專利名稱：氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油氣田地面工程技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)，具體是一種對土壤和地下水石 油污染修復(fù)的氣破與氣提聯(lián)動式雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法。
背景技術(shù)：
石油開采、運輸、加工、銷售和消費等過程中造成的環(huán)境污染和生態(tài)破壞日趨嚴(yán) 重，已經(jīng)引起業(yè)界乃至整個社會的高度重視。由于污染物種類多、危害大，修復(fù)行為花費高、 時間長以及地下情況的不可見性和復(fù)雜性，石油類土壤和地下水污染的修復(fù)與治理已成為 一個世界性的難題。開發(fā)針對土壤和地下水石油污染的高效修復(fù)技術(shù)，成為當(dāng)前石油工業(yè) 與環(huán)保領(lǐng)域最重要的研究課題之一。地下水石油污染的處理主要分為物理法、化學(xué)法和生物法。物理法是用物理的手 段對受污染地下水進(jìn)行治理的一種方法，可分為屏蔽法、被動收集法、水動力控制法等。物 理化學(xué)處理法包括加藥法、滲透性處理床技術(shù)、沖洗法、土壤改性法等。生物修復(fù)的原理實 際上是自然生物降解過程的人工強(qiáng)化；它是通過采取人為措施，包括添加氧和營養(yǎng)物等，刺 激原位微生物的生長，從而強(qiáng)化污染物的自然生物降解過程。張暉在2003年研究了原位化 學(xué)修復(fù)中各種化學(xué)藥劑的使用方法；盛光遙和博伊德在1997年從土壤改性的角度進(jìn)行了 地下水污染防治的試驗研究；胡國臣和張清敏在1999年公開了向土壤中摻入活性炭纖維 可以強(qiáng)化土壤的反硝化能力。從修復(fù)地點角度，石油類污染地下水與土壤的修復(fù)又可分為原位修復(fù)與異位修復(fù) 兩大類。原位修復(fù)是指將受污染土壤在原地處理，處理期間土壤基本不被攪動，包括土壤氣 相抽取、原位微生物修復(fù)等方法。異位修復(fù)是指將被污染的土壤與地下水轉(zhuǎn)移到地面以上 進(jìn)行處理，包括現(xiàn)場處理法、預(yù)制床法、堆制處理法、熱解吸法、光降解法、土壤淋洗、生物反 應(yīng)器和厭氧生物處理法等。其中，原位修復(fù)因其花費相對較低和對自然環(huán)境擾動小等優(yōu)勢， 已逐漸成為地下水修復(fù)技術(shù)的研究和實踐主流?，F(xiàn)有的地下水污染修復(fù)技術(shù)，主要存在兩個弊端(1)現(xiàn)有技術(shù)往往只針對單一 類型的污染，無法同時處理以多種形式存在的污染物。例如土壤氣相抽取只能處理氣相污 染，對溶解相、殘留相及自由相的污染物只能借助于其它技術(shù)，因而造成處理成本高昂、系 統(tǒng)構(gòu)成寵雜、運行維護(hù)困難。(2)現(xiàn)有技術(shù)的普適性不強(qiáng)。當(dāng)污染現(xiàn)場條件變化時，往往需 要對技術(shù)本身進(jìn)行較大的改動甚于根本不起作用，無法廣泛適合于不同區(qū)域、不同自然條 件下的污染修復(fù)需要。因此，現(xiàn)有的技術(shù)方法尚不能很好的解決目前所存在的問題，還有待 于探索有效的、經(jīng)濟(jì)的地下水污染修復(fù)技術(shù)。為解決上述問題，目前采用了雙相真空抽吸修復(fù)方法。該技術(shù)不僅能清除在不飽 和帶以氣相存在以及在飽和帶中以溶解態(tài)存在的石油污染物，還能夠同時去除以自由相和 土壤吸附相存在的石油類污染物。