一种土壤—地下水污染修复系统及其使用方法

本发明涉及地下水污染治理，具体涉及一种土壤—地下水污染修复系统及其使用方法。

背景技术：

1、土壤与地下水污染防治是当前全球范围内生态环境保护面临的重大挑战。随着社会经济不断发展和工业化进程加快，加大了人类对自然资源的开发和利用。与此同时，土壤与地下水也造成了大量的污染。特别是一些持久性有机物和重金属等污染物，进入土壤后通过渗透或迁移扩散的方式，进入到地下水中，导致地下水严重污染。土壤与地下水污染不仅对生态环境造成较为严重的破坏，而且也会对人类健康造成巨大威胁。目前多数的污染修复主要集中在单一的土壤污染修复或是地下水污染修复，然而实际情况中土壤污染往往伴随着地下水的污染，单独修复地下水或土壤污染都无法彻底解决问题。因此，土壤和地下水污染的综合修复十分重要，且有很高的必要性。

技术实现思路

1、本发明提出一种土壤—地下水污染修复系统及其使用方法，目的是实现地下水和土壤污染的综合性修复，克服单独修复地下水或土壤带来的修复不彻底的缺陷。

2、为实现上述目的，本发明的技术方案是：

3、一种土壤—地下水污染修复系统，包括中控系统、分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统；所述的分层抽提井系统包括：水平井；斜井；竖井；通过分层抽提井系统实现设定范围土壤内地下水及污染物气体的分层全面采集；所述的气体处理系统和水处理系统设于地表以上，并分别通过管道与分层抽提井系统连接，所述的中控系统配置为对分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统进行控制，经过修复后的地下水重新排入设定范围的土壤内。

4、优选的，所述的竖井向地表以下延伸，竖井的底端达到设定范围土壤内下层的深度；所述的水平井位于设定范围土壤内上层的深度并绕竖井的轴线均匀分布，水平井靠近竖井的一端通过纵向设置的第一井道与地表连通；所述的斜井位于设定范围土壤内中层的深度，若干斜井绕竖井的轴线均匀分布，斜井的高端位于靠近竖井的一侧，并通过纵向设置的第二管道与地表连通。

5、优选的，所述的水平井和斜井分别有4个，所述的竖井底部安装有第一曝气装置和过滤器，所述的斜井底部安装有第二曝气装置。

6、优选的，所述的气体处理系统包括气液分离装置、第一压力表、第二压力表、气体处理装置、真空压缩泵，所述的真空压缩泵包括多个第一泵体和多个第二泵体，多个第一泵体的输入端分别通过气体采集管道与竖井或斜井或水平井的上端口连接，第一泵体的输出端分别通过第一连接管与气液分离装置连接，第一连接管上设有气体监测装置，所述的气液分离装置用以分离气体污染物中的液体，分离出的液体经由第二连接管输入至水处理系统，剩余的污染物气体经由第三管道输送至气体处理装置，第三管道上设有用以检测气体污染物压力的第一压力表；所述的气体处理装置的输出端连接有第四管道，第四管道上设有泄压阀和第二压力表，第四管道的末端通过多通接头分别连接各个第二泵体的输入端，第二泵体的输出端通过第五管道与第一曝气装置或第二曝气装置连接，所述的气体处理装置用以将污染物气体修复，修复后的气体进入第四管道，在第二压力表高于设定压力值时，泄压阀打开。

7、优选的，所述的水处理系统位于设定范围土壤内地下水上游位置对应的地表，包括多个水泵、流量表、水处理装置、蓄水池、活性炭栅格和渗透性反应墙，所述的水处理装置的一侧设有储水池，所述的储水池的底部从上到下依次设有活性炭栅格和渗透性反应墙，所述的水泵的输入端通过第六管道与竖井内的地下水连通，水泵的输出端通过第七管道与水处理装置的输入端连接，所述的第七管道上设有流量表，第七管道及蓄水池内分别设有水质检测仪，所述的水处理装置的输出端通过第八管道与蓄水池连接。

8、一种土壤—地下水污染修复系统的使用方法，包括如下步骤：

9、(1)在污染场地安装土壤—地下水污染修复系统，调试并保证土壤—地下水污染修复系统运行正常；

10、(2)在中控系统的控制下，通过水泵抽提竖井中的地下水，竖井中的地下水经由过滤器的过滤进入水泵，再经由第七管道进入水处理装置，水处理装置对地下水进行修复，修复后的地下水进入蓄水池，并经由活性炭栅格和渗透性反应墙处理后进入地下水中，在此过程中，通过水质检测仪检测第七管道及蓄水池内的水质，如此循环往复，当第七管道内的水质达标后，停止抽提竖井内的地下水；

11、(3)开启第一曝气装置，将竖井内地下水中污染物气体吹出，污染物气体经由第一泵体进入气液分离装置，分离后得到的污染物气体进入气体处理装置，液体进入水处理装置，气体处理装置修复后的气体经由第二泵体泵入第一曝气装置，第二压力表的数值高于设定压力值时，打开泄压阀泄压；如此循环往复，直到气体监测装置检测的数据恢复正常，实现竖井地下水的污染物气体的修复治理；

