[发明专利]用于土壤曝气的新型隔层井管、隔层曝气井及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及修复土壤挥发性污染物的技术领域，尤其涉及一种用于土壤曝气的新型隔层井管、隔层曝气井及其施工方法。

背景技术

当前，土壤挥发性有机污染日益加重，严重威胁着人类健康。空气扰动(Airsparging，AS)凭借其特有的原位、经济和高效的优势，成为治理土壤挥发性有机污染的主要方法。其修复机理是利用垂直或水平井，用曝气机将新鲜空气注入到土壤受污染区，以新鲜空气流为载体，通过压力差将土壤中挥发性有机污染物带至包气带或地表。

通常AS曝气井多为单井建设，筛管长度与深度固定，无法改变气体在地下出露点位置，同时井筛筛孔直接与土壤接触，不利于气体均匀扩散。因此，当曝气井周围土壤为非均质体时，气体会选择渗透性强的部分，形成固定气体通道将污染物带至地表；而当曝气井周围土壤为均质体时，气体则会均匀分布，将污染物带至地表。有鉴于传统曝气井无法对污染物实现多层次、均匀曝气处理，设计开发一种改进型曝气井，用于克服上述问题。

发明内容

针对现有技术方案存在的问题，本发明实施例提供一种用于土壤曝气的新型隔层井管、隔层曝气井及其施工方法，用于处理空气扰动技术修复土壤非饱和带挥发性污染物，增加曝气井的使用灵活度，实现多层次、均匀曝气处理，提高污染物处理效果。

本发明实施例提供一种用于土壤曝气的新型隔层井管，其包括：管道，所述管道的管壁上间隔分布多个筛孔，所述筛孔的孔径自管道顶端至底端逐渐增加；环形挡板，所述环形挡板固定在所述管道的管壁上。

优选地，用于土壤曝气的新型隔层井管还包括肋板，所述环形挡板顶面或/和底面上设置多个肋板，所述肋板从所述管道的管壁延伸至所述环形挡板的边沿。

优选地，所述筛孔呈圆孔状，所述筛孔沿着所述管道的管壁对称且间隔分布，且所述筛孔的孔径自管道顶端至底端逐渐增加。

优选地，所述筛孔的孔径为0.3～1.5cm。

优选地，所述筛孔所占面积为所述管道管壁表面积的20％～40％。

优选地，所述管道的管长为1.0～1.5m，管径为5.0～10.0cm。

另一方面，本发明提供一种用于土壤曝气的新型隔层曝气井，其包括：多根如上述中的任一权利要求所述的用于土壤曝气的新型隔层井管，每个所述用于土壤曝气的新型隔层井管的端部依次可拆卸地连接且连通形成井管，位于下部的所述用于土壤曝气的新型隔层井管的筛孔直径大于其上部的所述用于土壤曝气的新型隔层井管的筛孔直径。

优选地，所述用于土壤曝气的新型隔层井管的顶端设有外螺纹，底端设有内螺纹，相邻的所述用于土壤曝气的新型隔层井管之间通过螺纹连接。

另一方面，本发明提供一种用于土壤曝气的新型隔层曝气井的施工方法，包括下述施工步骤：将如上述中的任一权利要求所述的用于土壤曝气的新型隔层曝气井置在待成孔地面上；将所述用于土壤曝气的新型隔层曝气井垂直置于井孔内；对所述用于土壤曝气的新型隔层井管的环形挡板交错回填低透气滤料和高透气滤料，所述环形挡板的下方依次回填所述低透气滤料和高透气滤料，上方依次回填所述低透气滤料和高透气滤料；安装且回填完毕，采用混凝土对所述用于土壤曝气的新型隔层曝气井进行封井。

另外，优选地，在施工步骤之前还包括下述步骤：(a)根据土壤理化性质，确定曝气井的井位和井深；(b)根据井深，制作若干根如上述中的任一权利要求所述的用于土壤曝气的新型隔层井管；(c)制作如上述中的任一权利要求所述的用于土壤曝气的新型隔层曝气井。

根据本发明实施例提供的一种用于土壤曝气的新型隔层井管、隔层曝气井及其施工方法，与定深曝气头联用，可用来处理地下20m内受挥发性有机物污染的非饱和带土壤，实现在不同深度污染物区域进行曝气，增大气体与受污染土壤的接触面积，提高挥发性污染物的去除效率；可依据污染物的深度，通过螺纹快速将若干个隔层井管组合成要求长度的改进曝气井，用于土壤曝气使用；隔层井管的环形挡板与低透气、高透气滤料的联用起到阻隔分层的作用，可将新鲜空气分层注入受污染区域，同时防止注入的新鲜空气从井管壁溢出至地表；隔层井管的筛孔依据埋深的增加逐步加大，以利于新鲜空气充分的与受污染土壤接触。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。