雙相真空抽吸井通過真空泵制造一個高度真空的環(huán)境， 從而將飽和帶的液相污染物和不飽和帶的氣相污染物以高粘度的兩相流的形式抽取出來。 一般來說，真空度越高，水力梯度也就越大，因而兩相的去除率也就越大。在雙相真空抽吸抽吸井或抽吸溝的工作過程中，位于地下非飽和帶、毛細(xì)作用帶和飽和帶的氣相、水相以及 非水相液體，由于負(fù)壓作用的存在，會形成具有一定速度的氣相流動、水相流動和非水相液 體相流動。通過流動，污染物會逐漸向井的位置遷移，并進(jìn)入井中的吸取管。在負(fù)壓的作用 下，污染物會繼續(xù)沿著吸取管向上運動，直至井口頂端。吸取到地表的污染隨即被送往氣液 分離裝置進(jìn)行下一步處理。該方法使用的修復(fù)系統(tǒng)包括抽吸井，傳輸管道、氣液分離裝置、 水油分離裝置、傳輸泵、控制器，以及廢水、廢氣處理裝置，其工藝流程如附圖1所示(Huang et al.，2003 ；Li et al.，2003 ；Huang et al.，2007a ；Huang etal.，2007b)。在傳統(tǒng)雙相真空抽吸方法中，通過真空泵制造一個高度真空的環(huán)境，從而將飽和 帶的液相污染物和不飽和帶的氣相污染物以高粘度的兩相流的形式抽取出來。一般來說， 真空度越高，水力梯度也就越大，因而兩相的去除率也就越大。在雙相真空抽吸抽吸井或 抽吸溝的工作過程中，位于地下非飽和帶、毛細(xì)作用帶和飽和帶的氣相、水相以及非水相液 體，由于負(fù)壓作用的存在，會形成具有一定速度的氣相流動、水相流動和非水相液體相流 動。通過流動，污染物會逐漸向井的位置遷移，并進(jìn)入井中的吸取管。在負(fù)壓的作用下，污 染物會繼續(xù)沿著吸取管向上運動，直至井口頂端。隨著抽取的進(jìn)行，抽吸井周圍的自由相水 位與地下水位將有所降低，形成一個漏斗形狀，這樣會使更多的土壤暴露于不飽和帶，因此 更多的揮發(fā)性有機(jī)污染物能夠在負(fù)壓的驅(qū)使下以氣態(tài)的形式被抽吸入抽吸井。雙相真空抽 吸井中，可垂入一抽吸立管抽吸污染物；也可不設(shè)抽吸立管，污染物沿井身抽出。上述的傳統(tǒng)雙相真空抽吸技術(shù)存在一定的不足。如當(dāng)?shù)叵滤蛔杂上嘁好婢?地面位置大于10米時，單憑借真空泵，往往達(dá)不到理想的真空度、抽吸的有效高度受到限 制。針對這一情況，美國專利5076360公開了一種帶有氣提管的真空抽吸井。該方法 先在抽吸井中安裝一根落管，再由此管末端向井中的液相注入空氣或其它氣體，使液相污 染物轉(zhuǎn)化為小滴，從而使其能在真空作用下通過井中立管被抽吸出地面。氣提管的管頂與 空氣壓縮機(jī)相連，通過真空抽吸泵在井中形成真空環(huán)境，使氣液兩相污染物沿井中立管被 抽吸出來。然而，這種方法是氣提與抽吸同時進(jìn)行，即適用于液面與地面距離一直大于10 米的情況。而在實際應(yīng)用中，會出現(xiàn)液面距地面距離時大時小的情況，會造成不必要的能源 消耗。并且，當(dāng)污染現(xiàn)場土壤土質(zhì)較細(xì)密、滲透性不高時(土壤滲透率小于liTV/s，例如粘 土)，由于氣相、溶解相和自由相污染物的流動轉(zhuǎn)移將受到很大限制，該方法抽吸效果將大 大降低(降低50%以上)，并造成很大的動力能源浪費。鑒于此，該專利不能具體說明氣提 管末端探入抽吸井中的適宜深度，即氣提噴頭的噴氣位置。Saretzky等人(2005)公開了一種往土壤中注入高壓氣體提高土壤滲透率、從而 促進(jìn)污染物向雙相真空抽吸井的移動方法。具體是在雙相真空井附近設(shè)置氣動破裂井，在 井中放置一可以耐受高壓的落管，落管的底端位于液面以上的不飽和帶。