[发明专利]一种处理地下水氟污染的修复装置和修复方法

说明书

技术领域

本发明属于地下水修复技术领域，具体地涉及一种处理地下水氟污染的抽注结合的套筒式渗透性反应墙(PRB)修复装置。

本发明还涉及一种利用上述修复装置对地下水氟污染进行修复的方法。

背景技术

地下水是全球人类赖以生存的保证之一。随着社会日益繁荣，我国工、农业发展对地下水需求量日渐增大。然而工、农业的发展产生的固液废物垃圾通过各种途径对地下水造成污染。氟是人体中必须的微量元素，水中含氟量在1.0-1.5mg/L之间时，长期饮用对人体有轻微的不良影响；水中含氟量超过1.5mg/L时，长期饮用易患氟斑牙和氟骨症。我国地下水氟污染事件近些年屡见不鲜。因此，为了人类安全生存，地下水污染修复势在必行。特殊软土区域土层以粘土为主，由于土层渗透性差，地下水流速慢的特点，单纯的传统原位或异位修复方法很难在该区域施展功效。

目前，国内外地下水修复技术最为常见的主要有以下三种：

1)抽出处理修复技术(P&T)，该技术是最早出现的地下水污染修复技术，也是地下水异位修复的代表性技术。自20世纪80年代开展地下水污染修复至今，地下水污染治理仍以P&T技术为主。传统的P&T技术是把污染的地下水抽出来，然后在地面上进行处理。近年来，随着污染治理研究的不断深入，该技术已有了更广泛的含义，只要在地下水污染治理过程中对地下水实施了抽取或注入的，都归类为P&T技术。

2)监测天然衰减修复技术MNA技术出现的时间较晚，于20世纪90年代才开始正式用于地下水污染治理。该技术基于污染场地自身理化条件和污染物自然衰减能力进行污染修复，从而达到降低污染物浓度、毒性及迁移性等目的。另外，MNA技术还必须根据污染区域的治理目标，采用相应的监测控制技术，对地下水的自然修复过程进行监测评价。

3)原位修复技术。近年来，地下水原位修复技术的兴起受到人们的广泛关注。较典型的地下水原位修复技术有：空气注入(Air Sparging)修复技术(简称AS技术)、可渗透性反应墙(Permeable Reactive Barrier)修复技术(简称PRB技术)、原位生物(Bioremediation)修复技术、多相抽提(Multi2Phase Extraction)修复技术、原位化学修复(ChemicalTreatment)技术、植物修复(Phytoremediation)技术以及多种方法相结合的修复技术等。

每种方法都有其局限性和区域性，如：

1)在抽出处理技术中，对于软土地区，含水层渗透系数很小，水流慢，长时间的抽水不仅费时费力而且会引起地面沉陷。

2)传统PRB技术是一种被动的原位修复技术，在利用地下水流的自然条件下被污染的地下水通过PRB后进行修复。PRB主要由渗透系数较高的反应介质组成，它垂直于地下水流方向。如果在该污染区域土层渗透系数小地下水流速很小的情况下，传统的PRB对其无明显的修复效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种处理地下水氟污染的修复装置。

本发明的又一目的在于提供一种利用上述装置对地下水氟污染进行修复的方法。

为实现上述目的，本发明提供的处理地下水氟污染的修复装置，主要包括：

一抽水井，该抽水井的井管内安装有抽水泵；

至少一个注水井，该注水井的井管内安装有增压泵；

抽水井和注水井的井管位于水位面以下部分设有井筛；

抽水泵与增压泵之间连接有输水管道；

抽水井和注水井的井管分别安置在各自的带孔的护壁中，井管的井筛部分与护壁(塑料(ABS塑料)排水板)中间填充有去除氟的修复材料而形成可渗透性反应墙；

井管的井筛以上部位与护壁中间填充有起支撑作用的材料(聚乙烯闭孔泡沫板)。

所述的修复装置中，抽水井和注水井中的井管与护壁以及填充的修复材料预制成套筒而整体放入土层中，以随时取出更换修复材料和处理滤料阻塞。

所述的修复装置中，填充的修复材料为沸石、石灰石、活性氧化铝、中砂。

所述的修复装置中，在抽水井横向附近设有与抽水井同等深度的监测井，监测井的井管位于水位面以下部分设有井筛，以监测水位和水质。

所述的修复装置中，监测井距离抽水井为1-5m。

所述的修复装置中，抽水井顶端、注水井顶端及输水管道均埋设在地面0.5m以下，防止地面活动对该修复装置的破坏，同时在修复过程中减小对地面活动的影响。

所述的修复装置中，输水管道为金属软管。