一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统的制作方法

1.本发明涉及污染场地修复控制技术领域，特别是涉及一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统。


背景技术：

2.对污染场地进行原位修复时，土壤的渗透性为关键影响因素之一。渗透性低的土壤传质效率较低，在修复时会使得药剂难以在土壤内部扩散或移动缓慢，造成修复药剂与污染物的接触不充分，从而大大降低修复效率。尤其是目前常用的原位修复方式往往先将地下水抽出处理，在低渗透性污染场地易造成的土体固结、地面沉降等土壤结构的破坏现象。对于此类问题，现有的解决方案多为对土壤进行翻抛或从污染物角度解决，均存在一定不足：翻抛对施工成本增加较多，且仅对表面浅层土壤适用，无法作用于深层土壤；从污染物的角度出发，未解决根源上土壤渗透性低的问题，对修复效果作用有限。


技术实现要素：

3.本发明主要解决的技术问题是提供一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统，其包括：注射单元、抽提单元、检查井、检测装置，所述注射单元：根据场地的污染情况配置对应的修复药剂以及设置对应的注射井数量和深度，利用气动压裂技术对土壤进行原位增渗，并通过高压空气将修复药剂从注射井均匀的喷洒至相应深度的场地中；所述抽提单元：将污染场地中的废水和废气进行排出并进行回收处理；所述检查井：设置于抽提井与注射井的影响范围的远点，以监测最不利点的修复效果，判断修复是否达标；所述检测装置：与检查井配合，对样品进行检测分析，并对采样污染物进行收集管理。
5.在本发明一个较佳实施例中，所述注射单元包括筛管注射井、注射管道、高压空气压缩机、药剂储存搅拌箱，所述高压空气压缩机和所述药剂储存搅拌箱与所述筛管注射井相连接，以向筛管注射井内输送高压空气和修复药剂，每个筛管注射井列中相邻的所述筛管注射井通过所述注射管道相连通。
6.在本发明一个较佳实施例中，所述抽提单元包括抽提井、抽提管道、水气分离装置、废水收集暂存箱、活性炭滤罐，每个抽提井列中相邻的所述抽提井通过所述抽提管道相连通，所述水气分离装置通过抽提管道与多个所述抽提井相连通，所述废水收集暂存箱和所述活性炭滤罐与所述水气分离装置相连通。
7.在本发明一个较佳实施例中，两个筛管注射井列之间设置有一个抽提井列，使得
所述筛管注射井列与所述抽提井列交错排列，设置于筛管注射井和抽提井周围的所述监测井与所述检测装置相连接。
8.在本发明一个较佳实施例中，当每个筛管注射井的作用范围为r时，则相邻的两个筛管注射井列之间的间距为2r，且每个筛管注射井列中相邻两个筛管注射井的间距也为2r。
9.在本发明一个较佳实施例中，抽提井列与筛管注射井列的间距为r，相邻两个抽提井列之间的间距为2r，每个抽提井列中相邻两个抽提井的间距同样为2r。
10.在本发明一个较佳实施例中，所述监测井位于所述筛管注射井和抽提井作用范围的远点。
11.在本发明一个较佳实施例中，所述监测井设置于相邻的抽提井与注射井组成的正方形的中心处。
12.在本发明一个较佳实施例中，所述高压空气压缩机通过空气管道与多个筛管注射井列相连通，所述药剂储存搅拌箱通过药剂管道与多个筛管注射井列相连通。
13.在本发明一个较佳实施例中，一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统的实施步骤包括：场地布设：首先对低渗透性污染场地进行场地调查，根据待修复区域的污染物种类、浓度、土壤渗透性制定施工方案并开始施工，布设止水帷幕、挖掘浅层土壤后布置井群；土壤增渗：使用高压空气压缩机向筛管注射井内注射高压空气，利用气动压裂技术对土壤进行原位增渗，以有效避免大量清水的浪费与二次污染的产生；增渗完成后，填充支撑剂并检测，达标后进行原位修复，若未达标则重复注射高压空气步骤；其中，支撑剂为烧结而成的陶粒状结构，支撑剂填充方式为：利用高压空气压缩机向井内注射，随着高压空气进入地层充填在岩层裂隙中；原位修复：筛管注射井向场地内注射药剂储存搅拌箱送来的修复药剂，以进行修复处理，修复完成后达标验收。
14.本发明的有益效果是：利用气动增渗-原位注射方式，可以有效提高污染场地的渗透率，从而提升药剂与污染物的接触率，提高修复效果，节约作用时间，减少工程量，节约投资，使技术应用场景更为广泛；有效防止传统污染场地修复技术中单独地下水抽出处理所造成的土体固结、地面沉降等土壤结构的破坏现象，有效提高了整体修复效果。
附图说明
