[0001]
本高新技术属于环境修复技术领域，具体是一种单孔多管多层污染修复井。
背景技术：
[0002]
随着国家经济的发展和城市化进程的加快，人们生活水平得到大大提高，但却带来了不少的环境污染问题。近年来，由于生活垃圾的不合理填埋，工业污染物违章偷排以及地下油气管道泄漏等原因，导致大量的有害物质进入地下水系统，超过了地下水系统的自净能力，地下水污染状况日益严重。因此，如何有效修复受污染的地下水，已成为国内外学者的热点研究问题之一。
[0003]
原位化学氧化修复技术是利用化学氧化剂将污染环境中的污染物质氧化从而去除的方法，多用于地下水的污染治理，主要修复地下水中对氧化作用敏感的污染物。这种处理方式能够对地下水中的污染物进行高效去除。针对某些土壤和不同层地下水同时污染的情况，现有的技术要求在较小范围内同时建设不同深度的多相抽提修复井，造成建井数量多，成本高昂的问题。
技术实现要素：
[0004]
(一)要解决的技术问题
[0005]
为了解决上述技术问题，本高新技术提供一种单孔多管多层污染修复井。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
为了达到上述目的，本高新技术采用的主要技术方案包括：
[0008]
一种单孔多管多层污染修复井，包括：设置于修复井内部的大口径井管、设置于大口径井管内部的数个小口径井管、砾料层、止水层和阻隔层；
[0009]
修复井井壁与大口径井管之间、以及大口径井管与数个小口径井管之间，从修复井底部往上交替填充有数层砾料层和止水层；
[0010]
每层砾料层与每层止水层之间设置有阻隔层；
[0011]
每个小口径井管的长度不同，分别延伸至大口径井管内的不同砾料层中，用于将微气泡、热空气或药剂注入到地下不同深度的含水层，以修复不同深度含水层内的污染水。
[0012]
可选地，大口径井管和小口径井管的上端面均高于地面。
[0013]
可选地，大口径井管露出地面的高度低于小口径井管露出地面的高度。
[0014]
可选地，大口径井管的深度为6～20m，直径为30～50cm；小口径井管的数量为2～5根。
[0015]
可选地，砾料层与止水层的层数相同，层数与小口径井管数量呈对应关系。
[0016]
可选地，砾料层为水洗砂和/或石英砂，阻隔层为小直径止水粘土球，止水层为膨润土速凝水泥浆和/或止水粘土。
[0017]
可选地，砾料层为三层时，每层砾料层的厚度从下至上分别为1.5～4m、1～3m、1～3m。
[0018]
可选地，止水层为三层时，每层止水层的厚度从下至上分别为1～3m、1～3m、1～4m。
[0019]
可选地，小口径井管自下而上依次为小口径沉淀管、小口径滤水管、小口径井壁管；小口径沉淀管的下端设置小口径封堵，小口径沉淀管的上端与小口径滤水管的下端连接，小口径滤水管的上端与小口径井壁管连接。
[0020]
可选地，小口径井管包括第一小口径井管、第二小口径井管、第三小口径井管，第一小口径井管的深度为6～20m，直径为2.5～5cm；第二小口径井管的深度为3.5～15m，直径为2.5～5cm；第三小口径井管的深度为1.5～10m，直径为2.5～5cm。
[0021]
(三)有益效果
[0022]
本高新技术的有益效果是：本高新技术将多根小口径井管排列在大口径井管内的不同砾料层，可以同时对不同层受污染的地下水进行修复，减少建井数量以及建造成本。在小口径井管的外部设置大口径井管，可以有效地将地下水中的小颗粒泥沙过滤掉，从而避免小口径井管的堵塞。
[0023]
本高新技术在大口径井管与井壁之间以及在大口径井管内部设置位置相对应的止水层，解决了薄层承压止水的难题，实现了复合式修复。并且在止水层和砾料层之间设置阻隔层，能够有效地防止修复过程中污染物的串层问题。
[0024]
本高新技术用于原位修复时的原位注入井使用，可以将微气泡、热空气或不同的药剂通过不同的小口径井管注入到地下不同深度的含水层，有效地避免了用于修复污染土壤和用于修复地下水的不同药剂间的接触及反应，结构简单，易于实现。
附图说明
[0025]
图1为本高新技术一种单孔多管多层污染修复井的结构示意图。
[0026]
【附图标记说明】
[0027]
1：大口径井管；11：大口径井壁管；12：大口径滤水管；13：大口径沉淀管；14：大口径井封堵；
[0028]
2：小口径井管；21：第一小口径井管；22：第二小口径井管；23：第三小口径井管；211：第一小口径井壁管；212：第一小口径滤水管；213：第一小口径沉淀管；214：第一小口径封堵；221：第二小口径井壁管；222：第二小口径滤水管；223：第二小口径沉淀管；224：第二小口径封堵；231：第三小口径井壁管；232：第三小口径滤水管；233：第三小口径沉淀管；234：第三小口径封堵；
[0029]
