本发明涉及一种土壤污染处理,尤其涉及一种利用注入井注入修复液进行土壤修复的。
背景技术:
1、在经济持续发展过程中,工厂持续排放各类污染物以及意外事故导致污染物非预期的排放,不管这些污染物直接排放到土壤中,还是排入河流、地下水系中,污染物随着水流的渗流同样会造成土壤的污染。存在许多不同的方法来修复土壤。其中,常见的包括使用土壤修复液注入土壤中,如cn201811172151.x所公开的纳米硅酸钙复合土壤修复液对土壤重金属污染的修复。由于土壤污染物的多样性,土壤修复液种类也很多,其中包括了可以自然降解的修复液,如一些氧化剂等,例子包括用于土壤修复的过氧化氢,美国专利第14/734,597号所公开的生物炭,以及近年兴起的石墨烯等。
2、土壤的原位修复技术中,包括向土壤中注入土壤修复液,主要方法为直压注入法、旋喷注入法以及注入井法,不管是以上那种方法,其都依赖于将土壤修复液通过地下水的渗流,遍布污染土壤将土壤中的污染物除去。其中,注入井法采用的是通过在污染土壤的上游设置注入井,通过注入井注入土壤修复液,在下游设置抽提井,通过抽提,提高地下水的渗透,并通过监测抽提井中的水质用以判断土壤中的污染物处理效果。不足的是,多数土壤污染物较为稳定,与修复液的反应速度较慢,利用注入井处理污染土壤的过程中,部分修复液从抽提井中被抽出,降低了修复液的利用效率。
技术实现思路
1、针对以上不足,本发明的目的在于提供一种提高注入井的注入效果的处理土壤污染的方法。
2、为此,本发明的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,设置注入井和抽提井,通过所述注入井向修复区注入修复液,所述抽提井与注入井配合用于向外抽取修复区中的水并注入修复区和注入井形成循环。
3、进一步的,上述方法包括以下步骤:
4、(1)在预定位置钻井并分别设第一注入管作为注入井或安装抽水装置作为抽提井,所述修复区横向设置第二注入管,第二注入管的表面设有多个注入口,所述抽提井通过管道连接注入井和第二注入管;
5、(2)向注入井和第二注入管注入土壤修复液;
6、(3)开启抽水装置将抽提井中的水抽提并注入到注入井和第二注入管中,形成循环;
7、(4)在抽提井取水样进行监测,当监测的修复液浓度小于预定值,水质参数大于标准值时,重复步骤(2);当水质参数符合标准值后,停止循环。
8、进一步的,所述步骤(1)设置注入井和抽提井的方式包括:
9、①在修复区的上游和下游分别钻井,上游钻井作为注入井,下游钻井作为与注入井配合的抽提井;或
10、②在修复区的边界处钻井作为注入井,修复区的中心钻井作为与注入井配合的抽提井;或
11、③在修复区的中心钻井作为注入井,修复区的边界处钻井作为与注入井配合的抽提井。
12、进一步的,所述步骤(1)或步骤(3)还包括使用土壤疏松装置对修复区土壤进行疏松。
13、所述土壤疏松装置包括插入修复区中的气管,所述气管通入压缩气体用于在土壤中形成裂隙。
14、或所述土壤疏松装置包括可在驱动装置驱动下转动的转轴和套接在转轴外侧的套管,所述套管包括间隔预定长度设置的预留窗和包覆环,所述转轴上固定与预留窗配合的弹性金属片,所述套管可相对转轴进行轴向位移,使得套管的包覆环包覆弹性金属片或使得弹性金属片从预留窗伸出。
15、进一步的,所述弹性金属片的长度大于预留窗的长度,所述包覆环上端设有与弹性金属片配合的斜面,所述斜面用于当弹性金属片从预留窗伸出时挤压弹性金属片的下端,以这样的方式使得弹性金属片展开。
16、进一步的,所述注入口设在污染区边界的上方。
17、进一步的,还设有阻隔槽,阻隔槽设在抽提井的外侧,所述阻隔槽内回填混拌土壤修复液的土壤。
18、进一步的,所述阻隔槽和抽提井之间设有注水井,所述抽提井的水抽提后注入阻隔槽和抽提井之间的注水井中。
19、本发明的有益效果为:
