[发明专利]一种基于多层反应墙技术处理地下水的原位土壤修复工艺

权利要求书

1.一种基于多层反应墙技术处理地下水的原位土壤修复工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

1)土壤修复任务开始：污染土地经地质勘测以后确定了污染范围及深度，明确了污染面积，分布特征并确定了土壤治理方案后，同时也将根据地勘结果确定地下水处理方案；

2)建立隔离墙及隔离导水设施：在地勘中明确污染水范围后，做出四面隔离墙，通过在隔离墙内部对土壤的高渗透层和低渗透层的干预(注入胶体类物质等方式)，阻断两类土壤层中污染的相互扩散(正扩散和逆扩散)和阻断土壤中的污染对水体的持续释放，需在污染区的来水上游隔离墙处设立导流井；并在污染区的下游地下水层的垂直横截面上建立多层反应墙，阻断污染水向环境下游迁移的途径；

3)利用多层反应墙技术处理地下水：在下游隔离墙来水的垂直横截面处设置多层反应墙，将下游污染水导入多层反应墙的第一层曝气吸附反应墙中，此反应墙内部填充物将依来水性质确定吸附材料包括但不限于炭吸附材料和离子络合剂等成份，来水经过炭类吸附剂投加，经曝气单元，进行有氧生化处理，满足停留时间后的泥水混合水体经溢流进入澄清浓缩单元墙，再次进行污水静置与污泥浓缩，此单元设备包含有数台泥浆泵，潜水回流管路及若干注剂泵；经此第二层澄清浓缩反应墙的上层水体溢流进入第三反应墙：过滤墙；

4)反应墙的特殊设计：第一反应墙中的空气喷嘴排列方式与反应墙的开孔大小及深度是依据地下水层的深度及污染面积确定的，反应墙的内部结构可采用双层结构，结构设计取决于土层中所包含的污染物与土壤的结合紧密度及形态而定。反应墙的体积是依据污染水的流量计算确定；

5)炭吸附泥浆的流转：经第一反应墙溢流进第二反应墙中炭吸附泥浆，沉淀后经过回流泵重新进入第一反应墙进行比例回流，以求更充分发挥炭吸附剂吸附活性与炭泥的生化活性，直到吸附饱和后的炭吸附泥才会在第二反应墙中被泥浆泵提升出来的进入地面上的EFET-WAO混配单元；符合一定泥水比例的泥水混合物(简称炭泥，形态为粘度约为100cp的液体，此时所说的水分为炭泥吸附水)被送往EFET-WAO装置进行氧化再生处理，有泥水比例要求的原因：是为了达到下一步工艺EFET-WAO装置的自热反应所需要的，因为只有泥水比达到一定的比例(2-10％中的某值)，这个氧化再生过程将会实现再生反应自持，即反应热就能满足反应过程的持续，达到最大化的节能要求；

6)第三层过滤墙是将从第二层反应墙中溢流过来的水体，通过采用可提升的整装填料的滤床结构的过滤介质或其它过滤设备进行水质过滤，去除出水中少量残存的悬浮吸附颗粒，水质完全达标后经泵提升进入上游的导流井汇合排入环境水系；注：第三层反应墙只是一个示意性结构，本设计并不排除还有第四层反应墙，本质上的设计需求是对前处理单元的效果检查及对环境排放的要求进行最终精细化处理单元。

7)污染物炭泥的连续EFET-WAO处理过程：来自于炭泥水混配罐的饱和碳泥用泵提升进入废碳储罐，再经高压泵加压后，依次通过进、出料换热器、加热器(开机启动进使用，运行后停机)升温后进入EFET-WAO反应器，在反应器内与由空压机注入的空气或富氧进行反应，废碳泥中的炭吸附剂得到再生，再生后的热吸附剂与冷进料炭泥通过换热器换热使冷进料达到反应器入口初始反应温度，同时降低出料的温度，经换热后的出料经过压力控制阀减压后进入吸附剂再生储罐，碳吸附剂再生储罐顶部排出的气体在洗涤器经过水喷淋洗涤后，用鼓风机引入曝气吸附反应墙做曝气使用，碳吸附剂再生储罐下部的再生碳吸附剂用泵提升至反应墙中的文丘里投炭设备投加进反应墙，通过流量控制阀控制进入系统的再生吸附剂流量，流量的大小与浓度是依据反应墙内部污染物的浓度而进行比例确定；

8)EFET-WAO无机灰分的排出方式：在处理污染地下水的过程中所产生的灰分一部分是污泥经热裂化后产生的，一部分的灰分是吸附剂多次再生失效后的灰分，这部分占全部总量的10％，由EFET-WAO装置产生的这部分灰分是经高温高压反应后产生的无毒无害的无机物，经EFET-WAO反应器底部脱出后可以做反应墙移出后的原位现场填埋使用。