由空氣壓縮機(jī)通 過此落管往井中注入高壓氣體，達(dá)到震裂周圍土壤的目的。然而，這種方法還不完善，氣動 破裂管噴氣出口位置是固定的，因此只能對出口位置附近的土壤進(jìn)行重復(fù)的震裂，促進(jìn)地 下各深度的污染物移動的效果并不明顯，而且能源消耗大。實際上，該方法也未能提供氣動 破裂與抽吸之間的聯(lián)動運行方案。同樣，如果遇到地下水水位較低、自由相距地面位置較深 的情況，雙相真空抽吸井還是會出現(xiàn)污染物抽不出來的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種既不受污染現(xiàn)場地下水條件限制、又不受土壤條件限 制，對環(huán)境擾動小、無二次污染、高效、經(jīng)濟(jì)、適用性廣的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下 水原位修復(fù)方法。本發(fā)明提供如下技術(shù)方案，處理步驟是1)采用通常的方法進(jìn)行雙相真空抽吸，在雙相真空抽吸井中伸入一落管，一端與 空氣壓縮機(jī)相連，一端連接氣提噴頭，在井口管線出口處安裝真空傳感器隨時測量井內(nèi)壓 力；2)氣提噴頭沒入抽吸井地下水水面以下且距離井底0. 1-0. 2米，在井下放置液位 傳感器感知井內(nèi)液位；步驟2)所述的氣提噴頭為圓柱狀，上有方向向上、環(huán)狀排列的均布通孔。步驟2)所述的壓縮空氣壓力為80_100psi。步驟2)所述的飽和帶是指地下水水面以下位置。3)在距離雙相真空抽吸井3-8米范圍內(nèi)設(shè)一口以上的氣動破裂井，氣動破裂井中 伸入一落管，一端安裝氣動破裂器，在井口安裝電機(jī)驅(qū)動螺紋軸使氣動破裂器在井中上下 反復(fù)移動；步驟3)所述的氣動破裂井外壁為可供氣體穿過的格柵結(jié)構(gòu)。4)空氣壓縮機(jī)通過氣動破裂器向氣動破裂井中噴射高壓氣體，震散細(xì)密的土壤結(jié) 構(gòu)，使污染物向雙相真空抽吸井方向移動；步驟4)所述的震散細(xì)密的土壤結(jié)構(gòu)是指氣動破裂器兩端為耐高壓可膨脹的封隔 器，中間為金屬噴頭，當(dāng)噴射高壓氣體時，兩端的封隔器擴(kuò)張開將兩封隔器之間的震裂段予 以隔離，當(dāng)需要震散地下其它深度的土壤時，關(guān)閉空壓機(jī)，卸壓后，封隔器回縮，電動機(jī)驅(qū)動 螺紋軸使氣動破裂器移動到其他位置。步驟4)所述的高壓氣體為150_200psi。步驟4)所述的土壤結(jié)構(gòu)是粉土或粘土。5)將真空雙相真空抽吸井開啟，當(dāng)井中液位低于10米時，氣提開啟；當(dāng)井內(nèi)壓力 升高至0. IMPa時，氣提關(guān)閉，抽吸泵繼續(xù)運行，至壓力降至0. 02MPa，抽吸停止運行，進(jìn)入負(fù) 壓抽吸；6)如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)達(dá)20-40分鐘后，抽吸井壓力升高至大于0. 05MPa,氣動 破裂保持關(guān)閉；如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)達(dá)20-40分鐘后抽吸井壓力仍低于0. 05MPa，氣動破 裂開啟、開始?xì)鈩悠屏堰^程；至抽吸井壓力回升至0. 085MPa，氣動破裂關(guān)閉，抽吸井抽吸泵 開啟；7)將吸入雙相真空抽吸井而抽到地表的飽和帶自由相與溶解相污染物先進(jìn)行氣 液分離、再進(jìn)行油水分離，氣液分離后的氣體將進(jìn)行處理排放或者回收，氣液分離后液體中 的廢油回收、廢水通過處理進(jìn)行地下水回灌或是直接排放。本發(fā)明不受污染場地土壤性質(zhì)與地下水水位等自然條件的限制，處理效率高，對 石油類污染物自由相的處理程度達(dá)85% 95%，較之單獨使用氣提輔助下的雙相真空抽 吸方法，處理容量大50% -75% ；較之單獨使用氣動破裂輔助下的雙相真空抽吸方法，處理 容量大50% -85%。
