[发明专利]一种去除地下水中重金属和有机污染物的原位循环井簇修复系统

说明书

本发明公开了一种去除地下水中重金属和有机污染物的原位循环井簇修复系统，包括：均匀分布多个循环井簇，每个所述循环井簇包括竖向且间隔设置在土层中的长井管和短井管，所述长井管和短井管的上下端口均密闭；所述长井管由上到下分为上筛管段、实管段和下筛管段，所述上筛管段的下部低于地下水位，所述实管段内设有膨胀阻隔器；所述短井管上设有短井筛管段，所述上筛管段和所述短井筛管段相通；注气系统，用于向所述下筛管段内的井水通入气体；液体抽提系统，用于抽取所述下筛管段内的井水；气体抽提系统，用于对所述短井管管内抽取气体。既能够处理地下水中的有机物，又能处理地下水中的重金属，有效解决循环井构造复杂、维护改装麻烦问题。

技术领域

本发明涉及地下水修复技术领域，特别是涉及一种去除地下水中重金属和有机污染物的原位循环井簇修复系统。

背景技术

我国长三角、珠三角、东北老工业基地等区域土壤污染问题突出，西南、中南地区土壤重金属超标问题也比较严重，其中南方地区土壤整体污染更加严重，未来将是我国主要的土壤修复市场。与此同时，南方地区地下水位又普遍埋深较浅，南方地区地下水埋深较浅，埋深小于2米，北方地区总体自东向西埋深增加，多数地区在6米以上。因此北方区域的场地修复，有时只要把污染场地的土壤修复好就行，地下水可以不管。但对于地下水埋深很浅的南方而言，忽视地下水修复将导致二次污染。因此，随着国家针对场地污染立法的实施，监管的严格，保障修复效果的持续性、强调土壤及地下水一体化修复势在必行。

目前在有机污染场地中应用较多的原位修复技术主要有空气扰动技术、生物曝气技术、可渗透反应屏障技术、原位反应带技术、原位化学氧化技术、监测自然衰减及强化监测自然衰减、原位化学冲洗技术及地下水循环井技术等。

现有循环井一般利用曝气泵在内井曝气，气体与地下水在内井混合上升，至内井上沿地下水自由溢出，进入到内井与外井之间的环形区域，通过外井上部穿孔花管返流回含水层，携带污染物的气体经上部尾气口排出，尾气中的气相污染物由挥发性有机物处理设备进行处理，或回注至包气带中，以生物整治方式进行处理。在循环井下部花管处，井内外存在密度差，井外的地下水不断进入内井，通过连续曝气，在循环井周围形成地下水三维循环，而经过气提作用处理后的地下水污染浓度降低，地下水则回注入井内至含水层，通过回注和抽除的程序，以循环方式处理含水层中的污染地下水，在此过程中同时进行土壤间气体抽除。

现有地下水循环井对应的地下水循环启动方式为空气泵提法，即气体由底端注入，形成气水混合物并在内井上升，通过上部花管的气水分离器进行分离，气体由尾气口排出，地下水反流回含水层，通过不断曝气，最终在循环井附近形成地下水的三维循环。

就实际应用表现来看，现有的地下水循环井存在如下缺点：

①相比于单井管的构造，循环井采用的多井管构造(套管)较复杂，现场施工时难度较大，尤其对于存在流砂层、污染深度大的场地难以保证内、外井的轴心完全重合，显著影响气、液在内、外井之间的三维循环，进而影响其治理效果。

②目前国内工程应用的循环井技术为国外引进，缺少配套安装及运行装置，为保证治理效果，一般全套进口，对于场地不同污染物类型及空间分布，需先在工厂定制成套循环井设备，再运输至现场安装、调试、运行，整个过程费时费力，并且对场地前期污染及地勘精准度提出较高要求，若现场施工出现与设计不相符的特殊地质情况，则难以再针对性地调整，进而影响其治理效果。

③循环井内采用的气提装置、曝气装置较特殊，对其更换、维修较麻烦。

④由于循环井的工作原理可知，循环井一般通过气提或曝气吹脱地下水中的有机污染物以达到治理目的，因而对于需要采用液体型氧化还原药剂以强化污染物去除的工艺，特别是对于不具有挥发生的重金属污染物，其适用性差。