3：砾料层；
[0030]
4：止水层；
[0031]
5：阻隔层；
[0032]
6：井壁。
具体实施方式
[0033]
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本高新技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本高新技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本高新技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更
清楚、透彻地理解本高新技术，并且能够将本高新技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0034]
实施例1：
[0035]
参照图1，本高新技术提供一种单孔多管多层污染修复井，包括：大口径井管1、小口径井管2、砾料层3、止水层4、阻隔层5。
[0036]
大口径井管1位于修复井的内部，大口径井管1与修复井的井壁6之间从下至上交替填充有数层砾料层3和止水层4。
[0037]
大口径井管1内从下至上依次填充有与大口径井管1与修复井的井壁6之间填充的砾料层3和止水层4位置相对应的砾料层3和止水层4。
[0038]
砾料层3与止水层4的层数相同，分别设有三层；每层砾料层3与每层止水层4之间填充有阻隔层5。
[0039]
大口径井管1内设有三根小口径井管2，小口径井管2的数量与砾料层3和止水层4的层数相同；小口径井管2的底部伸入到大口径井管1内的砾料层3中。
[0040]
具体地，大口径井管1和小口径井管2的上端面均露出地面，大口径井管1露出地面的高度低于小口径井管2露出地面的高度，方便后续进行污染水修复时的操作。小口径井管2的上端设有井盖，用于遮挡住小口径井管2，防止风沙的侵蚀。
[0041]
大口径井管1的深度为6～20m，直径为30～50cm。大口径井管1与小口径井管2的材质可以为upvc、高标号不锈钢或惰性环保材料，惰性环保材料可以为惰性磁球。
[0042]
大口径井管1的大口径滤水管与小口径井管2的小口径滤水管外层可以采用不锈钢纱网缠裹，用不锈钢绑丝或不锈钢喉箍进行固定。大口径井管1设有三段大口径滤水管，三段大口径滤水管分别设置在三层砾料层3内；每根小口径井管2设有一个小口径滤水管，三个小口径滤水管分别设置在三层砾料层3内。
[0043]
大口径井管1包括大口径封堵14、大口径沉淀管13、大口径滤水管12、大口径井壁管11；大口径封堵14设置在最下端，大口径封堵14的上端与大口径沉淀管13的下端焊接或者丝扣(公扣与母扣)连接，大口径沉淀管13的上端与大口径滤水管12的下端焊接或者丝扣连接，大口径滤水管12的上端与大口径井壁管11焊接或者丝扣连接；大口径滤水管12和大口径井壁管11交替设置三段，三段大口径滤水管12设置在三层砾料层3内，三段大口径井壁管11设置在三层止水层4内。最上端为大口径井壁管11，最上端的大口径井壁管11的上端面伸出地面。
[0044]
小口径井管2包括第一小口径井管21、第二小口径井管22和第三小口径井管23。
[0045]
其中，第一小口径井管21包括第一小口径封堵214、第一小口径沉淀管213、第一小口径滤水管212、第一小口径井壁管211；第一小口径沉淀管213的下端与第一小口径封堵214丝扣连接，第一小口径沉淀管213的上端与第一小口径滤水管212的下端丝扣连接，第一小口径滤水管212的上端与第一小口径井壁管211丝扣连接，第一小口径井壁管211的上端伸出大口径井管1。
[0046]
第二小口径井管22包括第二小口径封堵224、第二小口径沉淀管223、第二小口径滤水管222、第二小口径井壁管221；第二小口径沉淀管223的下端与第二小口径封堵224丝扣连接，第二小口径沉淀管223的上端与第二小口径滤水管222的下端丝扣连接，第二小口径滤水管222的上端与第二小口径井壁管221丝扣连接，第二小口径井壁管221的上端伸出
大口径井管1。
[0047]
第三小口径井管23包括第三小口径封堵234、第三小口径沉淀管233、第三小口径滤水管232、第三小口径井壁管231；第三小口径沉淀管233的下端与第三小口径封堵234丝扣连接，第三小口径沉淀管233的上端与第三小口径滤水管232的下端丝扣连接，第三小口径滤水管232的上端与第三小口径井壁管231丝扣连接，第三小口径井壁管231的上端伸出大口径井管1。
[0048]
第一小口径井管21的深度为6～20m，直径为2.5～5cm；第二小口径井管22的深度为3.5～15m，直径为2.5～5cm；第三小口径井管23的深度为1.5～10m，直径为2.5～5cm。
[0049]
