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地下水原位缓释修复装置和方法


技术摘要:
本发明涉及一种地下水原位缓释修复装置,设置于待修复区的修复井中,包括多级串联式井下缓释修复系统和井下投放控制系统,所述多级串联式井下缓释修复系统用于向地下水污染羽持续释放降解污染物的活性组分,所述多级串联式井下缓释修复系统包括至少一个缓释单元,每个  全部
背景技术:
地下水原位化学氧化(In-Situ  Chemical  Oxidation,ISCO)修复是通过将氧化剂 直接注入含水层,氧化降解地下水中污染物的修复技术,具有见效快、修复周期短等技术特 点,在国内外有着广泛应用。但是由于氧化剂不具有选择性,天然土中的有机质会消耗大量 的氧化剂,导致氧化剂实际需求量高于理论需求量数倍甚至数十倍。此外,由于有机物会被 地层中土壤粘粒所吸附,当污染羽污染浓度降低后,土壤粘粒中污染物持续解吸释放,导致 地下水修复面临拖尾、反弹等挑战,为实现污染羽修复达标,需要多次、大剂量注入氧化药 剂,成本大大提高。
技术实现要素:
基于此,有必要提供一种地下水原位缓释修复装置和方法,无需多次注入药剂,提 高了药剂的使用效率,节省成本、绿色环保。 本发明提供一种地下水原位缓释修复装置,设置于待修复区的修复井中,包括多 级串联式井下缓释修复系统和井下投放控制系统, 所述多级串联式井下缓释修复系统用于向地下水污染羽持续释放降解污染物的 活性组分,所述多级串联式井下缓释修复系统包括至少一个缓释单元,每个所述缓释单元 包括缓释容器、置于所述缓释容器内的缓释材料及连接组件,所述连接组件用于串联多个 所述缓释单元; 所述井下投放控制系统置于所述多级串联式井下缓释修复系统上方,用于原位调 节所述多级串联式井下缓释修复系统在修复井中的位置,并监测所述缓释材料释放情况和 地下水理化指标。 在其中一个实施例中,所述缓释材料包括缓释氧化剂、缓释活化剂、缓释生物碳 源、缓释供氧剂中的一种或多种。 在其中一个实施例中,所述缓释材料的体积为1mm3~50mm3。 在其中一个实施例中,所述缓释容器包括筛桶和设置于所述筛桶侧面的管卡,所 述管卡用于固定采样管。 在其中一个实施例中,所述筛桶的桶深为0.5m~1.5m,直径为60mm~280mm,壁厚 为1mm~3mm,所述筛桶表面具有多个筛孔,所述筛孔的直径为0.8mm~3mm。 在其中一个实施例中,所述连接组件为锁链和挂钩,所述锁链连接与所述缓释容 器开口的两端,所述挂钩一端安装在所述锁链上,另一端用于连接上一级所述缓释容器底 部。 在其中一个实施例中,所述井下投放控制系统包括用于平衡浮力的浮筒和地面控 4 CN 111573816 A 说 明 书 2/7 页 制组件,所述地面控制组件用于调控所述浮筒的浮力。 在其中一个实施例中,所述浮筒内部设有气囊和储水仓,所述气囊设于所述储水 仓下方,所述气囊上设有排气阀门,所述储水仓上设有排水阀门,所述浮筒上表面设有导气 管插入口和导流管插入口; 所述地面控制组件包括蠕动泵和空气泵,所述空气泵通过导气管与所述浮筒相 连,所述蠕动泵通过导流管与所述浮筒相连。 在其中一个实施例中,所述浮筒侧面还设有液位刻度管。 在其中一个实施例中,所述浮筒的筒深为1m~2m,直径为100mm~280mm。 在其中一个实施例中,所述浮筒顶端还连接有带刻度的钢索,所述钢索一端与所 述浮筒连接,另一端固定在所述修复井井壁或地面上,通过所述钢索刻度的变化计算所述 缓释材料的释放量。 在其中一个实施例中,所述地下水原位缓释修复装置还包括井外投放与维护系 统,所述井外投放与维护系统包括支撑组件和动力组件,所述支撑组件包括三角支架、滑轮 组件和重力计,所述三角支架设置于所述修复井正上方,所述重力计和所述滑轮组件安装 与所述三角支架顶端,所述动力组件包括电源、电机和铰链,所述铰链安装与所述滑轮组件 上并与所述电机连接。 本发明还提供一种地下水原位缓释修复方法,包括以下步骤: 在修复井中安装所述的地下水原位缓释修复装置; 根据所述液位计测得的液位变化或所述钢索刻度的变化监测所述多级串联式井 下缓释修复系统在所述修复井中的位置,并通过所述地面控制组件的空气泵和蠕动泵向所 述气浮中注入或抽出气体或水,使所述缓释单元处于修复井筛管范围; 根据所述液位计测得的液位变化或所述钢索刻度的变化计算所述缓释材料的释 放量,并定期进行所述缓释材料的填充和维护。 在其中一个实施例中,所述缓释材料的释放量根据 计算,其 中,r为所述筛桶的直径,ρ为水的密度,△L为所述液位计测得的液位变化或所述钢索刻度 的变化,g为重力常数。 本发明提供的地下水原位缓释修复装置及方法,将缓释材料原位固定在修复井 内,采用多级串联的方式进行组合,并通过井下投放控制系统原位调节缓释材料在修复井 中的位置和释放情况,可以根据场地条件变化随时调整缓释材料的组合,操作灵活,该装置 使缓释材料能够长期稳定释放活性组分达到污染羽长效修复的目的,无需多次注入药剂, 提高了药剂的使用效率,节省成本、绿色环保。 附图说明 图1为本发明地下水原位缓释修复装置组成示意图; 图2为本发明一实施例缓释容器结构示意图; 图3为本发明一实施例连接组件的组成和连接关系示意图; 图4为本发明一实施例浮筒的纵向剖视图; 图5为本发明实施例1中A、B、C三个坐标点的说明示意图; 5 CN 111573816 A 说 明 书 3/7 页 图6为本发明实施例1中A、B、C三个坐标点的污染物浓度随修复时间的变化。
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