【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤修复，具体为一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统及方法。
技术介绍
1、随着铬酸盐生产、电镀和皮革鞣制等工业活动发展，铬以工业废水、废气及固体废物为媒介进入环境介质中，近年来土壤与地下水常被检测出铬超标。铬在环境中主要以六价铬和三价铬形式存在，其中六价铬的毒性远大于三价铬。土壤铬在浸淋作用下易被氧化成可溶性的复合阴离子，并通过水力径流迁移到地表水或地下水中。在地下水化学及水动力条件的影响下，铬极易迁移扩散转化，导致污染地块土壤与地下水在相当长的时间内、大面积的空间尺度上受到cr(ⅵ)潜在污染威胁。因此，开展场地土壤与地下水cr(ⅵ)污染修复具有重要的实际意义。
2、目前主流的铬污染土壤及地下水处理技术主要有：(1)将高毒性高迁移性的六价铬转化低毒性低迁移性的三价铬，并将三价铬固化稳定化在土壤中；(2)通过淋洗技术，降低土壤中铬含量；(3)利用投药-混凝-絮凝-沉淀等化学方法，去除地下水中六价铬。随着环境保护的迅速发展，人工湿地受到了越来越多的关注和发展，人工湿地系统水质净化技术作为一种新型生态污水净化处理方法，其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的湿地植物，从而建立起一个人工湿地生态系统，当污水通过湿地系统时，其中的污染物质和营养物质被系统吸收或分解，进而实现净化功能。然而专门针对重度铬污染场地土壤与地下水处理技术非常传统且有限，亟待一种高效的铬污染修复技术来解决此类土壤及地下铬污染问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铬污染场地土壤
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，包括自上游至下游依次相连的预处理结构、湿地主体结构以及末端处理结构；
4、预处理结构包括预处理存储池，与预处理存储池相连设有过滤拦截结构；
5、湿地主体结构包括由环形的湿地主体外围墙所围成的湿地总区域，湿地主体外围墙内设有湿地输入分隔坝梁和湿地输出分隔坝梁，湿地输入分隔坝梁和湿地输出分隔坝梁将湿地总区域内部分隔为湿地布水池，湿地主体区域和湿地排水池；
6、湿地主体区域内设有多条相互平行布置的流通分区坝梁，流通分区坝梁将湿地主体区域分隔为多个湿地细分区域；
7、湿地细分区域内设有多条相互平行布置的通道侧边坝梁，多个通道侧边坝梁之间共同形成一条湿地水流通道；
8、湿地水流通道内铺设有通道基质层；
9、湿地水流通道内、流通分区坝梁和通道侧边坝梁上均种植有铬污染净化植物；
10、湿地水流通道内的基质中布撒有铬污染净化微生物；
11、末端处理结构包括末端净化处理池，末端净化处理池与湿地排水池相连通；
12、末端净化处理池内设有多条相互平行布置的末端处理拦滤坝体；
13、末端净化处理池的下游一侧固定有多根与其内部相连通的末端处理外排管，末端处理外排管上具有末端外排控制阀。
14、优选地，过滤拦截结构包括过滤拦截池，过滤拦截池内固定有多个相互平行且竖直放置的过滤分区隔板，过滤分区隔板将过滤拦截池内部分隔为多个分区拦滤空间；
15、自上游至下游，各分区拦滤空间分别依次填充有20～50mm的鹅卵石、5～10mm的鹅卵石、1～3mm的砂砾、0.5～1mm的沙子；
16、过滤拦截池的上游侧通过多根过滤拦截输入管与预处理存储池的下游侧相连通；
17、过滤分区隔板两侧固定有分区过滤滤网；
18、过滤分区隔板上具有多个贯通两侧的拦滤分区通孔，过滤分区隔板内部为中空结构，过滤分区隔板内部沿水平方向滑动连接有分区通断控制板，分区通断控制板上具有多个贯通两侧的拦滤分区配合孔；
19、过滤拦截池外侧固定有多个通断控制容纳壳，过滤拦截池侧壁上具有连通过滤分区隔板内部和通断控制容纳壳内部的通断控制穿孔，通断控制穿孔内滑动连接有通断控制连杆，通断控制连杆处于过滤分区隔板内部一端与分区通断控制板侧端固定相连；
20、通断控制容纳壳内固定有用于驱动通断控制连杆移动的通断控制驱动杆。
21、说明：利用过滤拦截结构便于控制污染地下水在各分区拦滤空间内的具体流通方式，沿水平方向进行潜流，或者沿竖直方向进行潜流。
22、优选地，通道基质层自下而上依次由通道基质底层、通道基质中间层和通道基质表层填充铺设而成；
23、通道基质底层由粒径20～50mm的鹅卵石，粒径20～40mm的砾石，粒径20～30mm的沸石组成；
24、通道基质中间层由粒径10～20mm的火山岩，粒径5～15mm的陶粒，粒径5～10mm的无烟煤组成；
25、通道基质表层由粒径0.5～2mm的沙子，粒径0.5～2mm的椰壳活性炭，粒径0.05～0.2mm的腐殖土组成。
26、说明：通道基质层能够起到良好的物理过滤和吸附作用，能够将铬污染物吸附在基质表面，减少污水中重金属的含量，同时通道基质层能够为微生物和植物提供生存环境，这些微生物通过代谢作用将污水中的铬污染物进行转化和去除。
27、优选地，通道侧边坝梁横截面为梯形结构，每个通道侧边坝梁内底部铺设有一条渗滤液外排管，渗滤液外排管外侧固定有多跟与其内部相连通的渗滤液流通短管，渗滤液流通短管外端固定有渗滤液滤板，多个渗滤液外排管共同相连通设有渗滤液暂存池。