20、(1)本发明的具体实施例中采用注入井法向修复区注入修复液,并在修复区的上方注入修复液,避免了注入井法对浅层污染土壤修复效果不佳的问题,并设有对应的抽提井,抽取抽提井中的水并注入修复区和注入井中形成循环,循环的有益效果包括将部分未参与修复的修复液重新加入到循环中,提高了修复液的利用效率,同时,抽提井抽出的水可能含有高于标准的污染物,这些污染物不能直接排放,而收集后另外进行处理虽然可以加快土壤污染修复的速度,但是会大幅提高修复的成本,成本是制约土壤修复的重要因素,本发明通过将抽取出的水再次参与循环逐渐将污染物除去。
21、(2)本发明的具体实施例中,还设置了土壤疏松装置,土壤中存在的间隙是影响地下水渗透的重要因素,密实的土壤如黏土会导致地下水渗透困难,因此这些密实土壤中的污染物去除速度较慢、效率较低,采用土壤疏松装置对土壤进行疏松可以提高土壤的渗透率,有利于将修复液输送至污染区中,提高污染物去除的速度和效率。
22、(3)本发明的具体实施例中,还在抽提井的外侧设置混拌有土壤修复液的土壤,抽提井抽取会导致污染土壤中的污染物加速溢出,并在抽提井的外侧扩散,隔离槽可以有效防止污染物向下游的扩散,抽提井和隔离槽之间设置注入井,抽提井中抽出的水不经处理直接注入到注入井中,当抽提井抽水产生水力压差,注入井中的水流渗入到抽提井中。通常来说,污染区下游边界外的地下水可认为无污染的,当抽提井抽水产生水力压差,下游地下水被抽到抽提井中,因此通过监测抽提井中的水质可能会产生偏低,实际上污染区的中污染物浓度要高于监测值,从而导致土壤修复过早结束,上述设在抽提井和阻隔槽间的注入井可以有效修正这种偏差。
1.一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:设置注入井和抽提井,所述注入井用于向修复区注入修复液,所述抽提井与注入井配合用于向外抽取修复区中的水并注入修复区和注入井形成循环。
2.根据权利要求1所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述步骤(1)设置注入井和抽提井的方式包括:
4.根据权利要求3所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述步骤(1)或步骤(3)还包括使用土壤疏松装置对修复区土壤进行疏松。
5.根据权利要求4所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述土壤疏松装置包括插入修复区中的气管,所述气管通入压缩气体用于在土壤中形成裂隙。
6.根据权利要求4所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述土壤疏松装置包括可在驱动装置驱动下转动的转轴和套接在转轴外侧的套管,所述套管包括间隔预定长度设置的预留窗和包覆环,所述转轴上固定与预留窗配合的弹性金属片,所述套管可相对转轴进行轴向位移,使得套管的包覆环包覆弹性金属片或使得弹性金属片从预留窗伸出。
7.根据权利要求6所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述弹性金属片的长度大于预留窗的长度,所述包覆环上端设有与弹性金属片配合的斜面,所述斜面用于当弹性金属片从预留窗伸出时挤压弹性金属片的下端,以这样的方式使得弹性金属片展开。
8.根据权利要求2到6任意一项所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述注入口设在污染区边界的上方。
9.根据权利要求3到6任意一项所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:当注入井和抽提井的设置方式为①或③时,还包括设置阻隔槽,阻隔槽设在抽提井的外侧,所述阻隔槽内回填混拌土壤修复液的土壤。
10.根据权利要求8所述的一种利用注入井注入处理土壤污染的方法,其特征在于:所述阻隔槽和抽提井之间设有注水井,所述抽提井的水抽提后注入阻隔槽和抽提井之间的注水井中。
