一種曲流式地下水污染修復裝置制造方法
【專利摘要】一種曲流式地下水污染修復裝置，包括：以抽水井為中心挖一半圓形的圓坑，安裝曲流式地下水污染修復裝置：曲流式地下水污染修復裝置的中心安裝抽水管，抽水管連接抽水泵；抽水管位于抽水井的井口部分為環(huán)形分水槽，以環(huán)形分水槽為軸心輻射狀的設有布水導管；該環(huán)形分水槽的四周為上升式環(huán)形槽道，且上升式環(huán)形槽道的底部為一呈圓弧狀的曲流擋板；坑壁設置有阻隔擋板，該阻隔擋板的底部呈圓弧狀，位于抽水井的一側(cè)為向上折起的垂直邊緣，將上升式環(huán)形槽道底部的曲流擋板整體包覆住；該上升式環(huán)形槽道與坑壁的阻隔擋板之間為自下滲環(huán)形槽道，并于自下滲環(huán)形槽道上部設置有環(huán)形布水槽；環(huán)形布水槽上設有布水孔。
【專利說明】一種曲流式地下水污染修復裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于地下水污染修復技術范疇，具體地涉及一種曲流式地下水污染修復裝置。
【背景技術】
[0002]地下水污染修復技術已成為當前國際上地下水污染防治的熱點問題。目前的地下水修復技術主要分為:物理法修復技術、化學法修復技術和生物法修復技術。
[0003]物理法修復技術是以物理規(guī)律起主導作用的技術，主要包括:水動力控制法、流線控制法、屏蔽法、被動收集法、水力破裂處理法等。
[0004]化學法修復技術的核心是使用化學原理，主要包括:有機粘土法和電化學動力修復法。
[0005]生物法修復技術是指利用天然存在的或特別培養(yǎng)的生物(植物、微生物和原生動物)在可調(diào)控環(huán)境條件下將有毒污染物轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì)的處理技術。
[0006]然而對于復雜的地下水污染現(xiàn)狀，單一的修復技術很難達到要求，因此復合法修復地下水污染技術得到了很好的發(fā)展。如滲透性反應墻修復技術、抽出處理修復技術及注氣-土壤氣相抽提技術均使用了多種技術配合去除地下水中污染物等。
[0007]異位抽出修復技術主要將地下水抽出后，采用地面采用污水處理技術修復受污染的地下水，其具有修復周期短、易于野外實際操作等優(yōu)點，但其吸附于土壤顆粒上難于完全被脫附，從而導致修復后有機污染物會存在“滯尾”現(xiàn)象；異位抽出處理修復達標的水一般采用注水井人工動力回灌地下水，將會改變原有的地下水環(huán)境引起水質(zhì)變化，同時也會增加修復成本。地下水PRB與注氣抽出處理可在較少改變地下水環(huán)境的基礎上，進行修復地下水污染。但整個修復過程存在周期長、運行難以維護及成本高等問題，但其以上的技術均是物理修復技術、化學修復技術及生物修復技術的組合修復技術，但也容易受到實際環(huán)境中污染物的種類和含水層介質(zhì)的復雜性及水化學特征等各種環(huán)境因素影響，難以達到其最初技術設計的要求。另外這些技術往往僅是針對特定的污染物，不具有同時去除不同污染物的目的。
[0008]因此，針對各技術的特點，結(jié)合野外場地實際情況，如何研發(fā)高效的、分階段去除污染物并降低修復成本的地下水污染修復技術是地下水污染物修復技術的目標之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提供一種用于地下水污染高效、快速、低成本、可操作性強的曲流式地下水污染修復裝置。
[0010]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的曲流式地下水污染修復裝置，包括:
[0011]—抽水井，以抽水井為中心開挖一底部為半圓形的圓坑；在該圓坑內(nèi)安裝有如下曲流式地下水污染修復裝置:
[0012]曲流式地下水污染修復裝置的中心安裝抽水管，抽水管插設在抽水井內(nèi)并連接抽水泵；
[0013]抽水管位于抽水井的井口部分四周為一環(huán)形分水槽，以環(huán)形分水槽為軸心輻射狀的設有布水導管；
[0014]該環(huán)形分水槽的四周為上升式環(huán)形槽道，且上升式環(huán)形槽道的底部為一呈圓弧狀的曲流擋板；
[0015]在緊貼坑壁設置有阻隔擋板，該阻隔擋板的底部呈圓弧狀，位于抽水井的一側(cè)為向上折起的垂直邊緣，將上升式環(huán)形槽道底部的曲流擋板整體包覆??；
[0016]該上升式環(huán)形槽道與阻隔擋板之間為自下滲環(huán)形槽道，并于自下滲環(huán)形槽道上部設置有環(huán)形布水槽；，
[0017]環(huán)形布水槽上設有布水孔；
