[发明专利]一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法

说明书

本发明公开了一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，属于土体和地下水修复技术领域。在曝气井周围布设多个与大气相通的滤管，曝气过程中曝气口与滤管之间的土体因气体压力梯度产生气体流量，土体中形成新的气体渗流通道，加快了渗流通道两侧污染物的传质运移。本发明提供的增强曝气的方法简便易行，从原理上有效解决了低渗土体曝气修复效果差的难题。

技术领域

本发明属于土体和地下水修复技术领域，具体地，涉及一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法。

背景技术

经济社会的快速发展，一方面提高了人民的生活水平，另一方面也带了严峻的水土环境污染问题。水土污染主要有三种：重金属污染，有机污染以及放射性污染，其中有机物污染问题愈发严重，尤其是挥发性有机物(VOCs)，是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见污染物。挥发性有机物一旦进入水土环境，不仅会污染水质，影响水质健康，还能劣化土体性质，影响工程建设安全。针对这一问题，已有很多的修复技术，如热脱附技术、电动修复技术和土壤淋洗技术等，其中曝气法技术是目前公认的去除高渗土体(砂土、砾石土等)中挥发性有机物污染的最有效技术之一。

由于现场地层的复杂性和非均质性，低渗土体VOCs污染问题日益突出。与高渗土体不同，低渗土体由于颗粒细小，渗透性低，毛细阻滞作用强，曝气过程中土体内难以形成较大气体压力梯度，因而土体气体流量极小，形成的气体渗流通道有限，且污染物的传质运移缓慢。为提高低渗污染土体曝气修复效果，已有不少专家学者研发新的曝气技术。

如于2018年12月25日公开的发明专利申请《一种低渗透污染区地下水曝气修复方法》(CN 109078973 A)，在表面活性剂强化曝气的基础上，以羧甲基纤维素钠水溶液作为增稠阻隔剂定向控制曝气过程中的气流运动方向，以解决局部低渗污染区难以修复的难题。但是，该方法仍存在以下几个缺点：

1)十二烷基苯磺酸钠作为表面活性剂，加入水土中，虽然提高低渗土体渗透性，增强曝气修复效果，但易对水土环境造成二次污染；

2)该方法施工工艺要求高，操作较困难，难以有效保证修复效率。

发明内容

本发明从低渗土体曝气机理上着手，提供了一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，该方法能够有效的解决上述技术问题，且产生极大的社会效益和环境效益。

本发明的目的是这样实现的。本发明提供了一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，在低渗土体VOCs污染区内设置曝气井，且在曝气井的周围均匀布设多个与大气相通的滤管，曝气过程中曝气井的曝气口与滤管之间的土体因气体压力梯度产生气体流量，使土体中形成新的气体渗流通道，加快渗流通道两侧污染物的传质运移，具体的，包括以下步骤：

步骤1，通过地质勘查的手段查明待修复区中土体VOCs污染深度和范围，并将低渗土体VOCs污染区的下端面记为污染端面h1；

步骤2，布设曝气井系统

所述曝气井系统包括空气压缩机、气体管道和曝气井；所述曝气井垂直穿过土体的非饱和区插入低渗土体VOCs污染区，记曝气口下端面记为端面h2，端面h2位于污染端面h1以下2m-4m处；

步骤3，在曝气井周围均匀布设滤管

所述滤管由同轴的顶管、转接管、滤孔管依次固接构成，其中顶管中装填有活性炭，滤孔管的管壁上均匀布设多个气孔；

保持顶管的上端面与地表面平齐，将N个滤管垂直且均匀布设在曝气井的周围，设滤孔管与曝气井之间的水平距离为H，H＝2m-5m，记滤孔管的下端面为端面h3，端面h3位于端面h2以下0.3-1.0m处；

步骤4，进行曝气修复