[发明专利]用于低渗透污染土壤修复的原位增渗设备及原位增渗方法

说明书

本发明涉及一种用于低渗透污染土壤修复的原位增渗设备及原位增渗方法，确认土壤的待修复位置后，以高压喷射机构的钻机单元、第一压力泵和一种介质单元配合、对待修复位置以射水的方式进行纵向钻孔，钻孔至预设位置后，控制高压射水方向，进行横向造缝，在横向造缝的水平面上方的高压喷射机构处设置止水栓塞，以高压喷射机构的钻机单元、第一压力泵和另一种介质单元配合、向造缝空间注入流体，通过原位压裂形成渗透通道，在渗透通道中置入填充体，逐级抬高高压喷射机构造缝，直至增渗完成后撤出高压喷射机构并开始原位修复。本发明提高污染土壤的渗透性能，从而加速修复药剂的传输、缩短修复时间，具有更好的污染物去除效果。

技术领域

本发明涉及污染的土壤的复原的技术领域，特别涉及一种用于低渗透污染土壤修复的原位增渗设备及原位增渗方法。

背景技术

现今，随着社会经济不断发展，能源消耗越来越大，环境污染问题已成为限制社会经济发展的主要因素。

整体来说，土壤环境状况不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。我国土壤总的点位超标率为16.1%，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2%、2.3%、1.5%和1.1%。

在土壤修复过程中，受场地条件或地质条件限制，越来越多修复工程开始采用原位修复技术，当前原位修复技术发展迅猛，技术日臻成熟，取得了不俗的成绩。然而，对于低渗透污染土壤来说，原位修复技术的进展相对比较缓慢，其原因主要是由于土壤渗透系数较低，使得原位修复过程中所必需的修复药剂不易进入土层、或是在土层中运移速度过缓，阻碍了修复药剂的物质传输效果，药剂不能与污染物充分接触，致使修复效率大大降低，修复时间普遍较长，甚至有些场地还存在修复一段时间以后污染物浓度反弹的情况。

对于此类低渗透性污染土壤，现有的原位修复技术及方法主要都是从污染物特征的角度出发，没有从根本上解决土壤渗透性能较低的问题，因而其原位修复效果均没有显著提高。

发明内容

本发明解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化的用于低渗透污染土壤修复的原位增渗设备及原位增渗方法，针对制约低渗透污染土壤修复效果的关键制约因素，通过提高污染土壤的渗透性能，从而加速修复药剂的传输、缩短修复时间，具有更好的污染物去除效果。

本发明所采用的技术方案是，一种用于低渗透污染土壤修复的原位增渗方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：确认土壤的待修复位置；

步骤2：对待修复位置以射水的方式进行纵向钻孔；

步骤3：钻孔至预设位置后，控制高压喷射机构的高压射水方向，进行横向造缝；

步骤4：在横向造缝的水平面上方的高压喷射机构处设置止水栓塞，向步骤3的造缝空间注入流体，通过原位压裂形成渗透通道；

步骤5：在渗透通道中置入填充体；

步骤6：若增渗完成，则撤出高压喷射机构，开始原位修复，否则，卸下止水栓塞，抬升高压喷射机构至新的预设位置，返回步骤3。其中，卸下止水栓塞是指钻孔造缝结束后，将止水栓塞内的压力降低为0，则囊状的止水栓塞与钻孔之间脱离，可以将其取出，重复利用。

优选地，所述步骤2中，以在底部和侧向设有射水孔的钻头，在待修复位置进行钻探，直至侧向的射水孔到达需要进行增渗的水平面。

优选地，所述步骤3中，钻孔至预设位置后，在钻杆中投入止水钢珠，底部的射水孔不出水，此时钻头底部的射水孔封堵、高压水只能通过钻头侧向射水孔射出，提高射水压力，进行横向造缝、制造初步水力缝隙，过程中保持钻头旋转。