、优选的，所述反应墙深度大于非完整井深度1m，相邻两墙体之间间距为1.5～2.5m，墙体中填充活性材料形成反应区。
10、优选的，所述可渗透反应墙上游墙体顶端沿长度方向设有格栅，格栅由纵横向钢筋焊接成孔状格栅，孔间距为1～2cm，拦截坡面树枝枯叶的垃圾。
11、优选的，所述填料为活性生物炭复合填料，填料为球形多孔颗粒，粒径为2～3mm，成分包括膨润土改性生物炭50％～65％，零价铁5％～10％，塑性粘土10％～20％，高渗透性原料15％～20％。所述膨润土改性生物炭是将膨润土与生物炭混匀静置后热解制成，膨润土的粒径为0.05～0.1mm，膨润土和生物炭的质量比为1:6～20，热解温度500～800℃，时间解30～60min。
12、优选的，所述活性生物炭复合填料均填充在反应包中，防止水流冲击流失。反应包材质为透水土工布，可以先在地面填充材料后密封，再通过地面的起吊设备逐个吊装分层堆放置于墙体中，从而完成填料的全部装载。
13、优选的，所述装置适用于坡度为15°～30°的坡地，反应区顶部填充种植土，厚度为10cm～15cm，种植有重金属超富集草本植物吸收稳定重金属，包括尖叶石竹、大花金鸡菊、苜蓿、李氏禾、商陆、宝山堇菜、孔雀草、黑麦草、蜈蚣草中的一种或几种。
14、(三)有益效果
15、本专利技术提供了一种基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法。具备以下有益效果：
16、(1)本专利技术通过设置非完整井汇聚地下水污染羽，集流作用使污染羽规模缩小，进而减小可渗透反应墙的尺寸；并且污染羽经过导水管自流进入反应区，利用水力梯度实现装置运行，显著降低施工难度及运行费用。
17、(2)上游含重金属的污染羽径流进入反应区后，在流经多层活性填料的过程中，多种重金属被吸附，渗出的水中重金属浓度大幅降低。采用在墙体中堆放反应包，在反应包装填活性材料的构建方式，便于更换材料和管理，保持装置长期稳定运行。
18、(3)该装置填料孔隙度大，渗透性好，地下水流场扰动小，有效保障填料活性，避免反应墙堵塞，使污染羽顺利流经反应区，能够实现地下水中重金属的高效持久去除。
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1.一种基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，包括污染含水层中设置的非完整井、引水管、可渗透反应墙及填充材料。所述非完整井位于污染羽下游，对受污染地下水进行减压汇集，捕获受污染地下水。沿污染羽径流方向，在非完整井的一侧设置引水管，所述引水管与可渗透反应墙连通，非完整井中的污染羽经引水管流入可渗透反应墙，所述可渗透反应墙内填充活性填料，高效吸附去除地下水中重金属，实现污染物的净化处理。
2.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述非完整井设置在水力梯度较大的受污染含水层中，深度位于受污染地下水的深度，能够形成大流量断面，使污染羽全部汇集流入非完整井中。
3.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述引水管管顶深度低于非完整井中水位，水位差10～15cm，水位差驱动污染羽自流至可渗透反应墙，引水管材质为HDPE、PVC或混凝土管。
4.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述可渗透反应墙墙体内置钢筋骨架，钢筋骨架外部包覆透水土工布
5.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述钢筋骨架由多根不锈钢实心管纵横焊接而成，直径12～20mm，骨架宽度30～50cm，透水土工布渗透系数不小于5.0*10-5m/s。
6.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述反应墙深度大于非完整井深度1m，相邻两墙体之间间距为1.5～2.5m，墙体中填充活性材料形成反应区。
7.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述可渗透反应墙上游墙体顶端沿长度方向设有格栅，格栅由纵横向钢筋焊接成孔状格栅，孔间距为1～2cm，拦截坡面树枝枯叶的垃圾。
8.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述填料为活性生物炭复合填料，填料为球形多孔颗粒，粒径为2～3mm，成分包括膨润土改性生物炭50％～65％，零价铁5％～10％，塑性粘土10％～20％，高渗透性原料15％～20％。所述膨润土改性生物炭是将膨润土与生物炭混匀静置后热解制成，膨润土的粒径为0.05～0.1mm，膨润土和生物炭的质量比为1:6～20，热解温度500～800℃，时间解30～60min。
9.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述活性生物炭复合填料均填充在反应包中，防止水流冲击流失。反应包材质为透水土工布，可以先在地面填充材料后密封，再通过地面的起吊设备逐个吊装分层堆放置于墙体中，从而完成填料的全部装载。
10.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述装置适用于坡度为15°～30°的坡地，反应区顶部填充种植土，厚度为10cm～15cm，种植有重金属超富集草本植物吸收稳定重金属，包括尖叶石竹、大花金鸡菊、苜蓿、李氏禾、商陆、宝山堇菜、孔雀草、黑麦草、蜈蚣草中的一种或几种。
...【技术特征摘要】
1.一种基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，包括污染含水层中设置的非完整井、引水管、可渗透反应墙及填充材料。所述非完整井位于污染羽下游，对受污染地下水进行减压汇集，捕获受污染地下水。沿污染羽径流方向，在非完整井的一侧设置引水管，所述引水管与可渗透反应墙连通，非完整井中的污染羽经引水管流入可渗透反应墙，所述可渗透反应墙内填充活性填料，高效吸附去除地下水中重金属，实现污染物的净化处理。
2.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述非完整井设置在水力梯度较大的受污染含水层中，深度位于受污染地下水的深度，能够形成大流量断面，使污染羽全部汇集流入非完整井中。
3.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述引水管管顶深度低于非完整井中水位，水位差10～15cm，水位差驱动污染羽自流至可渗透反应墙，引水管材质为hdpe、pvc或混凝土管。
4.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述可渗透反应墙墙体内置钢筋骨架，钢筋骨架外部包覆透水土工布，墙体渗透系数高于附近含水层渗透系数2～5倍，且沿地下水污染羽渗流方向逐级增大。上游墙体顶端高出下游墙体，高程差30～50cm。
5.根据权利要求1所述的基于坡地地下水污染羽修复装置的施工方法，其特征在于，所述钢筋骨架由多根不锈钢实心管纵横焊接而成，直径12～20mm，骨架宽度30～50cm，透水土工布渗透系数不小于5.0*10-5m/s。
6.根据权利要求1所述的基于坡地地下水...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑菲，张越，李叶澄，
申请(专利权)人：中冶华天工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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