在達(dá)到相同治理效果的前提下，較之簡單組合的氣提輔助下雙相真空抽吸方法或 氣動破裂輔助下雙相真空抽吸方法，節(jié)省投資約30% 50%，節(jié)省維護(hù)和管理成本25% 35 %，節(jié)省運行費用達(dá)25 % 60 %。


圖1為傳統(tǒng)的雙相真空抽吸工藝流程圖；圖2為本發(fā)明工藝流程圖；圖3為本發(fā)明系統(tǒng)流程示意圖；圖4為氣提模式下的雙相真空抽吸井示意圖；圖5a為氣提模式下的雙相真空抽吸井設(shè)計圖；圖5b為氣提模式下的雙相真空抽吸井井頭設(shè)計圖；圖6為氣提噴頭設(shè)計圖；圖7a為氣動破裂井設(shè)計圖；圖7b為氣動破裂井井頭設(shè)計圖；圖8為可移動式氣動破裂器工作示意圖；a為氣動破裂開啟；b為氣動破裂暫停，氣動破裂器移動；c為移動到位后，氣動破 裂重新開啟；圖9為實例工程平面布置圖；圖10為實例工程井位設(shè)計圖；圖11為實例工程室外管線布置圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和實例詳細(xì)說明本發(fā)明。本發(fā)明通過分別在雙相真空抽吸井中安裝氣提裝置和在井附近設(shè)置氣動破裂井 來促進(jìn)上述過程、提高抽取效率。同時，本發(fā)明提供帶有氣提、真空抽吸及氣動破裂三者之 間的聯(lián)動方案，根據(jù)裝有抽吸井和氣動破裂井中運行參數(shù)的變化，自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到效率 與成本的優(yōu)化結(jié)合。對運行參數(shù)的監(jiān)測和控制主要通過安裝真空傳感器、液位傳感囂和編 程自動控制來實現(xiàn)。所發(fā)明的氣破與氣提協(xié)同式雙相真空抽吸方法涉及到氣提模式下的雙 相真空抽吸井、氣動破裂井、真空泵、空氣壓縮機(jī)、氣液分離裝置、水油分離裝置、傳輸管道、 傳輸泵、控制器、廢水和廢氣處理裝置等，其工藝流程與系統(tǒng)示意圖分別如附圖2和附圖3 所示。首先，在雙相真空抽吸井中新增氣提裝置、真空傳感器和液位傳感器。所述的氣提 裝置是在雙相真空抽吸井中伸入一落管，一端與空氣壓縮機(jī)相連，一端連接氣提噴頭。氣提 噴頭沒入抽吸井地下水水面以下且距離井底0. 1-0. 2米；氣提噴頭為圓柱狀，上有方向向 上、環(huán)狀排列的均布通孔以便高壓氣體均勻注入井內(nèi)。帶有氣提裝置的雙相真空抽吸井運 行時，通過氣提裝置往飽和帶(井中地下水水面以下)注入SO-IOOpsi的高壓氣體，發(fā)揮類 似于水下提升泵的作用，進(jìn)一步幫助形成水力梯度，從而加強(qiáng)真空抽吸的效果和抽取高度。 此舉還有助于自由相與溶解相污染物的混合與移動，促進(jìn)飽和帶的自由相與溶解相污染物 被驅(qū)入吸取管中，使更多的液相污染物抽吸出地面。同時，氣體在飽和帶的注入還能促進(jìn)部分溶解相的有機(jī)污染物揮發(fā)，使其轉(zhuǎn)化為氣相污染物，在負(fù)壓的驅(qū)使下以氣態(tài)的形式被吸 入井中而被抽出。為隨時測量井內(nèi)壓力，在井口管線出口處安裝數(shù)字真空傳感器，該真空傳 感信號作為壓力反饋值傳輸至控制單元。