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一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法与流程

时间:2022-02-18 阅读: 作者:专利查询

一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法与流程

1.本发明涉及地下水处理技术领域,尤其涉及一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法。


背景技术:

2.1959年,381矿床由原核工业西南地质局所属的二〇九地质大队发现;经过几十年的发展,酸法地浸采铀试验取得了重大突破,经扩大试验、工业性试验,381成为了我国第一个地浸采铀试验基地。但酸法地浸所带来的主要环境问题为381矿区38-1矿段局部地区地下水受到一定程度污染。
3.从2010年开始,381酸法地浸试验全部停止,但为了防止地下水污染物的进一步扩散,一直维持对井场地下水进行抽取、处理,同时也有效阻止了当地居民进入污染区进行农耕作业,但是该区域遗留铀矿冶放射性设施与放射性废物污染的退役治理工作仍存在问题,即地浸井场地下水的放射性核素天然铀、镭-226浓度比周围含矿水层的天然状态浓度高,非放射性污染物浓度超过了《地下水质量标准》(gb/t14848-1993)中ⅳ类。


技术实现要素:

4.有鉴于此,本发明的目的在于提供一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法。本发明的方法使地浸井场地下水的放射性核素天然铀、镭-226浓度接近含矿水层的天然状态浓度,非放射性污染物浓度接近《地下水质量标准》(gb/t14848-1993)中ⅳ类。
5.为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
6.本发明提供了一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法,包括以下步骤:
7.对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时,对地浸采铀基地的注液孔注入水。
8.优选地,所述抽液孔中污染物浓度大于注液孔。
9.优选地,所述注液孔在所述抽液孔的周围。
10.优选地,所述置换修复的模式为边抽边注的循环抽注。
11.优选地,所述抽出地下水中天然铀、镭-226和非放射性污染物浓度高于含矿水层中天然铀、镭-226和非放射性污染物浓度。
12.优选地,所述注入水为清水。
13.优选地,所述置换修复的时间为0.5~5年。
14.优选地,所述置换修复的时间为2年。
15.优选地,所述置换修复的总处理量为1~14个孔隙体积。
16.本发明提供了一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法,包括以下步骤:对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时,对地浸采铀基地的注液孔注
入水(清洁水)。
17.本发明采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复,选择污染物浓度较大的抽液孔抽出污染水,同时对周围污染物浓度较低或者达标的钻孔注液孔注入清洁水进行抽污注清使清洁水置换污染水。
附图说明
18.图1为单抽清洗的抽液井分布图;
19.图2为实施例1中第一阶段不同抽液孔u浓度变化;
20.图3为实施例1中第一阶段不同抽液孔mn浓度变化;
21.图4为实施例1中第一阶段不同抽液孔so
42-浓度变化;
22.图5为实施例1中第一阶段不同抽液孔fe
2+
浓度变化;
23.图6为实施例1中第一阶段不同抽液孔fe
3+
浓度变化;
24.图7为实施例1中第二阶段抽、注液井分布图;
25.图8为实施例1中第二阶段不同抽液孔u浓度随时间的变化;
26.图9为实施例1中第二阶段9号抽液井重金属浓度随时间的变化;
27.图10为实施例1中第二阶段10号抽液井重金属浓度随时间的变化;
28.图11为实施例1中第二阶段24号抽液井重金属浓度随时间的变化;
29.图12为实施例1中第二阶段5号抽液井重金属浓度随时间的变化;
30.图13为实施例1中第二阶段26号抽液井重金属浓度随时间的变化;
31.图14为实施例1中第二阶段47号抽液井重金属浓度随时间的变化;
32.图15为实施例1中第二阶段6号观测井重金属浓度随时间的变化;
33.图16为实施例1中第二阶段5号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
34.图17为实施例1中第二阶段9号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
35.图18为实施例1中第二阶段10号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
36.图19为实施例1中第二阶段11号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
37.图20为实施例1中第二阶段22号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
38.图21为实施例1中第二阶段47号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
39.图22为实施例1中第二阶段111号孔so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph随时间的变化;
