利用管井回灌水量集中、流速較大。但易於阻塞井管和含水層,常需要配備專門的水處理設備。將回灌水送至每口井,又需要安裝輸配水係統。為了提高回灌效率,有時還需水泵加壓。因此注水回灌費用高,設備較複雜。但是注水回灌又有占地少、效率高、可直接回灌深部承壓含水層的優點。
井內灌注補給可分為自由注入式和加壓注入式(真空回灌、壓力回灌),應根據含水層的岩性特征、滲透係數、地下水位、井的結構及設備條件來選擇具體方法。
(1)自流回灌
自流回灌是將回灌水導入回灌井中,使回灌井中的水位與地下水水位間始終保持一個水頭差,形成水力坡度,以促使滲流不斷補給地下水。但含水層必須保證水路通暢,具有一定透水能力。這種方法投資小,但效率也低。
(2)真空回灌
真空回灌也叫負壓回灌,適用於地下水位埋藏較深(靜水位埋藏深度大於10m)、含水層滲透性能較好的地區,對回灌量不大的深井也可適用。其特點是不易損壞濾網,回灌量較低。
(3)壓力回灌
該方法適用於地下水位埋深小、滲透性較差的含水層,其管路安裝是在真空回灌的基礎上,再把井管密封起來,使水不能從井口溢出。也可直接連接自來水管網,並用機械動力設備加壓,以增加回灌的水頭壓力,使回灌水與靜止水位間產生較大的水頭差從而進行回灌。
當含水層的透水性比較穩定,各個回灌井的濾水管過水斷麵一定,管井結構相似時,回灌量便與壓力成正比,但壓力增加到一定數值時,回灌量就幾乎再不增加了。壓力過大還會導致井的損壞,因此回灌井的最佳壓力必須根據含水層的特點及濾網強度來選擇。
2.間接法--誘導補給法
誘導補給法是一種間接的人工補給地下水方法。在河流或其他地表水體(如渠道、池塘、湖泊等)附近鑿井,抽取地下水,使地下水位降低,從而增大地表水和地下水之間的水頭差,誘導地麵水大量滲入。
地下水質的保護
人工回灌地水不僅能有效地貯存水資源,而且還能利用土壤的自淨能力,對水中的某些有害物質進行有效的處理,達到水質改善的目的。正因如此近年來出現的廢水人工回灌將可能達到汙水處理和資源再利用的雙重目的。需要指出的是,土壤的自淨能力是有限和有條件的,受其環境容量的控製。土層的淨化主要表現在吸附、微生物降解、地下水的稀釋以及病原體的衰減等幾個方麵。回灌水中病原體的研究在近幾年才有了一些新的突破,通常用大腸杆菌作為水中細菌汙染指標的觀點受到挑戰。作為病原體的細菌、病毒、寄生蟲在某些條件下有比大腸杆菌更強的耐消毒能力。通常在地下水人工回灌中,這些病原微生物會因過濾、吸附、死亡等原因隨著在地下貯留的時間而逐漸減少,但也因具體環境而異。目前,為了殺死水中的病原體,歐洲要求回灌水回用之前,在地下至少貯留50d。對於雨水回灌,尚無具體的水質標準可尋。在廢水的地下回灌和再利用方麵,美國環保局1992年製定了一個關於具體處理措施和水質參數的標準。澳大利亞在美國標準的基礎上於1995年製定的“國家水質管理戰略”中有廢水回用的基本條款,是一個更加完備的標準。就具體工程而言,在確定回灌水的水質控製指標時,應根據工程所在地地下水保護的標準和回灌水回用目的對水質的要求兩方麵來確定。
已經被汙染的地下水該怎麼辦呢
在汙染地下水的治理中,汙染源的控製與根除對於治理效果是十分重要的。在此基礎上,通過有效的異位或原位的物理、化學、生物方法去除地下水中的汙染物質,達到地下水質淨化與恢複的目的。考慮到異位治理技術與地麵給水處理類似,在此不作詳細的闡述。下麵將就原位的物化技術,生物技術,抽出一處理技術,反應牆技術等給予簡要論述。
物化技術
包括活性吸附法、臭氧分離法、泡沫分離法、電解法、沉澱法、中和法、氧化還原法等。這些方法不僅可以用於處理抽到地麵來的被汙染的地下水,也可用在含水層中對汙染的地下水體進行淨化,以降低地下水的汙染程度。
潛水含水層常含有一些有機腐殖質,使地下水發出一些異味和臭味,從淨化井中投入漂白粉,則可起到消毒、去味、除臭的作用。在鐵、錳離子含量較高的含水層中,可以通過注入石灰水溶液,除去鐵、錳。離子交換技術也可應用在地下水含水層的治理中,在硬度、堿度較高的地下水體中,由淨化井內投入Na型交換劑可使水中硬度大大降低,若使用氫離子交換劑可使鎂、鈣、重碳酸根同時除去,從而達到硬水軟化、脫堿的作用。也可將粒狀活性炭投入淨化井中,使某些有害物質被吸附掉。