[0018]自下滲環(huán)形槽道中設置有曝氣裝置，上升式環(huán)形槽道中填充有吸附材料；
[0019]抽水井內(nèi)設置有用于在線監(jiān)測水位和水質(zhì)的探頭；
[0020]抽水泵抽取的地下水由抽水管進入環(huán)形分水槽，并分配給輻射狀的導水管進入環(huán)形布水槽上的布水孔進行布水，直接進入自下滲環(huán)形槽道，在自下滲環(huán)形槽道中的曲流擋板的阻擋下逐漸滲入上升 式環(huán)形槽道，再經(jīng)上升式環(huán)形槽道中通過物理、化學及生物作用去除自下滲環(huán)形槽道未完全去除的污染物，并在水頭差的存在下越過阻隔擋板的垂直邊緣進入自由下滲區(qū)域，并經(jīng)快速下滲篩板進入淺層含水層。
[0021]所述的曲流式地下水復合污染修復裝置中，抽水井內(nèi)設置有篩管，抽水泵為一潛水泵，置于地下水位以下的篩管內(nèi)。
[0022]所述的曲流式地下水污染修復裝置中，自下滲環(huán)形槽道外接一收集揮發(fā)性有機物氣體的氣體收集過濾裝置。
[0023]所述的曲流式地下水污染修復裝置中，自下滲環(huán)形槽道和上升式環(huán)形槽道中填充的吸附材料為多孔陶瓷顆粒。
[0024]所述的曲流式地下水污染修復裝置中，自由下滲區(qū)域內(nèi)填充有粒徑為的沸石，并在自由下滲區(qū)域的底部填充有粒徑為2-3mm的細砂。
[0025]本發(fā)明具有的優(yōu)點:
[0026]I)本發(fā)明具有占地面積小，增加水力停留時間，減少反應死區(qū)，提高污染物去除效果，實現(xiàn)多相介質(zhì)分階段外循環(huán)去除地下水中污染物，并可有效的解決地下水異位處理后的去向問題；
[0027]2)本發(fā)明提供的地下水污染修復裝置，適用于淺層含水層地下水污染修復，且具有可操作性強，便于維護，可提高地下水修復效率以及降低修復成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明提供一種曲流式地下水污染修復裝置的剖面圖。
[0029]圖2為本發(fā)明的裝置的俯視圖。
[0030]附圖中主要組件符號說明:
[0031]I自下滲環(huán)形槽道；2上升式環(huán)形槽道；3抽水管；4曲流擋板；5快速下滲篩板；6環(huán)形布水槽；7環(huán)形分水槽；8潛水泵；9阻隔擋板；9a垂直邊緣；10導水管；11自由下滲區(qū)域；12布水孔；13在線監(jiān)測探頭?！揪唧w實施方式】
[0032]本發(fā)明基于以上地下水有機污染物原位與異位修復技術存在的不足之處，提供一種用于地下水污染高效、快速、低成本、可操作性強的修復裝置。
[0033]根據(jù)實際場地有機污染的分布特征，設置抽水井位置，并結(jié)合地下水埋深設置篩管層位。以抽水井為中心開挖一定半徑的半圓形坑，將建造好的曲流式地下水污染修復裝置吊放于半圓坑中。本發(fā)明裝置的制作材料可以選用有機玻璃。
[0034]本發(fā)明的曲流式地下水污染修復裝置通過潛水泵8抽取受污染的地下水，由抽水管3進入環(huán)形分水槽7，并通過輻射狀的導水管10進入環(huán)形布水槽6上均勻分布的布水孔12進行布水，直接進入自下滲環(huán)形槽道I。抽出的受污染地下水不斷進入自下滲環(huán)形槽道I中，經(jīng)自下滲環(huán)形槽道I中吸附材料的吸附和曝氣裝置的曝氣之后，可去除相對應的污染物，并在曲流擋板4的阻擋下逐漸滲入上升式環(huán)形槽道2，再經(jīng)上升式環(huán)形槽道2中填充的吸附材料通過物理、化學及生物作用，起到去除其他污染物的目的，同時可進一步去除自下滲環(huán)形槽道I未完全去除的污染物，并在水頭差的存在下越過垂直設置有的阻隔擋板9的垂直邊緣9a進入自由下滲區(qū)域11，并經(jīng)快速下滲篩板5進入淺層含水層。
[0035]本發(fā)明還可以針對揮發(fā)性有機物，可額外設置氣體收集裝置。
[0036]本發(fā)明的抽水井內(nèi)設置有用于在線監(jiān)測水位和水質(zhì)的探頭13。
[0037]現(xiàn)舉實施例說明本發(fā)明的曲流式地下水復合污染修復裝置及實際操作過程。
[0038]實施例1
[0039]針對受氯乙烯與重金屬污染的淺層地下水，埋深在3.0m，含水層厚度為5m，并通過微水試驗可知滲透系數(shù)是10.6m/d。
[0040]建設地下水抽水井，其篩管深度設置為4m，其長度為3m。以抽水井為中心開挖半徑為2m的半圓形坑，將建造好的曲流式地下水復合污染修復裝置吊放于半圓坑中。
[0041]自下滲環(huán)形槽道1中設置一曝氣裝置，并外接一氣體收集過濾裝置，在上升式環(huán)形槽道2填充吸附材料(如多孔陶瓷顆粒)，并在自由下滲區(qū)域11填充小粒徑沸石(粒徑
