用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝：將污染的地下水抽出至地表后，在地表通過曝氣去除其中的污染物后再將處理后的地下水重新回灌至地下水中。本發(fā)明采用合理優(yōu)化的抽提井和注射井布設(shè)和流量，可以防止污染物范圍的進(jìn)一步擴(kuò)散，抽提和注射加大了地下水流場(chǎng)的水力坡度，增加了地下水的流動(dòng)速度，能夠快速的將地下水中的污染物去除，污染范圍內(nèi)的地下水經(jīng)過抽提處理后注入到地下水中，減少了整個(gè)修復(fù)工程中的地下水抽提量。本發(fā)明實(shí)施后，可以有效降低地下水中的揮發(fā)性有機(jī)污染物，經(jīng)過單次抽提-曝氣-注入后有機(jī)污染物去除率一般大于30％；多次抽提-曝氣-注入后有機(jī)污染物去除率大于80％。
【專利說明】用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及環(huán)保修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工 -H- 〇

【背景技術(shù)】
[0002] 總體而言，地下水資源在我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國民生活中占據(jù)有重要地位，但目前 我國地下水的污染形勢(shì)不容樂觀，部分行業(yè)威脅地下水環(huán)境安全。2009年全國2億多噸 工業(yè)固體廢物未得到有效綜合利用或處置，鉻渣和錳渣堆放場(chǎng)滲漏污染地下水事件時(shí)有發(fā) 生；石油化工行業(yè)勘探、開采及生產(chǎn)活動(dòng)顯著影響到地下水水質(zhì)，加油站滲漏污染地下水問 題日益凸現(xiàn)。
[0003] 隨著我國城市化進(jìn)程和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移步伐的加快，大量的化工企業(yè)搬迀或關(guān)停，從而 涌現(xiàn)大量的各類型的污染場(chǎng)地亟待修復(fù)。發(fā)達(dá)國家在20世紀(jì)80年代就開始了地下水污染 場(chǎng)地的修復(fù)研宄，取得了重要進(jìn)展。
[0004] 我國污染場(chǎng)地修復(fù)還處于起步階段，目前場(chǎng)地修復(fù)方面的法律、法規(guī)還不健全，自 主的修復(fù)技術(shù)較少，大部分均引進(jìn)國外的技術(shù)。
[0005] 地下水埋藏于地下含水層介質(zhì)中，由于其具有隱蔽性，被污染后很難被發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng) 的地下水治理采用抽出-處理技術(shù)，即通過井等構(gòu)筑物將地下水抽出至地表，在地表進(jìn)行 治理后，達(dá)標(biāo)排放或用于城市供水。采用抽出-處理技術(shù)需要抽出大量的地下水，會(huì)影響周 圍的地下水流場(chǎng)，而且由于地下含水介質(zhì)為固液兩相，液相中的污染物極易被抽出后處理， 而固相中的污染物釋放較為緩慢，造成抽出-處理技術(shù)應(yīng)用過程中前期污染物濃度的下降 速度較快，而后期濃度下降較為緩慢的拖尾現(xiàn)象。采用抽出-處理技術(shù)抽出處理的地下水 一般為污染地下水體積的幾倍甚至幾十倍，后期抽提出的地下水實(shí)際為污染區(qū)域周圍清潔 的地下水，在流經(jīng)污染區(qū)域后，洗滌被污染的含水層介質(zhì)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明采用了以下的技術(shù)方案：
[0008] 將污染的地下水抽出至地表后，在地表通過曝氣去除其中的污染物后再將處理后 的地下水重新回灌至地下水中。
[0009] 該工藝由以下步驟組成：
[0010] (1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝 氣池中；
[0011] (2)利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣一段時(shí)間；
[0012] (3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；
[0013] (4)重復(fù)上述步驟（1)-(3)，直至水中的揮發(fā)性有機(jī)物滿足標(biāo)準(zhǔn)。
[0014] 其中，所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游 和下游分別設(shè)置；
[0015] 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流 量，盡可能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
[0016] 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為0. 5_2m3/h ;
[0017] 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為60-240min。
[0018] 抽提井和注入井的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件和地下水污染情況確定，該工 藝的抽提井和注入井應(yīng)布設(shè)在地下水污染較為嚴(yán)重的區(qū)域，能夠快速的將地下水中的污染 物去除。同時(shí)，在含水層滲透性為均質(zhì)（滲透性處處相同）的條件下，注射井的布設(shè)應(yīng)采用 等邊三角形布置原則，抽提井位于等邊三角形中心位置，注射井之間的距離根據(jù)含水層的 滲透性能確定，滲透性較好的含水層注射井之間的距離較大。在整個(gè)區(qū)域的修復(fù)過程中，應(yīng) 考慮修復(fù)邊界處的地下水流動(dòng)情況，在邊界處可多布置注入井，防止區(qū)域外的地下水流入 修復(fù)區(qū)域內(nèi)，影響修復(fù)效果。在抽提井、注入井的垂向布置上，一般情況下抽提井和注入井 的深度一致，在成本有限的條件下，注入井的的深度可適當(dāng)減小。
[0019] 在含水層非均質(zhì)的條件下，可采用地下水?dāng)?shù)值模擬和遺傳算法、退火算法等優(yōu)化 方法確定抽提井和注入井的布設(shè)。
[0020] 本發(fā)明采用合理優(yōu)化的抽提井和注射井布設(shè)和流量，可以防止污染物范圍的進(jìn)一 步擴(kuò)散，抽提和注射加大了地下水流場(chǎng)的水力坡度，增加了地下水的流動(dòng)速度，能夠快速的 將地下水中的污染物去除，污染范圍內(nèi)的地下水經(jīng)過抽提處理后注入到地下水中，減少了 整個(gè)修復(fù)工程中的地下水抽提量。
[0021] 本發(fā)明實(shí)施后，可以有效降低地下水中的揮發(fā)性有機(jī)污染物，經(jīng)過單次抽提-曝 氣-注入后有機(jī)污染物去除率一般大于30% ;多次抽提-曝氣-注入后有機(jī)污染物去除率 大于80%。
[0022] 本發(fā)明所述工藝能夠很好的去除地下水中的有機(jī)污染物，其成本低，處理速度快， 具有較好的修復(fù)效果。
[0023] 本發(fā)明適用條件主要包括：
[0024] 1)地下水中的污染物主要為揮發(fā)性污染物，在地表能夠通過曝氣技術(shù)將其處理達(dá) 到治理標(biāo)準(zhǔn)。若治理標(biāo)準(zhǔn)較低，該技術(shù)可作為前期修復(fù)技術(shù)，在去除大部分污染物后利用其 它輔助修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修復(fù)。
[0025] 2)前期需要充分了解場(chǎng)地的水文地質(zhì)條件以及污染物的分布情況，并且通過地下 水模型以及優(yōu)化算法合理布置抽提井和注射井，并給出每口井的抽提和注射流量。