并且在井口預(yù)留孔徑處插入PVC多孔套管，管套 內(nèi)放置液位傳感器，以達(dá)到對井內(nèi)液位的即時探測，并將液位信號傳輸至地面控制單元。其 中，真空傳感器可考慮采用美國Honeywell ST3000/900系列全智能變送器，具有防爆、精度 高，可靠性強(qiáng)以及長期穩(wěn)定性好等特點；該系列傳感器具有溫度和靜壓誤差自動修正功能， 能滿足苛刻環(huán)境。液位傳感器可采用美國SSI公司的超聲波液位傳感器。該設(shè)備用超聲波 技術(shù)產(chǎn)生高頻聲波，通過計算回聲的反射時間、聲波速度來達(dá)到測量井中液位的目的。氣提 模式下的雙相真空抽吸井示意圖如附圖4所示。帶有氣提裝置的雙相真空抽取井井身及井 頭設(shè)計如附圖5所示。氣提噴頭設(shè)計如附圖6如示。并且，在距離雙相真空抽吸井3-8米范圍內(nèi)設(shè)一口以上的氣動破裂井，井?dāng)?shù)由污 染現(xiàn)場的地下條件而定。氣動破裂井中伸入一落管，一端連接空氣壓縮機(jī)，一端安裝氣動破 裂器。在井口安裝電機(jī)驅(qū)動螺紋軸，使氣動破裂器能在井中上下反復(fù)移動，既能在飽和帶工 作，也能在不飽和帶工作。氣動破裂器兩端為耐高壓可膨脹的封隔器，中間為金屬噴頭。噴 射高壓氣體時，兩端的封隔器擴(kuò)張開至與管徑共粗，將兩封隔器之間的震裂段予以隔離，起 到隔氣效果。即高壓氣體通過噴頭噴出后，確保噴氣口附近的土壤能受到集中高壓的噴射。 當(dāng)需要震散地下其它深度的土壤時，關(guān)閉空壓機(jī)，卸壓后，封隔器回縮，電動機(jī)驅(qū)動螺紋軸 使氣動破裂器移動到其他位置。到位后，重新打開空壓機(jī)，封隔器重張，向震裂段噴射高壓 氣體?？諝鈮嚎s機(jī)通過氣動破裂器向氣動破裂井中噴射150_200psi的高壓氣體，震散細(xì)密 的土壤結(jié)構(gòu)(如粉土與粘土)，提高土壤滲透性，大大促進(jìn)污染物向雙相真空抽吸井方向的 移動，抽吸效率得以提高。帶有可移動式氣動破裂器的氣動破裂井井身與井頭設(shè)計圖如附 圖7所示。氣動破裂器工作示意圖如附圖8所示。此外，帶有氣提裝置的雙相真空抽吸井與氣動破裂井相互配合，聯(lián)動運行。其中包 括氣提、真空抽吸及氣動破裂三者之間的聯(lián)動，根據(jù)抽吸井及氣動破裂井中運行參數(shù)的變 化，自動進(jìn)行調(diào)節(jié)，達(dá)到效率與成本的優(yōu)化結(jié)合。編程自動控制由地面控制單元實現(xiàn)，采用 工控機(jī)編程實現(xiàn)對井內(nèi)參數(shù)的響應(yīng)以及編程自動控制。聯(lián)動方法如下a.真空兩相抽吸泵開啟；隨著抽吸的進(jìn)行，井中液位下降，當(dāng)液位低于10米時， 氣提泵自動開啟；井內(nèi)壓力升高至0. IMPa時，氣提泵關(guān)閉；抽吸泵繼續(xù)運行，至壓力降至 0. 02MPa，抽吸泵停止運行，系統(tǒng)進(jìn)入停機(jī)負(fù)壓抽吸階段。b.如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)20-40分鐘后，抽吸井壓力升高至大于0.05MPa，氣動 破裂井的空氣壓縮機(jī)維持關(guān)閉。如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)達(dá)20-40分鐘后抽吸井壓力仍低 于0. 05MPa，氣動破裂井的空氣壓縮機(jī)自動開啟、開始?xì)鈩悠屏堰^程；至抽吸井壓力回升至 0. 085MPa，氣動破裂裝置關(guān)閉，抽吸井抽吸泵自動開啟。c.重復(fù)過程a至b。