并在半圓坑的底部填充粒徑為2_3mm的細砂。受污染的地下水在曝氣的作用下氯乙烯揮發(fā)去除，經(jīng)曝氣修復后經(jīng)曲流板進入填充多孔陶瓷顆粒的上升式環(huán)形槽道2，重金屬被吸附后再經(jīng)阻 擋隔板9垂直向上折起的邊緣溢流滲入填充有小粒徑沸石和底部的細砂，進入淺層含水層頂部。整個過程中氯乙烯去除率達到85%、重金屬的去除率達到70%，并使修復后的地下水自然下滲目的，處理量120m3/d。
[0042]實施例2
[0043]選擇受有機物污染和氨氮污染的垃圾填埋場，其地下水埋深3.5m左右，含水層厚度近IOm,其滲透系數(shù)是8.7m/d。
[0044]建設地下水抽水井，其篩管深度設置為6m，其長度為3m。以抽水井為中心開挖半徑為1.5m的半圓形坑，將建造好的曲流式地下水復合污染修復裝置吊放于半圓坑中。自下滲環(huán)形槽道1中上部填充大粒徑的沸石材料(0.8mm-l.2mm)，沸石材料中安裝曝氣頭，可外接曝氣。上升式環(huán)形槽道2以及自由下滲區(qū)填充小粒徑沸石(粒徑5mm-7mm)，填充厚度保證共2.5m,并在底部填充粒徑為2-3mm的細砂。受污染的地下水在曝氣的作用下有機物揮發(fā)去除，在自下滲環(huán)形槽道1填充的沸石上掛膜后，可將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽，再經(jīng)曲流擋板4進入填充小粒徑沸石的上升式環(huán)形槽道2和自由下滲區(qū)域11，在硝化作用下去除水中的硝酸鹽，從而達到去除有機物的同時也去除氨氮的作用。因此修復過程中有機物去除率達到72%、氨氮的去除率達到84%，并使修復后`的地下水自然下滲目的，處理量85m3/d。
【權利要求】
1.一種曲流式地下水污染修復裝置，包括: 一抽水井，以抽水井為中心開挖一底部為半圓形的圓坑；在該圓坑內(nèi)安裝有如下曲流式地下水污染修復裝置: 曲流式地下水污染修復裝置的中心安裝抽水管，抽水管插設在抽水井內(nèi)并連接抽水栗; 抽水管位于抽水井的井口部分四周為一環(huán)形分水槽，以環(huán)形分水槽為軸心輻射狀的設有布水導管； 該環(huán)形分水槽的四周為上升式環(huán)形槽道，且上升式環(huán)形槽道的底部為一呈圓弧狀的曲流擋板； 在緊貼坑壁設置有阻隔擋板，該阻隔擋板的底部呈圓弧狀，位于抽水井的一側(cè)為向上折起的垂直邊緣，將上升式環(huán)形槽道底部的曲流擋板整體包覆住； 該上升式環(huán)形槽道與阻隔擋板之間為自下滲環(huán)形槽道，并于自下滲環(huán)形槽道上部設置有環(huán)形布水槽；環(huán)形布水槽上設有布水孔； 自下滲環(huán)形槽道中設置有吸附材料和曝氣裝置，上升式環(huán)形槽道中填充有吸附材料； 抽水井內(nèi)設置有用于在線監(jiān)測水位和水質(zhì)的探頭； 抽水泵抽取的地下水由抽水管進入環(huán)形分水槽，并分配給輻射狀的導水管進入環(huán)形布水槽上的布水孔進行布水，直接進入自下滲環(huán)形槽道，在自下滲環(huán)形槽道中的曲流擋板的阻擋下逐漸滲入上升式環(huán)形槽道，再經(jīng)上升式環(huán)形槽道中通過物理、化學及生物作用去除自下滲環(huán)形槽道未完全去除的污染物，并在水頭差的存在下越過阻隔擋板的垂直邊緣進入自由下滲區(qū)域，并經(jīng)快速下滲篩板進入淺層含水層。
2.根據(jù)權利要求1所述的曲流式地下水污染修復裝置，其中，抽水井內(nèi)設置有篩管，抽水泵為一潛水泵，置于地下水位以下的篩管內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求1所述的曲流式地下水污染修復裝置，其中，自下滲環(huán)形槽道外接一收集揮發(fā)性有機物氣體的氣體收集過濾裝置。
4.根據(jù)權利要求1所述的曲流式地下水污染修復裝置，其中，自下滲環(huán)形槽道和上升式環(huán)形槽道中填充的吸附材料為多孔陶瓷顆粒。
5.根據(jù)權利要求1所述的曲流式地下水污染修復裝置，其中，自由下滲區(qū)域內(nèi)填充有粒徑為5mm-7_的沸石，并在自由下滲區(qū)域的底部填充有粒徑為2_3_的細砂。
【文檔編號】C02F9/08GK103613236SQ201310646261
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年12月4日 優(yōu)先權日:2013年12月4日
【發(fā)明者】席北斗, 姜永海, 李鳴曉, 馬志飛, 安達, 廉新穎, 袁志業(yè) 申請人:中國環(huán)境科學研究院