[0026] 3)地下水修復(fù)目標(biāo)合理，與傳統(tǒng)的抽出-處理技術(shù)類似，該技術(shù)也會(huì)有一定的拖 尾效應(yīng)，后期可考慮采用在曝氣后的水中添加化學(xué)氧化劑或微生物（或其所需的營養(yǎng)物 質(zhì)）等，強(qiáng)化去除地下水中少量污染物。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面列舉一部分具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，有必要在此指出的是以下具體實(shí) 施例只用于對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，不代表對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。其他人根據(jù)本發(fā) 明做出的一些非本質(zhì)的修改和調(diào)整仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0028] 實(shí)施例1
[0029] 用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝：
[0030] (1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝 氣池中；
[0031] (2)利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣；
[0032] (3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；
[0033] 其中，所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游 和下游分別設(shè)置；
[0034] 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流 量，盡可能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
[0035] 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為0. 5m3/h ;
[0036] 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為60min。
[0037] 實(shí)施例2
[0038] 用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝：
[0039] (1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝 氣池中；
[0040] (2)利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣一段時(shí)間；
[0041] (3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；
[0042] 其中，所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游 和下游分別設(shè)置；
[0043] 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流 量，盡可能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
[0044] 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為2m3/h ;
[0045] 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為240min。
[0046] 實(shí)施例3
[0047] 用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝：
[0048] (1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝 氣池中；
[0049] (2)利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣一段時(shí)間；
[0050] (3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；
[0051] 其中，所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游 和下游分別設(shè)置；
[0052] 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流 量，盡可能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
[0053] 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為ImVh ;
[0054] 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為150min。
[0055] 實(shí)施例4
[0056] 用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝：
[0057] (1)利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝 氣池中；
[0058] (2)利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣一段時(shí)間；
[0059] (3)將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下；
[0060] (4)重復(fù)上述步驟（1)-(3)，直至水中的揮發(fā)性有機(jī)物滿足標(biāo)準(zhǔn)。
[0061] 其中，所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游 和下游分別設(shè)置；
[0062] 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流 量，盡可能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
[0063] 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為2m3/h ;
[0064] 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為240min。
[0065] 修復(fù)前后水質(zhì)情況及污染物去除率單位：μ g/L
[0066]

【權(quán)利要求】
1. 用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于，其工藝包括：將污染的 地下水抽出至地表后，在地表通過曝氣去除其中的污染物后再將處理后的地下水重新回灌 至地下水中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于， 由以下步驟組成： (1) 利用抽提井以一定的流速將揮發(fā)有機(jī)污染物污染的地下水抽出，注入地表曝氣池 中； (2) 利用鼓風(fēng)機(jī)或吹脫塔對(duì)曝氣池中的污染水曝氣一段時(shí)間； (3) 將曝氣后的污染水經(jīng)由注射井以一定的流速重新注入到地下； (4) 重復(fù)上述步驟（1)-(3)，直至水中的揮發(fā)性有機(jī)物滿足標(biāo)準(zhǔn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于， 所述的抽提井設(shè)置在地下水污染羽最嚴(yán)重處；注射井在地下水污染羽上游和下游分別設(shè) 置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于， 所述的步驟（1)和（3)中的流速應(yīng)根據(jù)抽提井和注入井的布設(shè)合理確定其注射流量，盡可 能的減少對(duì)地下水流場(chǎng)的影響。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于， 所述的步驟（2)中曝氣要求為：每立方米水曝氣速率為0. 5-2m3/h。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于地下水中揮發(fā)性有機(jī)污染物修復(fù)的工藝，其特征在于， 所述的步驟（2)中曝氣時(shí)間為60-240min。
【文檔編號(hào)】C02F1/24GK104478027SQ201410753044
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】陳犖, 唐曉聲 申請(qǐng)人:江蘇上田環(huán)境修復(fù)有限公司