一種用于地下水污染治理的原位修復系統技術方案

一種用于地下水污染治理的原位修復系統，其包括抽水井、靜態混合器和注水井；抽水井內設置潛水泵，潛水泵的出水口連接該靜態混合器的入水口；靜態混合器的另一入口與藥劑罐連接，藥劑罐內容納碳源藥劑；從抽水井內抽出的地下水和碳源藥劑在靜態混合器混合均勻；靜態混合器的出口連接注水井入口。該系統利用注入井投放修復試劑，利用抽水井進行抽水加速藥劑在地下水污染區域的擴散，通過投加營養碳源，激活土著微生物促進反硝化作用，將水中的硝態氮轉變為氣體除去。該系統占地面積小，設施安裝簡單，自動化控制程度高，且不需要在地面建立水處理設施。投加的碳源易獲取，價格低廉，地下水處理效果優良，無二次污染和其他副作用。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種地下水污染治理設備，具體涉及一種以外加碳源(藥劑)的形式，在地下水硝酸鹽污染區進行地下水原位修復技術。
技術介紹
近年來，隨著工農業生產的發展，尤其是有機合成化工、石油化工、農藥及殺蟲劑的迅速發展，越來越多的污染物進入土壤和水體，目前我國淺層地下水中污染物種類復雜、濃度超標，已超過土壤和地下水系統自然衰減的能力。其中地下水中的有機污染物是影響環境的主要因素。當前對于有機物污染的治理包括物理、化學和生物凈化等方法，通常以這幾種凈化方法結合使用。例如中國專利200810154028. 5中公開一種滲透性反應格柵修復系統，在地下水流垂直方向設置厭氧生物反應墻、釋氧反應墻和好氧生物反應墻，用于去除 地下水中的三氯乙烯。瑞典專利No. 6903544-2中描述了通過多個按預定距離且圍繞供應井設置的衛星井而向蓄水層間歇地引入含有氧或釋放氧物質的水，以這種方式向蓄水層中引入氧處理水，為某些微生物的生長創造了適宜的環境，增強了現存地層內化合物的化學代謝吸收、氧化和沉積，從而應用地層作為反應和過濾介質。瑞典專利No. 8206393-4中公開了應用水槽連續過濾和凈化地下水，其中應用了天然形成或人工制造的過濾器。上述方法對于嚴重污染的地下水凈化能力不足，且設施較復雜，修復費用較高。
技術實現思路
針對現有技術的上述問題，本技術提供用于地下水污染治理的原位修復系統，利用注入井投放修復試劑，利用抽水井進行抽水加速藥劑在地下水污染區域的擴散，通過投加營養碳源，激活土著微生物促進反硝化作用，將水中的硝態氮轉變為氣體除去。為實現上述目的，本技術包括如下技術方案一種用于地下水污染治理的原位修復系統，其包括抽水井I、靜態混合器2和注水井3 ；該抽水井I內設置潛水泵4，潛水泵4的出水口連接該靜態混合器2的入水口 ；靜態混合器2的另一入口與藥劑罐5連接，藥劑罐5內容納碳源藥劑；從抽水井I內抽出的地下水和碳源藥劑在靜態混合器2混合均勻；靜態混合器2的出口連接該注水井3入口。如上所述的原位修復系統，其中，該潛水泵4和靜態混合器2間的連接管道上設置旁通閥6和流量計7。如上所述的原位修復系統，其中，該藥劑罐5和靜態混合器2間的連接管道上設置計量泵8和流量計9。如上所述的原位修復系統，其中，該靜態混合器2的出口和注水井3入口間的連接管道上設置旁通閥10和流量計11。如上所述的原位修復系統，其中，該抽水井I可設置于地下水流的下游，注水井3設置于地下水流的上游。如上所述的原位修復系統，其中，該原位修復系統還可包括至少一個監測井12，其設置于所述抽水井1和注水井3之間，或設置于所述注水井3的下游。如上所述的原位修復系統，其中，該抽水井I、注水井3和監測井12均為豎井，該豎井由井口至井底依次為灌漿段101、膨潤土澆注段102和礫石段103 ；其中該灌漿段101為混凝土澆注，作為豎井的井口 ；該膨潤土澆注段102位于砂土層；該礫石段103位于地下蓄水層；礫石段103以礫石作為井管外填料，礫石直徑為2 6mm ;碌石段103的井室內由上至下依次設置濾水管104和沉淀管105,該濾水管104和沉淀管105的管壁外側靠緊該井室內壁。如上所述的原位修復系統，其中，該濾水管104是具有透水孔的鋼管，該透水孔為方孔，方孔長度為35-45mm,寬度小于I. 8mm ;所述注水井3的濾水管開孔面積比率為8 20% ;所述抽水井I和/或監測井12的濾水管開孔面積比率為20 35%。如上所述的原位修復系統，其中，該沉淀管105為管徑與濾水管相同且長度大于或等于O. 5米的鋼管。