[发明专利]一种污染土壤、地下水原位反应带修复系统及修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染土壤、地下水的原位强化修复系统，属于环境保护中的污染治理技术领域。

背景技术

抽出处理技术被广泛应用于污染地下水的修复工程中，其原理是将受污染的地下水抽出，采用地面上的水处理设施对其进行无害化处理，处理达标后的水可以回灌到地下或排入到地表水体中。

由于抽出处理需要进行大量水体的抽出，一般需要在修复区域布设大量的抽水井，如果场地不具备建设大量水井的条件，将影响修复的实施；大量地下水的抽出，会影响修复区域局部的水文地质条件，可能会对周围建构筑物的稳定造成不良影响；大量地下水的抽出处理，增加了修复施工的成本；抽出至达标后，过一段时间后，往往会出现“反弹现象”，即地下水中污染物的含量又超标，会导致抽出处理修复周期往往较长。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种污染土壤、地下水原位反应带阻隔修复系统。

本发明提供的一种污染土壤、地下水原位反应带修复系统，包括：

直流电源；

偶数个电极井，开设在污染源地下水流向的下游方向，所述电极井底部位于土壤含水层，电极井中具有地下水渗入电极井形成的电解液；

偶数个电极，其数量与电极井的数量相等，各电极井中均插设一电极，电极插入到电解液中（优选地，电极插入到电极井的底部，电极的高度不低于电极井中电解液液面高度）；一半电极连接直流电源的正极，另一半电极连接直流电源的负极；

抽提和处理系统，通过设有过滤器的管线抽提各电极井中的电解液。

作为优选技术方案，插设有连接直流电源正极的电极的电极井与插设有连接直流电源负极的电极的电极井交错分布。

作为优选技术方案上述的污染土壤、地下水原位反应带修复系统，还包括：辅助药剂注入井，设置在污染源地下水流向的下游、电极井的上游，辅助药剂注入井的底部位于土壤含水层；其中，辅助药剂注入井的深度不大于电极井深度，辅助药剂注入井的内径不小于5cm。

作为优选技术方案，上述的污染土壤、地下水原位反应带修复系统，还包括：监测井，设置在电极井的地下水流向的下游方向，距离电极井5-10m，监测井的数量不少于电极井的数量。

作为优选技术方案，电极井内径不小于6cm，电极井的间距在4-5m范围内。

作为优选技术方案，所述直流电源为直流变频电源；所述电极为碳钢、铁、焦碳或石墨。

本发明还提供上述的污染土壤、地下水原位反应带修复系统的修复方法，包括如下步骤：

1）电极与直流电源连通并通电后，在直流电场的作用下，地下水流过反应带修复系统时，地下水中的带电污染离子或极性有机污染物会富集在电极井的电解液中；

2）将电极井中的电解液抽出至抽提和处理系统中，经过无害化处理将处理达标的电解液回灌到电极井中。

作为优选技术方案，所述直流电源为直流变频电源，所述修复方法还包括：步骤3）切换直流电源的正负极的极性，重复步骤1）~2）；其中，步骤3）可重复至少一次。

作为优选技术方案，所述污染土壤、地下水原位反应带修复系统还包括：辅助药剂注入井，设置在污染源地下水流向的下游、电极井的上游，辅助药剂注入井的底部位于土壤含水层；所述修复方法还包括如下步骤：步骤1）~3）通电的同时，向辅助药剂注入井中加入有利于微生物生长的药剂。

作为优选技术方案，所述污染土壤、地下水原位反应带修复系统还包括：监测井，设置在电极井的地下水流向的下游方向；所述修复方法还包括：通过监测井检测地下水的水质。

本发明的有益效果包括：

1. 本发明的污染土壤、地下水原位反应带修复系统，利于将地下水中的污染物进行拦截和浓缩，利于营养物质的扩散和迁移。

2. 本发明的污染土壤、地下水原位反应带修复系统的使用，只对电解液进行抽出了处理，避免对污染地下水进行大量的抽出，降低了能耗和成本，减少了对修复区域地质稳定性的影响。

3. 本发明的污染土壤、地下水原位反应带修复系统有阳极和阴极可以定期切换，从而保证土壤和地下水pH被控制在预定水平。

4. 本发明的污染土壤、地下水原位反应带修复系统中阳极、阴极电解液集成到单独的闭环泵出系统中，通过施加电压将地下水中的污染物进行捕捉，通过电解液调节并将电解液周期性地去除，从而实现对污染物的去除。

5. 本发明的污染土壤、地下水原位反应带修复系统可以在电极前端的辅助药剂加入井中加入药剂，通过电场利于营养物质的分散，从而强化微生物对污染物的降解。