40.图23为实施例1中第二阶段不同抽液孔总铁浓度随时间的变化;
41.图24为实施例1中第二阶段不同抽液孔总铁浓度随时间的变化。
具体实施方式
42.本发明提供了一种采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法,包括以下步骤:
43.对地浸采铀基地的抽液孔抽出地下水的同时,对地浸采铀基地的注液孔注入水。
44.在本发明中,所述地浸采铀基地优选位于芒棒乡城子门以北归属红豆村管辖地段38-1矿段范围内,其中地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300平方米,被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8平方米及被污染设备器材。
45.在本发明中,所述抽液孔中污染物浓度优选大于注液孔,所述抽液孔优选为污染
物浓度较大的钻孔。
46.在本发明中,所述注液孔优选为抽液孔周围污染物浓度较低或者达标的钻孔。
47.在本发明中,所述抽出地下水中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度优选高于含矿水层中天然铀、镭-226和非放射性污染物的浓度。
48.在本发明中,所述注入水优选为污染物浓度达标的清水。
49.本发明优选抽出受污染的地下水,经地表处理后回注地下或者达标后外排,同时注入清洁水以置换污染的地下水,注入的水优选来自地表处理后的清洁水或者外来清洁水。
50.在本发明中,所述置换修复的时间优选为0.5~5年,更优选为2年。
51.在本发明中,所述置换修复的总处理量(抽出的地下水的量)优选为1~14个孔隙体积,在本发明中的具体实施例中,优选为38.5万m3。
52.在本发明中,所述地浸采铀基地在进行置换修复前优选先进行单抽清洗。
53.在本发明中,所述单抽清洗的时间优选为0.5年。
54.在本发明中,所述单抽清洗进行修复的被污染地下水主要来源于之前在当地进行酸法地浸采铀工程污染的地下水。
55.本发明采用单抽清洗快速降解技术,只抽不注,在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的38个钻孔作为全局抽液钻孔,总抽液量180m3/d,通过抽液,以便在地下水污染范围内形成降落漏斗,使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内,该阶段持续时间为0.5年,抽出污染水的体积为0.67pv(25300m3),抽液井分布见图1,比例尺1:500。
56.为了进一步说明本发明,下面结合实例对本发明提供的采用抽污注清对地浸采铀基地的地下水进行置换修复的方法进行详细地描述,但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
57.实施例1
58.地浸采铀基地优选位于芒棒乡城子门以北归属红豆村管辖地段38-1矿段范围内,其中地浸井场中包括257个钻孔、被污染地下水范围25300平方米,被污染地面11843平方米、被污染建筑物3004.8平方米及被污染设备器材。
59.第一阶段:采用单抽清洗快速降解技术,只抽不注,实施期间按照设计方案书要求结合现场实际情况,在可利用的116个钻孔中选取了水量较大的38个钻孔作为全局抽液钻孔,总抽液量180m3/d。通过抽液,以便在地下水污染范围内形成降落漏斗,使污染范围以外的地下水进入漏斗范围以内,该阶段持续时间为0.5年(2016年7月-2016年12月),抽出污染水的体积为0.67pv(25300m3)。抽液井分布见图1。
60.通过第一阶段的修复,u浓度显著下降(图2),抽液孔10、11、14、31、59、111号抽出水样u浓度已经降到5.2mg/l以下,抽液孔5、21、34号抽出水样u浓度接近5.2mg/l。如图4~7所示,通过单抽清洗快速降解技术后,不同抽液孔mn浓度下降了41%~81%,so
42-浓度下降了46%~81%,fe
2+
下降了94%~63%,fe
3+
下降了94%~8%,修复效果明显。
61.第二阶段(边抽边注):采用抽污注清置换修复技术对地下水进行修复。选择特定抽液孔抽出污染水和注液孔注入清洁水进行抽污注清使清洁水置换污染水。第二阶段抽污注清置换历时2年(2017年1月至2018年12月),总处理量38.5万m3,合13.65pv。第二阶段抽、注液井分布如图7所示。多个抽液孔(包括10号、13号、19号、24号、25号和26号)中地下水u浓
度下降到5.2mg/l以下(图8)。另外,通过第二阶段的地下水修复技术的合理运用,多个抽液井数据(图9~图15)表明重金属离子进一步显著下降,并降到地下水修复控制值以下,如9号和10号抽液井中ni、be和co浓度下降到控制值以下(图9和图10);24号、25号、26号、47号、观6号抽液井中的cd、ni、be和co浓度已经下降到控制值以下(图11~图15)。5号、9号、10号、11号、22号、47号111号抽液孔中的地下水中so
42-、mn、fe
2+
、fe
3+
、ph参数随着第二阶段的地下水修复的进行,呈现下降趋势(图16~图24)。
62.经过第二阶段后,u《5.2mg/l,ni《0.1mg/l,be《0.06mg/l,co《0.1mg/lmg/l,cd《0.01mg/l,so
42-《30mg/l,mn《1.5mg/l,fe
2+
《2mg/l,fe
3+
《2mg/l,6《ph《9,总铁控制值《2mg/ml。
63.以上所述仅是本发明的优选实施方式,并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。