本技術的有益效果在于，該系統采用注水井和抽水井聯合運行的方式控制地下水的運移。利用潛水泵從抽水井中抽水，抽出的水與碳源藥劑在靜態混合器中混合均勻，然后經過管道注入到注水井中，通過注入井投放碳源藥劑，抽水井進行抽水加速藥劑在地下水污染區域的擴散。所投加的營養碳源可激活土著微生物促進反硝化作用，將水中的硝態氮轉變為氣體除去。利用下游監測井12對修復后的水質進行監測，并對修復效果進行評價，根據評價結果，不斷調整投放時間和投放量。該系統占地面積小，設施安裝簡單，自動化控制程度高，且不需要在地面建立水處理設施。投加的碳源易獲取，價格低廉，地下水處理效果優良，無二次污染和其他副作用。實驗結果表明，對于初始硝酸鹽氮濃度為66. 7mg/L的地下水，系統運行7天，投加碳源總量為100kg，凈化后硝酸鹽氮濃度降低到20mg/L以下，處理效果達到70%。附圖說明圖I為實施例I用于地下水污染治理的原位修復系統結構示意圖。圖2為實施例I的抽水井、注水井或監測井的工藝結構示意圖。圖3為實施例2的抽水井、注水井和監測井平面布局示意圖。具體實施方式實施例I圖I所示為本技術一種優選實施方式的結構示意圖，該系統包括抽水井I、靜態混合器2和注水井3。抽水井I內設置潛水泵4，潛水泵4的出水口連接靜態混合器2的入水口 ；潛水泵4和靜態混合器2間的連接管道上設置旁通閥6和流量計7。靜態混合器2的另一入口與藥劑罐5連接，藥劑罐5和靜態混合器2間的連接管道上設置計量泵8和流量計9，藥劑罐5內容納碳源藥劑，從抽水井I內抽出的地下水和碳源藥劑在靜態混合器2混合均勻。靜態混合器2的出口連接注水井3入口，靜態混合器2的出口和注水井3入口間的連接管道上設置旁通閥10和流量計11。抽水井I設置于地下水流的下游，注水井3設置于地下水流的上游。在抽水井I和注水井3之間，或注水井3下游設置至少一個監測井12。如圖2所示，抽水井I、注水井3和監測井12均為豎井，由井口至井底依次為灌漿段101、膨潤土澆注段102和礫石段103 ;其中灌漿段101為混凝土澆注，作為井口 ；膨潤土澆注段102位于砂土層；礫石段103位于地下蓄水層，礫石段103以礫石作為井管外填料，井室內上部設置濾水管104，下部設置沉淀管105作為濾水管104的防游塞裝置。濾水管104是具有透水孔的鋼管,鋼管直徑為50mm,透水孔為方孔，規格為長度40mm,寬度小于90%的管外碌石徑(2mm),即小于1.8mm。注水井3的濾水管開孔面積比率為10% ;抽水井I和監測井12的濾水管開孔面積比率均為25%。沉淀管105為管徑與濾水管相同且長度為O. 5米的鋼管，其作用在于承載井內沉淀物，以避免沉淀物過多而堵塞濾水管。實施例2利用實施例I中所述的系統，對某垃圾場下游硝酸鹽重污染區。如圖3所示，沿地·下水流向布設注水井、抽水井各I眼，兩井間隔為12m，以及監測井4眼，抽水井、注水井及監測井的井深為34 37米。碳源藥劑采用玉米芯浸提液。系統運行時，利用潛水泵4從抽水井I中抽水，抽出的水與碳源藥劑在靜態混合器2中混合均勻，然后經過管道注入到注水井3中，藥劑罐5中的藥劑通過計量泵8向靜態混合器2中添加，流量計7、11控制水流量。通過注入井3向地下蓄水層投放碳源藥劑，利用抽水井抽水加速藥劑在地下水污染區域的擴散。投加的營養碳源可激活土著微生物促進反硝化作用，將水中的硝態氮轉變為氣體除去。下游監測井12對修復后的水質進行監測，并對修復效果進行評價，根據評價結果，不斷調整碳源投放時間、投放量。受污染地下水初始硝酸鹽氮濃度為66. 7mg/L，系統運行7天，投加碳源總量為100本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于地下水污染治理的原位修復系統，其特征在于：其包括抽水井（1）、靜態混合器（2）和注水井（3）；該抽水井（1）內設置潛水泵（4），潛水泵（4）的出水口連接該靜態混合器（2）的入水口；靜態混合器（2）的另一入口與藥劑罐（5）連接，藥劑罐（5）內容納碳源藥劑；從抽水井（1）內抽出的地下水和碳源藥劑在靜態混合器（2）混合均勻；靜態混合器（2）的出口連接該注水井（3）入口。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉培斌，沈來新，魏文俠，夏廣卿，李培中，王海見，宮曉明，
申請(專利權)人：北京市水利規劃設計研究院，輕工業環境保護研究所，
類型：實用新型
國別省市：