28、说明：通道侧边坝梁吸水后其内部的水分会在重力作用下自上而下流通，形成渗滤液，通道侧边坝梁内部的铬污染物会掺杂进渗滤液中形成铬污染渗滤液，将这些渗滤液统一收集起来，便于输送到湿地布水池中，使铬污染渗滤液随污染地下水一起净化处理。
29、优选地，湿地总区域底部为防渗层结构，防渗层结构自下而上依次为防渗底层，防渗中间层和防渗表层；
30、防渗底层为黏土，防渗中间层为膨润土，防渗表层为黏土。
31、说明：防渗层结构能够将铬污染物限制在人工湿地系统内部，防止其通过土壤孔隙向下渗透，避免污染扩散到更深层的土壤和地下水，进而扩大污染范围。
32、优选地，防渗底层的顶部和防渗中间层底部之间铺设有底层防渗膜；
33、防渗中间层顶部和防渗表层底部之间铺设有表层防渗膜。
34、说明：双重设置的底层防渗膜能够有效避免单个防渗膜发生破损而造成的铬污染物渗漏。
35、优选地，通道侧边坝梁顶部内部固定有多个开口朝上的植物种植筒，植物种植筒侧壁上具有多个内外相通的根系穿孔。
36、说明：植物种植筒便于将其内部种植的植物整体取出进行更换，富集有铬污染物的植物也便于进行无害化处理，避免对环境造成二次污染。
37、优选地，末端处理拦滤坝体自上游至下游方向依次为煤炭炉渣层、生物陶粒层、火山岩层。
38、说明：设置末端处理拦滤坝体能够对地下水中残留的少量铬污染物本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，包括自上游至下游依次相连的预处理结构(10)、湿地主体结构(20)以及末端处理结构(30)；
2.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述过滤拦截结构(12)包括过滤拦截池(121)，所述过滤拦截池(121)内固定有多个相互平行且竖直放置的过滤分区隔板(122)，所述过滤分区隔板(122)将所述过滤拦截池(121)内部分隔为多个分区拦滤空间(120)；
3.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述通道基质层(22)自下而上依次由通道基质底层(221)、通道基质中间层(222)和通道基质表层(223)填充铺设而成；
4.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述通道侧边坝梁(214)横截面为梯形结构，每个所述通道侧边坝梁(214)内底部铺设有一条渗滤液外排管(23)，所述渗滤液外排管(23)外侧固定有多跟与其内部相连通的渗滤液流通短管(231)，所述渗滤液流通短管(231)外端固定有渗滤
5.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述湿地总区域(200)底部为防渗层结构(24)，所述防渗层结构(24)自下而上依次为防渗底层(241)，防渗中间层(242)和防渗表层(243)；
6.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述防渗底层(221)的顶部和所述防渗中间层(222)底部之间铺设有底层防渗膜(2410)；
7.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述通道侧边坝梁(214)顶部内部固定有多个开口朝上的植物种植筒(25)，所述植物种植筒(25)侧壁上具有多个内外相通的根系穿孔(251)。
8.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述末端处理拦滤坝体(32)自上游至下游方向依次为煤炭炉渣层(321)、生物陶粒层(322)、火山岩层(323)。
9.一种铬污染场地土壤与地下水生态修复方法，基于权利要求1～8任意一项所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，包括自上游至下游依次相连的预处理结构(10)、湿地主体结构(20)以及末端处理结构(30)；
2.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述过滤拦截结构(12)包括过滤拦截池(121)，所述过滤拦截池(121)内固定有多个相互平行且竖直放置的过滤分区隔板(122)，所述过滤分区隔板(122)将所述过滤拦截池(121)内部分隔为多个分区拦滤空间(120)；
3.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述通道基质层(22)自下而上依次由通道基质底层(221)、通道基质中间层(222)和通道基质表层(223)填充铺设而成；
4.根据权利要求1所述的一种铬污染场地土壤与地下水生态修复系统，其特征在于，所述通道侧边坝梁(214)横截面为梯形结构，每个所述通道侧边坝梁(214)内底部铺设有一条渗滤液外排管(23)，所述渗滤液外排管(23)外侧固定有多跟与其内部相连通的渗滤液流通短管(231)，所述渗滤液流通短管(231)外端固定有渗滤液滤板(232)，多个所述渗滤液外排管(23)...
【专利技术属性】
技术研发人员：华晶，许晓伟，赵远超，胡飞龙，武静怡，李梅，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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