[发明专利]一种原位修复系统及修复方法

说明书

本发明属于环境修复领域，具体涉及了一种原位修复系统及修复方法，该原位修复系统包括原位热脱附系统和多相抽提系统，原位热脱附系统包括至少一个加热井、加热装置以及用于抽提汽化和/或挥发的污染物的抽提装置；多相抽提系统包括至少一个多相抽提井、用于抽提污染地下水的抽水装置以及分离装置；其中，加热井与多相抽提井相互独立设置，间距为大于0m，小于等于6m。该方法将原位热脱附技术与多相抽提技术联用，进一步消减污染区域内的污染物，降低原位热脱附的修复能耗。

技术领域

本发明属于环境修复领域，具体涉及了一种污染土壤及地下水的原位修复系统及修复方法，更具体的为一种协同原位热脱附用增强型多相抽提系统。

背景技术

近年来我国相继开展了污染场地修复治理工程，以江苏为例，目前已完成近10项污染场地修复工程，并且随着污染企业的搬迁整治，多个污染场地修复工程还在陆续实施。然而，目前我国的污染场地修复刚刚起步，现有的修复工程大多采用异位填埋和水泥窑协同处置等异位处理方式，异位处理方式不仅成本高，而且二次污染严重，而原位修复技术被大量急功近利地使用，如常温热解析的过度使用、短期内过量注入氧化药剂等，导致许多修复项目进展缓慢。因此，我国现阶段亟需开展有效的土壤和地下水污染原位修复技术研究。

原位热脱附技术是有机污染土壤原位修复技术中一项重要手段，主要用于处理一些比较难开展异位环境修复的区域，例如，深层土壤以及建筑物下面的污染修复。原位热脱附技术是将污染土壤及地下水加热至目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。

目前，单独采用加热的方式，可以去除一定量的污染物，但是需要消耗大量的能量。而常规多相抽提去除污染物的效率较慢，并且目前市面上的小型深井抽水设备在高温环境中很难长时间稳定运行，存在设备价格昂贵等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种污染土壤及地下水的原位修复系统及修复方法，该方法将原位热脱附技术与多相抽提技术联用，使被土壤以及地下水的辐射热量加热的污染物通过多相抽提技术抽提出，进一步消减污染区域内的污染物，降低原位热脱附的修复能耗。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种原位修复系统，所述原位修复系统包括原位热脱附系统和多相抽提系统，所述原位热脱附系统包括至少一个加热井、加热装置以及用于抽提汽化和/或挥发的污染物的抽提装置；所述多相抽提系统包括至少一个多相抽提井、用于抽提污染地下水的抽水装置以及分离装置；

其中，所述加热井与多相抽提井相互独立设置，间距为大于0m，小于等于6m。

本发明中，加热井的底部一般设置于污染土壤中；多相抽提井的底部一般设置于污染地下水中，在加热土壤的同时，通过热量辐射也加热了土壤附近污染的地下水，地下水的温度升高，使得其中溶解的污染物汽化或者挥发，NAPL相的粘度也随之降低，此时利用多相抽提技术就能将这部分受污染的地下水抽提出，并进行修复。

本发明中，当加热井为两个以上时，可以设置为矩阵，多相抽提井设置在矩阵中。为了更好的利用热量，优选地，相邻两个加热井之间的间距为2～6m。此时，所述多相抽提井优选设置于污染浓度最高区域内的相邻两个加热井连线的中心处或相邻三个加热井构成的三角形区域的中心处，污染浓度最高区域的具体确认方式如下：通过检测分析土壤及地下水污染物浓度，并结合本领域技术人员常规使用的反插值法或克里金插值法等模型分析，找到加热井群内污染浓度最高的区域。

本发明中，对加热装置没有特殊的要求，一般为本领域常见的加热系统，如燃料加热系统、电加热系统、射频加热系统以及电磁加热系统等。抽水装置也如加热装置，包括常规的空压机、进气管、出水管以及抽水泵；其中，进气管、出水管设置于多相抽提井内，空压机与进气管连接，出水管与抽水泵连接。