砾料层3为高清洁水洗砂和/或石英砂，止水层4为膨润土速凝水泥浆和/或止水粘土，阻隔层5为小直径止水粘土球。为了保证分层之间的承压性，砾料层3与砾料层3之间需要用止水层4进行承压止水，一般采用膨润土速凝水泥浆、优质止水粘土进行填充，以保证密封效果。砾料层3与止水层4之间需要填充阻隔层5，一般采用小直径优质止水粘土进行填充。
[0050]
其中，砾料层3设置在含水层内，止水层4设置在隔水层内。
[0051]
砾料层3的厚度从下至上分别为1.5～4m、1～3m、1～3m，具体厚度根据实际地层确定。
[0052]
止水层4的厚度从下至上分别为1～3m、1～3m、1～4m，具体厚度根据实际地层确定。
[0053]
本高新技术将多根小口径井管排列在大口径井管内的不同深度的砾料层内，可以同时对不同深度受污染的地下水进行修复，减少建井数量以及建造成本。在小口径井管的外部设置大口径井管，可以有效地将地下水中的小颗粒泥沙过滤掉，从而避免小口径井管的堵塞。
[0054]
本高新技术在大口径井管与井壁之间以及在大口径井管内部设置位置相对应的止水层，解决了薄层承压止水的难题，实现了复合式修复。并且在止水层和砾料层之间设置阻隔层，能够有效地防止修复过程中污染物的串层问题。
[0055]
本高新技术可以用于原位修复时的原位注入井使用，可以将微气泡、热空气或不同的药剂通过不同的小口径井管注入到地下不同深度的含水层，有效地避免了用于修复污染土壤和用于修复地下水的不同药剂间的接触及反应，结构简单，易于实现。
[0056]
实施例2：
[0057]
大口径井管1内设有四根小口径井管2，砾料层3与止水层4分别设有四层。其中增加的一根小口径井管2的结构同第二小口径井管22的结构，其他结构同实施例1。
[0058]
地下水污染修复井修复层位一般位于浅含水层，建井时应当覆盖目标修复层，应根据污染层厚度及修复目标进行全孔取芯，以精准确定含水层、隔水层或相对隔水层等地质情况。
[0059]
本高新技术修复井的成井工艺：
[0060]
1、钻孔：一般采用清水或泥浆正循环护壁钻进，地层稳定时可采用干钻成孔。
[0061]
2、换浆：将稠浆换成稀浆或清水。
[0062]
3、下入大口径井管：根据多工艺复合修复技术要求进行排管，安排大口径滤水管位置，下入大口径封堵和大口径沉淀管，顺序下入大口径滤水管和大口径井壁管。
[0063]
4、填充封井：在目标修复层填充砾料层，在砾料层顶部填充一定厚度的止水层，砾料层与止水层之间填充阻隔层。自下而上，循序渐进，直至大口径井管与井壁之间的环空被填充至最上层。
[0064]
5、洗井，直至达到技术要求。
[0065]
本高新技术安装大口径井管内多根小口径井管：
[0066]
1、安装第一小口径井管。(1)排管。根据地层情况、修复目标，自井底而上依次排列第一小口径封堵、第一小口径沉淀管、第一小口径滤水管、第一小口径井壁管。(2)下管。将第一小口径滤水管置于大口径井管的最下层的砾料层内。(3)大口径井管内填充。与大口径井管外填充对应，填入砾料层的顶面与大口径井管最下一层砾料层的顶面持平，之后填入一定厚度的阻隔层，再填充止水层。待凝固稳定后，再下入第二小口径井管。
[0067]
2、安装第二小口径井管。(1)排管。根据地层情况、修复目标，自井底而上依次排列第二小口径封堵、第二小口径沉淀管、第二小口径滤水管、第二小口径井壁管。(2)下管。将第二小口径滤水管置于大口径井管的第二层的砾料层内。(3)大口径井管内填充。与大口径井管外填充对应，填入砾料层的顶面与大口径井管第二层(自下而上)砾料层的顶面持平，之后填入一定厚度的阻隔层，再填充止水层。待凝固稳定后，再下入第三小口径井管。
[0068]
3、安装第三小口径井管。(1)排管。根据地层情况、修复目标，自井底而上依次排列第三小口径封堵、第三小口径沉淀管、第三小口径滤水管、第三小口径井壁管。(2)下管。将第三小口径滤水管置于大口径井管的第三层的砾料层内。(3)大口径井管内填充封井。与大口径井管外填充对应，填入砾料层的顶面与大口径井管第三层(自下而上)砾料层的顶面持平，之后填入一定厚度的阻隔层，再填充止水层。待凝固稳定后，用混凝土或纯水泥浆封井至地面。
[0069]
4、当层位或修复工艺增加而相应增加小口径井管的数量时，安装相应小口径井管的技术要求与“安装第二小口径井管”相同。
[0070]
5、小口径井管洗井。用空压机吹洗，直至水清砂净或达到技术要求。
[0071]
在本高新技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本高新技术中的具体含义。
[0072]