吸取到地表的污染物隨即被送往分離裝置進(jìn)行下一步處理，通過二級分離，得到 相應(yīng)的分離產(chǎn)物。首先經(jīng)過氣液分離器，氣體與液體分離，分離出來的氣體將被進(jìn)一步處理 排放或者回收。液相污染物(水和油)隨后進(jìn)入油水分離器，油與水分離，廢油將被回收， 廢水被送往廢水處理裝置，處理達(dá)標(biāo)的廢水可進(jìn)行地下水回灌或是直接排放。附圖9、10、11分別為氣破與氣提聯(lián)動式雙相真空抽吸原位修復(fù)方法實例示范工程的平面布置圖、井位設(shè)計圖和室外管線布置圖。該示范工程含污染源2個，處理站1座， 總井?dāng)?shù)19個，其中氣提模式下的雙相真空抽吸井5個，氣動破裂井2個，監(jiān)測井12個。
本發(fā)明實例現(xiàn)場有近20年的輕質(zhì)污油裝卸、堆放歷史，由于長期的降水淋濾與重 力作用，石油污染持續(xù)向下遷移、擴(kuò)散，深層土壤與地下水均已被石油烴嚴(yán)重污染，自由相 NAPLs漂浮于地下水面上。實例工程平面布置圖如附圖9所示，井位設(shè)計圖與室外管線設(shè) 計圖如附圖10和11所示。工程油水混合物的抽吸、分離一體化，結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡單，可靠 性高，尤其適合去除地下層中以各種形式(自由相、吸附相、溶解相和氣相)存在的石油污 染物；示范工程可實現(xiàn)手動與自動控制。運行5天內(nèi)，就能夠有效去除污染區(qū)域的氣態(tài)石油 污染物。運行12天內(nèi)，10 口監(jiān)測井自由相污染物(油相)的平均去除率為86. 64%。經(jīng)檢 測，出水水質(zhì)好，溶解相石油類污染物去除率在98%以上，各主要污染指標(biāo)均達(dá)到污水綜合 排放一級標(biāo)準(zhǔn)。與同類處理技術(shù)相比，在達(dá)到相同治理效果的前提下，節(jié)省投資約30% 50%，維護(hù)和管理成本達(dá)到同類技術(shù)的40% 75%，在相同的資源投入情況下，系統(tǒng)篩選 最優(yōu)運行方案，達(dá)到最優(yōu)效果，節(jié)省運行費用達(dá)20% 35%。
權(quán)利要求
一種氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征是采用以下處理步驟1)采用通常的方法進(jìn)行雙相真空抽吸，在雙相真空抽吸井中伸入一落管，一端與空氣壓縮機(jī)相連，一端連接氣提噴頭，在井口管線出口處安裝真空傳感器隨時測量井內(nèi)壓力；2)氣提噴頭沒入抽吸井地下水水面以下且距離井底0.1 0.2米，在井下放置液位傳感器感知井內(nèi)液位；3)在距離雙相真空抽吸井3 8米范圍內(nèi)設(shè)一口以上的氣動破裂井，氣動破裂井中伸入一落管，一端安裝氣動破裂器，在井口安裝電機(jī)驅(qū)動螺紋軸使氣動破裂器在井中上下反復(fù)移動；4)空氣壓縮機(jī)通過氣動破裂器向氣動破裂井中噴射高壓氣體，震散細(xì)密的土壤結(jié)構(gòu)，使污染物向雙相真空抽吸井方向移動；5)將真空雙相真空抽吸井開啟，當(dāng)井中液位低于10米時，氣提開啟；當(dāng)井內(nèi)壓力升高至0.1MPa時，氣提關(guān)閉，抽吸泵繼續(xù)運行，至壓力降至0.02MPa，抽吸停止運行，進(jìn)入負(fù)壓抽吸；6)如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)達(dá)20 40分鐘后，抽吸井壓力升高至大于0.05MPa，氣動破裂保持關(guān)閉；如果停機(jī)負(fù)壓抽吸持續(xù)達(dá)20 