一种重金属污染物复合处理循环井井体结构和循环井的制作方法

本发明涉及环保领域中地下水污染修复，尤其涉及一种重金属污染物复合处理循环井井体结构和循环井。

背景技术：

1、近几十年社会经济不断发展，工业化进程也不断加快，工业化进程粗放式的发展容易给社会带来很多环境污染问题，尤其是各类污染物的不合理处置、城市废水的不当排放、农业化学品的滥用等，容易造成地下水和土壤严重的污染，影响人民的生命健康，不利于社会的可持续发展，已成为国家与社会关注的环境问题。

2、目前，针对地下水和土壤中污染物的去除，国内常用的修复技术主要为抽取处理技术、地下水爆气技术、可渗透反应屏障技术、物理修复技术、化学修复技术和生物修复技术。各种修复技术都有适合的污染物修复，但也有局限性。

3、中国专利文献cn212102323u公开了一种利用包覆型纳米零价铁修复地下水的装置，包括水井系统、抽提系统和曝气系统，所述水井系统包括井室和井体，所述井体自外向内依次包括石英砂层、网状格珊层、含水层、网状格珊层、可渗透反应层和网状格珊层；所述可渗透反应层由多孔介质以及在多孔介质中均匀分布的包覆型纳米零价铁颗粒组成。该实用新型专利将可渗透反应墙技术和循环井技术结合起来，通过交叉的大气量抽提和大气量曝气产生的负、正压对井内水进行处理压力扰动，虽然使处理的地下水的有效区增加，但是地下水不流动，污染物不容易进入井内，影响半径是有限的，另外渗透墙没有根据污染物分布设置，造成资源浪费。

4、中国专利文献cn104692531a公开一种地下水重金属污染修复装置，主要包括：抽水系统、布水系统、吸附反应区、植物修复区、快速渗流区和监测系统。吸附反应区填充对重金属有吸附作用的介质填料，以达到去除地下水中重金属的效果。植物修复区种植对重金属有吸收富集作用的超级累植物，强化了对重金属的去除效果。该技术方法将物理、化学吸附和植物吸附技术有机结合，可以修复as、zn、cd、mn、cu、cr、pb等多种重金属污染。但是此专利处理的目标含水层体积有限，需要开挖一定面积土体，造成对原有生态的破坏，受污染地下水如果在反应去处理不彻底，容易造成土壤的二次污染，还有就是此处理装置受季节影响较大，只能选择所需植物生长比较好的季节施工。

5、中国专利文献cn100998987a公开一种污染土壤与地下水的电动修复方法，本方法在污染土壤与地下水的区域两端设有正负电极，电极在污染土壤与地下水的区域两端设有正负电极，电极在污染土壤与地下水中间距30-60cm；并在负极电极和土壤与地下水之间保持一段距离的加入导电缓冲溶液，构成导电的区域，导电长度为10-30cm，用于控制电极区的ph区域，维持土壤与地下水的低ph条件，电场梯度是1-5v/cm。阳极电极使用银电极，铝板电极或铁棒电极。该发明通过选择恰当的电极材料、形状和面积大小，控制电场的电位，采用活性金属为阳极，高效修复污染的土壤与地下水。此发明专利虽然提供了一种电动修复方法，但是修复面积有限，修复成本比较高，会改变地下水和土壤的化学性质。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的在于提供一种重金属污染物复合处理循环井井体结构，在对于地下水的有效处理过程中，对环境扰动比较小，显著提高处理效率。为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

2、一种重金属污染物复合处理循环井井体结构，包括外井管和套设在所述外井管内的内井管，所述外井管和内井管的底部均为密封结构，所述内井管的外侧壁与外井管之间形成环形腔体，所述环形腔体内设置有隔板且该隔板将环形腔体分隔为互不连通的环形上腔体和环形下腔体；

3、所述内井管的底部与所述外井管的底部之间形成与所述环形下腔体连通的底部腔体，所述内井管的内壁处设置有渗透墙，所述渗透墙处所对应的内井管段为滤水管，所述内井管通过水泵连通所述环形上腔体，所述环形上腔体所对应的外井管段具有滤水管段，所述环形下腔体所对应的外井管段也具有滤水管段。

4、进一步，所述的重金属污染物复合处理循环井井体结构还包括清淤装置，所述清淤装置包括污水抽取装置和清淤管，所述清淤管的一端连通所述底部腔体，所述清淤管的另一端连通所述污水抽取装置。