在本高新技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”，可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”，可以是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”，可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。
[0073]
尽管上面已经示出和描述了本高新技术的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本高新技术的限制，本领域的普通技术人员在本高新技术的范围内可以对上述实施例进行改动、修改、替换和变型。
技术特征：
1.一种单孔多管多层污染修复井，其特征在于，包括：设置于修复井内部的大口径井管(1)、设置于大口径井管(1)内部的数个小口径井管(2)、砾料层(3)、止水层(4)和阻隔层(5)；修复井井壁(6)与大口径井管(1)之间、以及大口径井管(1)与数个小口径井管(2)之间，从修复井底部往上交替填充有数层砾料层(3)和止水层(4)；每层砾料层(3)与每层止水层(4)之间设置有阻隔层(5)；每个所述小口径井管(2)的长度不同，分别延伸至大口径井管(1)内的不同深度的砾料层(3)中，用于将微气泡、热空气或药剂注入到地下不同深度的含水层，以修复不同深度含水层内的污染水。2.根据权利要求1所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述大口径井管(1)和小口径井管(2)的上端面均高于地面。3.根据权利要求2所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述大口径井管(1)露出地面的高度低于小口径井管(2)露出地面的高度。4.根据权利要求1所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述大口径井管(1)的深度为6～20m，直径为30～50cm；所述小口径井管(2)的数量为2～5根。5.根据权利要求1所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述砾料层(3)与止水层(4)的层数相同，砾料层(3)与止水层(4)的层数与小口径井管(2)的数量呈对应关系。6.根据权利要求1所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述砾料层(3)为水洗砂和/或石英砂，所述阻隔层(5)为小直径止水粘土球，所述止水层(4)为膨润土速凝水泥浆和/或止水粘土。7.根据权利要求5所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述砾料层(3)为三层时，每层砾料层(3)的厚度从下至上分别为1.5～4m、1～3m、1～3m。8.根据权利要求5所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述止水层(4)为三层时，每层止水层(4)的厚度从下至上分别为1～3m、1～3m、1～4m。9.根据权利要求1所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于：所述小口径井管(2)自下而上依次为小口径沉淀管、小口径滤水管、小口径井壁管；所述小口径沉淀管的下端设置小口径封堵，小口径沉淀管的上端与小口径滤水管的下端连接，小口径滤水管的上端与小口径井壁管连接。10.根据权利要求9所述的单孔多管多层污染修复井，其特征在于，所述小口径井管(2)包括第一小口径井管(21)、第二小口径井管(22)、第三小口径井管(23)，第一小口径井管(21)的深度为6～20m，直径为2.5～5cm；第二小口径井管(22)的深度为3.5～15m，直径为2.5～5cm；第三小口径井管(23)的深度为1.5～10m，直径为2.5～5cm。
技术总结
本高新技术属于环境修复技术领域，特别是一种单孔多管多层污染修复井，包括设置于修复井内部的大口径井管、设置于大口径井管内部的数个小口径井管、砾料层、止水层和阻隔层；修复井井壁与大口径井管之间、以及大口径井管与数个小口径井管之间，从修复井底部往上交替填充有数层砾料层和止水层；每层砾料层与每层止水层之间设置有阻隔层；每个小口径井管的长度不同，分别延伸至大口径井管内的不同砾料层中，用于将微气泡、热空气或药剂注入到地下不同深度的含水层，以修复不同深度含水层内的污染水。本高新技术将多根小口径井管排列在大口径井管内不同深度的砾料层，可以同时对不同深度含水层受污染的地下水进行修复，减少建井数量以及建造成本。以及建造成本。以及建造成本。
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