[发明专利]一种回注式双井气破辅助地下石油污染修复系统及其方法

说明书

技术领域

本发明属于石油污染辅助修复技术领域，具体涉及一种回注式双井气破辅助地下石油污染原位生物修复系统及其辅助修复方法。

背景技术

随着我国能源结构的调整和交通运输业的迅猛发展，石油燃料及石油类产品的消耗量日趋增大。然而在目前状态下，石油开采、传输、炼化，以及加油站等单位普遍存在渗漏、挥发等问题。对地下水和土壤造成严重污染。土壤和地下水中的有机污染常常具有种类多、含量低、危害大、难治理等特点。石油产品除了含脂肪烃和芳烃以外，还含有相当多的苯酚类及有机氯等。研究表明，许多有机污染物具有致癌、致畸、致突变的“三致作用”，对人体健康有严重影响。而且，大多数有机污染物在土壤和地下水环境中很难通过自然降解过程去除，将长期存在并发生累积。

目前国内外处理地下石油污染的方法很多，但针对目标有所不同。有主要针对蒸气相的气相抽提技术、针对气液两相的双相真空抽提技术、原位/异位生物修复技术等。其中气相抽吸技术主要用于对易挥发性短链石油烃的去除，其通过地下井区产生的负压致使烃类挥发，然后通过抽吸将烃类从地下水和土壤中分离出来，该法对于易挥发性烃类具有较好的适用性；双相真空抽吸技术，作为一种较新的地下污染治理技术，其对地下自由相，溶解相以及挥发相的去除具有普遍的适用性。以上两种真空抽吸技术虽然针对气相或双相具有较好的去除效果，但且由于其工作强度高，能耗较大，因此长期治理费用也较高。此外该技术对于长链烃类、以及土壤吸附烃类的去除效果具有很大局限性，尤其是在其生产的后期油、气含量大量减少，土壤对于油气存在相当大的吸附量，使得油气相难以完全应用抽吸技术进行脱附。此时生物原位修复技术便显示出了其不可替代的作用。石油污染物生物修复技术，是利用微生物及其他生物材料，将存在于土壤的石油污染物降解成二氧化碳和水或转化为一些无害物质的工程技术。早在上个世纪80年代，对石油污染物的生物修复技术就开始研究，并逐渐在实际中应用。而普通生物修复技术对于污染强度大，尤其是有大量自由污染相存在条件下则具有很大的应用局限性。由于普通生物处理技术处理耗时较长，因此工程上主要用于后期处理手段。但是受制于地下土壤性质影响，营养物质在致密土壤区域的传输速率较低，对原位微生物修复技术效率的发挥有较大抑制作用，其修复效率大打折扣。因此，一种低成本的生物原位修复的新技术亟待开发。

回注式双井气破辅助地下石油污染原位生物修复系统，作为一种高效的原位生物修复技术，首先通过周期性气破方式，使用高压空气对所在井周围地下土壤进行震裂，以获得较大的土壤孔隙度，从而有效扩大微生物作用半径。因此可以在有限数量的注入井条件下，达到微生物及其营养物的高效传输和高效降解。尤其对于地质条件比较致密的地下土壤区域，具有非常明显的效果。通过增加供氧量而极大地提高了石油污染物在饱和带和非饱和带的可降解性。此外通过回注渗出菌液能够有效利用微生物，并通过回注恢复微生物活性。渗出相中含有大量烃类以及初级降解产物，通过回注可以有效降解这些烃类，同时避免了额外处理设备的投入。

发明内容

本发明的目的在于提供一种回注式双井气破辅助地下石油污染原位生物修复系统。

本发明的目的还在于提供一种回注式双井气破辅助地下石油污染原位生物修复系统修复方法。

一种回注式双井气破辅助地下石油污染原位生物修复系统，由室内和室外两部分构成，其特征在于，室内部分包括自来水管1、气动震裂单元2、菌液配制储存单元4、营养添加单元3、菌液回注管道12、双相抽吸单元5、控制单元6；室外部分包括第一抽吸井7、第二抽吸井8、第三抽吸井9、第一注入/震裂井10、第二注入/震裂井11；自来水管1和菌液配制储存单元4连接营养添加单元3，分别提供营养添加单元3所需水分和菌液；菌液回注管道12与第一抽吸井7、第二抽吸井8、第三抽吸井9相连结；控制单元6通过与电磁阀和气动震裂单元2开关的连接实现对营养添加单元3和气动震裂单元2的自动控制；双相抽吸单元5与第一抽吸井7、第二抽吸井8、第三抽吸井9相连接；气动震裂单元2与第一注入/震裂井10、第二注入/震裂井11相连接。

所述第一抽吸井7、第二抽吸井8、第三抽吸井9结构相同，由井管13和井筛14两部分组成：井管13位于内部，插入水面18以下，距井底15cm；井筛14位于粘土填充层以下，至井底；井管13和井筛14的外部，从井筛14底部起，自下而上依次填充沙土15、粘土16和水泥17；所述第一注入/震裂井10、第二注入/震裂井11结构相同，由井筛14和井筛外部填充的沙土15组成。

所述井管13的制作材料为聚氯乙烯，所述井筛14制作的材料为多孔不锈钢。