[发明专利]一种受有机氯代烃污染地下水的三级修复方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及有机污染地下水治理领域，尤其涉及一种受有机氯代烃污染地下水的三级修复方法及装置。

背景技术

近年来，随着我国工业化、城镇化的发展，每年都有大量的“三废”排放到环境中，不仅对土壤造成严重污染，废水的直接排放及废渣通过地表水渗透到地下，都造成了地下水的污染。据统计，我国90％的地下水都遭到不同程度的污染。特别是北方城市，地下水是城市供水的主要来源，地下水的污染加剧了水资源的短缺，对人们的安全供水构成严重威胁，更对生态环境构成巨大的潜在危害。随着我国地下水环境污染调查研究的不断深入，地下水污染控制及治理研究也日益成为研究热点。

地下水污染由于具有隐蔽性、复杂性、难以治理性，以及其治理、修复费用巨大，地下水污染的治理修复在我国还为数不多。在地下水污染修复治理技术中，将地下水污染治理方法分为异位处理和原位处理。异位处理方法包括挖掘和抽取处理处置技术，挖掘方法适合于较小范围地下水污染治理；抽取处理处置技术就是将已污染的地下水抽取到地表进行处理的方法，处理方法包括物理、化学及微生物法等。原位处理方法有井中气提方法、空气搅动方法、原位冲洗方法、水平井技术、加热方法、反应墙/反应带方法、原位微生物处理、植物处理法及自然衰减法等。井中气提及空气搅动和加热方法对于低沸点挥发性有机物的去除效果较好；对于地下水污染物浓度较高时采取抽取处理处置技术较为有效；对于低浓度地下水污染采用微生物原位处理效果较好，但原位微生物处理反应条件要求较高，处理周期较长。

氯代烃有机污染物是干洗、化工、制药等重点行业场地关注污染物，氯代烃属于挥发性有机污染物，难溶于水，并且在含水层中的迁移性较强。由于大部分氯代烃的相对密度>1，其在地下水中的垂向迁移性较强，而且容易在隔水层上形成DNAPL(密度大于水的化学物质)。DNAPL形成后缓慢释放到地下水中，特别是在水文地质复杂的情况下，会增加地下水修复难度与费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种受有机氯代烃污染地下水的三级修复方法及装置，克服现有技术的不足，采用物理和化学相联合的绿色修复技术，实现有效治理受易挥发和挥发的氯代烃有机物污染的地下水，并能避免对原土——水系统的破坏。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种受有机氯代烃污染地下水的三级修复方法，包括逆流热吹脱、曝气氧化和深度吸附三级处理，其具体实现步骤如下：

1)首先将受污染地下水从抽提井中抽取出来，经过滤器过滤后送至热吹脱曝气氧化塔上部的热吹脱段中，35℃～50℃、250～300mmAq的热风由热吹脱曝气氧化塔底部送入，热风在热吹脱段与受污染地下水接触完成逆流热吹脱过程，控制气水比为10～15；

2)经逆流热吹脱处理后的地下水向下落入热吹脱曝气氧化塔下部的曝气氧化段内进行间歇式曝气操作，每曝气15～30分钟，通入氧化剂3～10分钟，塔内气压控制在常压；

3)经曝气氧化处理后的地下水进入有序介孔液相吸附塔中，完成深度吸附处理，处理后的地下水进行取样检测，当氯代烃污染物去除率≥90％时视为检测合格，则打入回灌井回灌至地下水层，如检测不合格则返回热吹脱曝气氧化塔再处理。

所述热吹脱曝气氧化塔的顶部出气经生物活性炭纳米铁吸附处理。

所述步骤2)中的氧化剂为双氧水、臭氧、硫化亚铁或过氧化钠中的一种。

所述步骤2)中的塔内气压通过减压阀控制。

所述步骤3)中有序介孔液相吸附塔中的吸附介质采用的是有序介孔炭或有序介孔氧化硅中的一种，其比表面积不小于20％.、孔体积不小于50％.、孔径范围5～10mm。

所述步骤3)中检测合格的地下水在回灌前先送入暂存池中暂存。

所述生物活性炭的比表面积为600～800m²/g。

一种受有机氯代烃污染地下水的三级修复装置，包括抽提井、回灌井、监测井、热吹脱曝气氧化塔、有序介孔液相吸附塔、鼓风机、太阳能加热器和氧化剂储罐，回灌井、抽提井和监测井沿着地下水的流向呈一字顺序排列，热吹脱曝气氧化塔的出水口经有序介孔液相吸附塔、暂存池与回灌井相连；鼓风机的出口经太阳能加热器连接热吹脱曝气氧化塔的进风口，所述进风口经管路还与氧化剂储罐相连；所述热吹脱曝气氧化塔的出气口与生物活性炭纳米铁吸附罐相连接。