40分鐘后抽吸井壓力仍低于0.05MPa，氣動破裂開啟、開始?xì)鈩悠屏堰^程；至抽吸井壓力回升至0.085MPa，氣動破裂關(guān)閉，抽吸井抽吸泵開啟；7)將吸入雙相真空抽吸井而抽到地表的飽和帶自由相與溶解相污染物先進(jìn)行氣液分離、再進(jìn)行油水分離，氣液分離后的氣體將進(jìn)行處理排放或者回收，氣液分離后液體中的廢油回收、廢水通過處理進(jìn)行地下水回灌或是直接排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟2)所述的氣提噴頭為圓柱狀，上有方向向上、環(huán)狀排列的均布通孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟2)所述的壓縮空氣壓力為80-100psi。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟2)所述的飽和帶是指地下水水面以下位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟3)所述的氣動破裂井外壁為可供氣體穿過的格柵結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟4)所述的震散細(xì)密的土壤結(jié)構(gòu)是指氣動破裂器兩端為耐高壓可膨脹的封隔器，中 間為金屬噴頭，當(dāng)噴射高壓氣體時，兩端的封隔器擴(kuò)張開將兩封隔器之間的震裂段予以隔 離，當(dāng)需要震散地下其它深度的土壤時，關(guān)閉空壓機(jī)，卸壓后，封隔器回縮，氣動破裂器移動 到其他位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟4)所述的高壓氣體為150-200psi。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣破與氣提聯(lián)動雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，其特征 是步驟4)所述的土壤結(jié)構(gòu)是粉土或粘土。
全文摘要
本發(fā)明涉及油氣田地面工程和環(huán)境保護(hù)技術(shù)是一種對土壤和地下水石油污染修復(fù)的氣破與氣提聯(lián)動式雙相真空抽吸地下水原位修復(fù)方法，氣提噴頭沒入抽吸井地下水水面以下且距離井底0.1-0.2米，在井下放置液位傳感器感知井內(nèi)液位，在井口安裝電機(jī)驅(qū)動螺紋軸使氣動破裂器在井中上下反復(fù)移動，當(dāng)液位低于10米，氣提開啟；至壓力降至0.02MPa，抽吸停止運行，進(jìn)入負(fù)壓抽吸，抽吸井壓力回升至0.085MPa，氣動破裂關(guān)閉，抽吸井抽吸泵開啟。本發(fā)明處理效率高，對石油類污染物自由相的處理程度達(dá)85％～95％，節(jié)省投資約30％～50％，節(jié)省維護(hù)和管理成本25％～35％，節(jié)省運行費用達(dá)25％～60％。
文檔編號B09C1/00GK101921023SQ20091008705
公開日2010年12月22日 申請日期2009年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月17日
發(fā)明者李恭臣, 王占生, 秦肖生, 譚倩, 郭紹輝, 黃國和 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司;中國石油集團(tuán)安全環(huán)保技術(shù)研究院;中國石油大學(xué)(北京)