[发明专利]一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法

权利要求书

1.一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，其特征在于，在低渗土体VOCs污染区内设置曝气井(3)，且在曝气井(3)的周围均匀布设多个与大气相通的滤管(4)，曝气过程中曝气井(3)的曝气口(5)与滤管(4)之间的土体因气体压力梯度产生气体流量，使土体中形成新的气体渗流通道(11)，加快渗流通道两侧污染物的传质运移；具体的，包括以下步骤：

步骤1，通过地质勘查的手段查明待修复区中土体VOCs污染深度和范围，并将低渗土体VOCs污染区的下端面记为污染端面h1；

步骤2，布设曝气井系统

所述曝气井系统包括空气压缩机(1)、气体管道(2)和曝气井(3)；所述曝气井(3)垂直穿过土体的非饱和区插入低渗土体VOCs污染区，记曝气口(5)下端面记为端面h2，端面h2位于污染端面h1以下2m-4m处；

步骤3，在曝气井(3)周围均匀布设滤管(4)

所述滤管(4)由同轴的顶管(6)、转接管(7)、滤孔管(8)依次固接构成，其中顶管(6)中装填有活性炭(10)，滤孔管(8)的管壁上均匀布设多个气孔(9)；

保持顶管(6)的上端面与地表面平齐，将N个滤管(4)垂直且均匀布设在曝气井(3)的周围，设滤孔管(8)与曝气井(3)之间的水平距离为H，H＝2m-5m，记滤孔管(8)的下端面为端面h3，端面h3位于端面h2以下0.3-1.0m处；

步骤4，进行曝气修复

调节空气压缩机至曝气压力P后，将所述空气压缩机(1)通过气体管道(2)与曝气井(3)的上端相连通，即曝气口(5)开始进行曝气，且在曝气过程中，曝气口(5)与滤管(4)之间的土体因气体压力梯度产生气体流量；

将在曝气过程中曝气口(5)与滤管(4)之间产生的气体流量记为土体气体流量Q，土体气体流量Q的计算式如下：

其中，ρ为气体密度，g为重力加速度，μ为气体的粘滞系数，K_in为VOCs污染土体的固有渗透率，K_rg为气体相对渗透率，A为VOCs污染土体的沿垂直于曝气口(5)与滤管(4)之间路程方向的截面的截面积，P₀为外界气压，P₀＝0kPa；D为曝气口(5)与滤孔管(8)之间的水平距离；

该土体气体流量Q使土体中形成新的气体渗流通道(11)，该新的气体渗流通道(11)加快了渗流通道两侧污染物的传质运移，实现了VOCs污染区土体的修复。

2.根据权利要求1所述的一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，其特征在于，所述顶管(6)的长度为30cm，滤孔管(8)的长度为2.5m，转接管(7)的长度包括0.5m、1m、2m、4m四种，即通过增加转接管数量实现滤管(4)长度的调整。

3.根据权利要求1所述的一种原位增强曝气修复低渗土体VOCs污染的方法，其特征在于，步骤3所述将N个滤管(4)垂直且均匀布设在曝气井(3)的周围的具体方式包括：

N＝3，以曝气井(3)为中心，做一个正三角形，3个滤管(4)分别布设在正三角形的三个顶点上；

N＝4，以曝气井(3)为中心，做一个菱形，4个滤管(4)分别布设在菱形的4个顶点上；

以曝气井(3)为圆心，做一个圆形，N个滤管(4)均匀布设在该圆形的圆周上。