5、进一步，所述内井管内设置有渗透墙支架,所述渗透墙支架的底端周侧具有向外的托盘，所述托盘用于放置渗透墙，所述托盘的宽度为300-850mm，所述托盘距离所述内井管的下端部30-50mm，所述渗透墙处所对应的内井管段为滤水管，所述渗透墙和该滤水管的高度为1500-2500mm，具体可根据污染羽的分布而定；所述渗透墙支架还具有导向板，所述导向板具有缺口，所述内井管的内侧壁设置有用于与所述缺口相配合的凸条，所述凸条与所述导向板滑动连接，使得所述渗透墙支架能够沿着所述内井管的内壁上下移动。设置导向板，可便于安装或更换渗透墙。

6、进一步，所述的重金属污染物复合处理循环井井体结构还包括设置在所述内井管内的渗透墙盖板，所述渗透墙盖板盖设在所述渗透墙上。

7、进一步，所述外井管和内井管的横截面形状为跑道状，或者所述外井管和内井管的横截面形状为长方形。

8、进一步，所述外井管和内井管的材质均为不锈钢，所述外井管的壁厚为6-13mm，所述内井管的壁厚为3-6mm，所述外井管和内井管均通过焊接而成；

9、所述外井管的底部与所述内井管的底部之间距离为900-1100mm，所述环形腔体的环形宽度为100-300mm。

10、进一步，所述外井管自下而上包括沉淀管、下滤水管、实管、上滤水管和实管；所述下滤水管的长度为1500-2500mm，所述上滤水管的长度为800-1500mm，所述上滤水管和下滤水管为采用梯形割缝结构的滤水管，或者，所述上滤水管和下滤水管为采用绕丝结构的滤水管；

11、所述上滤水管和下滤水管，可采用梯形割缝结构，即在钢板上加工梯形缝隙，然后焊接成井管结构，缝隙宽度根据含水层颗粒厚度而定；所述上滤水管和下滤水管也可采用绕丝结构，即用绕丝和竖丝焊接成井管结构，绕丝之间缝隙根据含水层颗粒大小而定。

12、进一步，所述渗透墙的材料选用活性炭、零价铁、膨润土、沸石、合成离子交换树脂和灰岩中的一种或几种。

13、根据本发明的另一方面，提供了一种重金属污染物复合处理循环井，包括循环井主井和循环井辅助井，所述循环井主井内设置有如上述任一技术方案所述的重金属污染物复合处理循环井井体结构；

14、所述循环井主井的一侧设置有多个循环井辅助井，在其中任意两个循环井辅助井中设置有电极，其中，靠近所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阴性电极，远离所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阳性电极，阴性电极连接直流电源的阴极，阳性电极连接直流电源的阳极；

15、或者，

16、所述循环井主井的一侧设置有多个循环井辅助井，在其中任意两个循环井辅助井中设置有电极，其中，靠近所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阴性电极，远离所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阳性电极，阴性电极连接直流电源的阴极，阳性电极连接直流电源的阳极；

17、所述循环井主井的另一侧也设置有多个循环井辅助井，在其中任意两个循环井辅助井中设置有电极，其中，靠近所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阴性电极，远离所述循环井主井的所述循环井辅助井内设置有阳性电极，阴性电极连接直流电源的阴极，阳性电极连接直流电源的阳极。

18、进一步，所述环形上腔体的顶端高出地面400-600mm，所述循环井主井的横截面为跑道状或为长方形，所述循环井主井的井深为5-20m，井宽为1000-2000mm，井长为5-10m。具体井的结构尺寸可根据地下水污染羽的宽度和深度而定。

19、本发明的有益效果是：

20、本发明的重金属污染物复合处理循环井井体结构和循环井，在对于地下水的有效处理过程中，对环境扰动比较小，显著提高处理效率；解决了现有技术中开挖污染场地面积大、修复时间长、渗透墙不容易清理或更换的问题。

21、本发明具有如下优点：

22、1、使抽注水保持平衡，防止对地层过大的扰动；

23、2、在井中设置渗透墙，减少了土壤的开挖面积，通过地下水的循环，把污染物更块带入渗透墙进行处理，防止污染羽绕流；

24、3、地下水经过循环井滤水管后，进入储水环，部分沉淀和颗粒会沉入储水环底部，不会进入渗透墙，减少渗透墙堵塞的机率，延长渗透墙使用寿命；

25、4、通过电场装置引导重金属脱离土壤颗粒，进入地下水，流入循环井中，扩大了循环井修复半径，提高了修复效率；

26、5、渗透墙可提出井外，进行清理或者更换。