[发明专利]针对浅层有机污染场地的水平井注射修复方法和装置

说明书

本发明提供一种针对浅层有机污染场地的水平井注射修复方法和装置，方法包括如下步骤：步骤1：在污染区域埋入预制的水平井，水平井长度方向设置若干个无筛孔的竖直管，竖直管的底端与水平井密封连接，另顶端连接药剂注射单元；步骤2：向竖直管内交替注入过氧化氢与过硫酸钠的混合溶液及氢氧化钠与过硫酸钠的混合溶液。本发明水平井原位注射过程中，减少由于地层的差异性导致的注射短流，加之地下水流动加速药剂扩散，使修复药剂能充分地与污染区域接触，提高反应过程的氧化效率，减少药剂和管材浪费；通过交替注射过硫酸钠与双氧水混合溶液、过硫酸钠与氢氧化钠混合溶液，形成双活化氧化体系，提高氧化效果，改善土壤理化性质。

技术领域

本发明涉及一种针对浅层(深度小于6m)的有机(尤其是SVOCs)污染土壤及地下水的修复方法，属于土壤和地下水修复领域。

背景技术

在一些周边分布有密集居民区的污染场地，若大面积开挖会产生较大的二次污染，影响周边居民的正常生活，容易引起投诉及社会维稳问题。此外，若污染区域周边紧邻重要建筑物或运营中的生产车间，也不便进行大面积开挖。

原位注射化学氧化由于适用范围广、操作简便、价格经济、修复周期短等优点而广泛应用于有机污染场地治理中。目前，原位注射化学氧化一般采用竖直井注射，但竖直井建设会贯穿不均匀的地质地层，注射过程中会形成注射优先通道，导致药剂扩散短流，无法与污染区域有效的接触，修复效果不佳，需要注射更多的药剂进行补充，造成药剂浪费。此外，竖直井注射的影响半径较小，场地上建设的注射井密度非常大，管材等用量很大。

目前氧化药剂通常采用碱活化的过硫酸盐，该类药剂氧化效果好，但是容易造成土壤碱性偏高，改变土壤理化性质，影响土壤的后续利用。

发明内容

为了解决以上问题，克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种操作简单、实用性强的污染场地水平井原位修复方法，尤其针对污染深度较浅的、不便于大面积开挖的有机污染场地的修复。

本发明提出了一种水平井原位注射修复工艺。通过在污染区域开挖沟槽，并安装特定结构材料的水平井，注射修复药剂修复污染区域。

注射药剂采用双活化氧化体系，即双氧水活化过硫酸酸、碱活化过硫酸钠轮流交替注射，提高氧化效果，降低碱性药剂用量，改善土壤理化性质。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明所述的修复方法和装置是通过铺设的水平井向目标污染区域注入氧化药剂，污染物与氧化剂发生反应转成毒性更小的或无毒的产物(如二氧化碳、水)，从而修复污染区域。

具体的为沿着污染区域的长度方向开挖沟槽，在沟槽内安装水平井。挖掘长度为污染区域的水平长度，挖掘宽度大于水平井直径。挖掘深度根据场地污染深度、水文地质等条件进行设计，分一层沟槽或者两层沟槽开挖。污染深度小于 3m或污染区域土质单一时，开挖单层沟槽；污染深度大于3m小于6m或污染区域土质有分层时，开挖两层沟槽。若污染区域的宽度较宽，则可沿宽度方向设置两排水平井。

水平井是一种特殊的预制井，由内到外依次为PVC筛管、PVC滤网、不锈钢筛网、不锈钢绕丝筛管。PVC管开筛部分采用圆形筛孔，规格为6×8mm，筛孔间距为15cm。

待沟槽挖掘完成后，清理沟槽内建筑垃圾、树枝等杂物。然后在沟槽内放置预制水平井。水平井在沟槽内以30m为一个安装单元，每个单元端部及中间15m 位置处与无筛孔竖直管相连，竖直管作为药剂注入口。其中端部采用直角二通将水平井与竖直管连接，中间部位采用三通将水平井与竖直井连接。竖直管材质为 PVC，安装高度高出地面0.3m。

待各个单元的水平井及竖直管安装完成后，进行检测试验。通过注入清水检查水平井及竖直井的连接部位是否密封。检查合格后，将挖掘出的污染土壤回填至原位。由于沟槽为细长型的，开挖及回填的方量均很少，因此对周边及现场环境影响均较小。