15.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本发明的一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统一较佳实施例的整体结构示意图；图2是本发明的一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统一较佳实施例中土壤增渗的结构示意图；图3是本发明的一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统一较佳实施例中
原位修复的结构示意图；图4是本发明的一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统一较佳实施例的流程结构示意图。
具体实施方式
16.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
17.请参阅图1-4，本发明实施例包括：一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统，其结构包括：注射单元、抽提单元、检查井3、检测装置10。
18.所述注射单元：根据场地的污染情况配置对应的修复药剂以及设置对应的注射井数量和深度，利用气动压裂技术对土壤进行原位增渗，并通过高压空气将修复药剂从注射井均匀的喷洒至相应深度的场地中；所述抽提单元：将污染场地中的废水和废气进行排出并进行回收处理；所述检查井：设置于抽提井与注射井的影响范围的远点，以监测最不利点的修复效果，判断修复是否达标；所述检测装置：与检查井配合，对样品进行检测分析，并对采样污染物进行收集管理。
19.所述注射单元包括筛管注射井1、注射管道4、高压空气压缩机6、药剂储存搅拌箱11，所述高压空气压缩机和所述药剂储存搅拌箱与所述筛管注射井相连接，以向筛管注射井内输送高压空气和修复药剂，每个筛管注射井列中相邻的所述筛管注射井通过所述注射管道相连通。其中，注射井为筛管结构，透气透水性能良好，所述高压空气压缩机可以通过空气管道与一个或者多个筛管注射井相连通，所述药剂储存搅拌箱可以通过药剂管道与一个或者多个筛管注射井相连通。
20.所述抽提单元包括抽提井2、抽提管道5、水气分离装置7、废水收集暂存箱8、活性炭滤罐9，每个抽提井列中相邻的所述抽提井通过所述抽提管道相连通，所述水气分离装置通过抽提管道与多个所述抽提井相连通，所述废水收集暂存箱和所述活性炭滤罐与所述水气分离装置相连通。
21.两个筛管注射井列之间设置有一个抽提井列，使得所述筛管注射井列与所述抽提井列交错排列，组成井群系统。具体布设方式为：若每个筛管注射井的作用范围为r，则相邻的两个筛管注射井列之间的间距为2r，且每个筛管注射井列中相邻两个筛管注射井的间距也为2r；其中，r值由污染场地土质、筛管注射井及水泵的选取确定。抽提井列与筛管注射井列的间距为r，相邻两个抽提井列之间的间距为2r，每个抽提井列中相邻两个抽提井的间距同样为2r。
22.所述检测装置与所述监测井相连接，所述监测井适量布置于与其相邻的抽提井与注射井所组成的正方形等图形的同中心（同中心是指上下左右抽提井和注射井形成的正方形的中心位置）处，即各井影响范围的远点，以监测最不利点修复效果，判断修复是否达标。
23.一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统的实施步骤包括：场地布设、土壤增渗、原位修复三大阶段。
24.首先对低渗透性污染场地进行场地调查，详细了解待修复区域的污染物种类、浓度、土壤渗透性及其他关键因素。在此基础上制定施工方案后，开始施工。布设止水帷幕、挖掘浅层土壤后布置井群。
25.如图2所示，场地布设完成后，进行土壤增渗。使用高压空气压缩机向筛管注射井内注射高压空气，利用气动压裂技术对土壤进行原位增渗。与水动压裂相比，可有效避免大量清水的浪费与二次污染的产生。
26.如图3所示，增渗完成后，填充支撑剂并检测，达标后进行原位修复，若未达标则重复注射高压空气步骤。支撑剂为天然砂石或由铝矾土等多种原料陶瓷烧结而成的陶粒状物质，主要作用起到支撑裂隙不因应力释放而闭合的作用，从而保持高导流能力，可增强修复效果。填充方式：利用高压空气压缩机向井内注射，随着高压空气进入地层充填在岩层裂隙中。
27.进行原位修复时，筛管注射井向场地内注射药剂储存搅拌箱送来的修复药剂，以进行修复处理，修复完成后达标验收。
28.本发明一种低渗透性污染场地水土原位一体修复井系统的有益效果是：1.所述修复方法可以有效提高污染场地的渗透率，从而提升药剂与污染物的接触率，提高修复效果，节约作用时间，减少工程量，节约投资，使技术应用场景更为广泛。
29.2.所述方法可以有效防止传统污染场地修复技术中单独地下水抽出处理所造成的土体固结、地面沉降等土壤结构的破坏现象。
30.3.所述修复井系统通过在污染场地中布设筛管注射井与抽提井交错组成的井群系统，有效避免修复死角，提高了整体修复效果。
31.以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。