12、(4)依照步骤(3)的方法，针对斜井内的污染物气体进行治理，并针对水平井的污染物气体进行治理；全部治理修复完成后关闭土壤—地下水污染修复系统；

13、(5)关闭土壤—地下水污染修复系统一段时间后，设定范围土壤地表的污染源释放污染物后，重复步骤(2)-(4)；

14、(6)重复步骤(5)，直至将土壤和地下水中的污染物浓度处理至标准以下，完成修复。

15、本发明一种土壤—地下水污染修复系统及其使用方法的有益效果为：

16、本发明通过设置分层抽提井系统可实现土壤内地下水及污染物气体的分层全面采集，通过循环往复的治理，可实现土壤及地下水污染的全面治理，从而避免单独治理地下水或单独治理土壤导致的修复效果不彻底的问题。

17、说明书附图

18、图1为本发明的结构示意图。

19、图2为分层抽提井系统的俯视结构示意图。

20、图中：01—地下水水位，02—地下水流向，03—气流，1—中控系统，2—水质检测仪，3—水处理装置，4—流量表，5—水泵，6—第二压力表，7—真空压缩泵，8—气体处理装置，9—气体监测装置，10—气液分离装置，11—第一压力表，12—储水池，13—活性炭栅格，14—渗透性反应墙，15—水平井，16—斜井，17—污染物，18—竖井，19—过滤器，20—第一曝气装置，21—第一阀门，22—第二阀门，23—第三阀门，24—第四阀门，25—第五阀门，26—第六阀门，27—第二曝气装置。

技术特征：

1.一种土壤—地下水污染修复系统，其特征为：包括中控系统、分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统；所述的分层抽提井系统包括：水平井；斜井；竖井；通过分层抽提井系统实现设定范围土壤内地下水及污染物气体的分层全面采集；所述的气体处理系统和水处理系统设于地表以上，并分别通过管道与分层抽提井系统连接，所述的中控系统配置为对分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统进行控制，经过修复后的地下水重新排入设定范围的土壤内。

2.如权利要求1所述的一种土壤—地下水污染修复系统，其特征为：所述的竖井向地表以下延伸，竖井的底端达到设定范围土壤内下层的深度；所述的水平井位于设定范围土壤内上层的深度并绕竖井的轴线均匀分布，水平井靠近竖井的一端通过纵向设置的第一井道与地表连通；所述的斜井位于设定范围土壤内中层的深度，若干斜井绕竖井的轴线均匀分布，斜井的高端位于靠近竖井的一侧，并通过纵向设置的第二管道与地表连通。

3.如权利要求2所述的一种土壤—地下水污染修复系统，其特征为：所述的水平井和斜井分别有4个，所述的竖井底部安装有第一曝气装置和过滤器，所述的斜井底部安装有第二曝气装置。

4.如权利要求3所述的一种土壤—地下水污染修复系统，其特征为：所述的气体处理系统包括气液分离装置、第一压力表、第二压力表、气体处理装置、真空压缩泵，所述的真空压缩泵包括多个第一泵体和多个第二泵体，多个第一泵体的输入端分别通过气体采集管道与竖井或斜井或水平井的上端口连接，第一泵体的输出端分别通过第一连接管与气液分离装置连接，第一连接管上设有气体监测装置，所述的气液分离装置用以分离气体污染物中的液体，分离出的液体经由第二连接管输入至水处理系统，剩余的污染物气体经由第三管道输送至气体处理装置，第三管道上设有用以检测气体污染物压力的第一压力表；所述的气体处理装置的输出端连接有第四管道，第四管道上设有泄压阀和第二压力表，第四管道的末端通过多通接头分别连接各个第二泵体的输入端，第二泵体的输出端通过第五管道与第一曝气装置或第二曝气装置连接，所述的气体处理装置用以将污染物气体修复，修复后的气体进入第四管道，在第二压力表高于设定压力值时，泄压阀打开。

5.如权利要求4所述的一种土壤—地下水污染修复系统，其特征为：所述的水处理系统位于设定范围土壤内地下水上游位置对应的地表，包括多个水泵、流量表、水处理装置、蓄水池、活性炭栅格和渗透性反应墙，所述的水处理装置的一侧设有储水池，所述的储水池的底部从上到下依次设有活性炭栅格和渗透性反应墙，所述的水泵的输入端通过第六管道与竖井内的地下水连通，水泵的输出端通过第七管道与水处理装置的输入端连接，所述的第七管道上设有流量表，第七管道及蓄水池内分别设有水质检测仪，所述的水处理装置的输出端通过第八管道与蓄水池连接。

6.如权利要求5所述的一种土壤—地下水污染修复系统的使用方法，其特征为，包括如下步骤：

技术总结
一种土壤—地下水污染修复系统及使用方法，涉及地下水污染治理技术领域，包括中控系统、分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统；分层抽提井系统包括：水平井；斜井；竖井；通过分层抽提井系统实现设定范围土壤内地下水及污染物气体的分层全面采集；气体处理系统和水处理系统设于地表以上，并分别通过管道与分层抽提井系统连接，中控系统配置为对分层抽提井系统、气体处理系统和水处理系统进行控制，经过修复后的地下水重新排入设定范围的土壤内。本发明可实现地下水和土壤污染的综合性修复，克服单独修复地下水或土壤带来的修复不彻底的缺陷。

技术研发人员：刘久潭,贾广众,高宗军,康凤新,谭孟涵,牛艺儒,娄可心
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/10/17