《防堵塞多相抽提井構建與安裝技術規(guī)范》編制說明

1任務來源

2020年1月，上海大學作為“國家重點研發(fā)計劃”場地土壤污染成因與治理技術研究

項目《石化污染場地強化多相抽提與高效凈化耦合技術》課題五《典型場地強化多相抽提

與凈化技術全流程規(guī)模化示范》承擔單位，承擔了《強化多相抽提修復技術全流程工藝優(yōu)

化與全系統(tǒng)綜合評價》任務。課題組通過分析典型低滲透有機場地污染特征、多相抽提技

修復效果、多相抽提井的設計施工等，編制《防堵塞多相抽提井應用技術規(guī)程》。

2024年4月，上海大學向中華環(huán)保聯合會提出申請，立項《防堵塞多相抽提井應用技

術規(guī)程》團體標準，并承擔該標準的編制工作，參編單位有上?？辈煸O計研究院（集團）

有限公司、北京高能時代環(huán)境技術股份有限公司。

2標準制定必要性

2019年1月1日《土壤污染防治法》實施，要求有風險的地塊應進行風險管控和修復。

從法律法規(guī)的層面上，國家正不斷加大污染土壤環(huán)境治理力度，不斷完善管理制度的建設。

2019年，生態(tài)環(huán)境部重新修訂了建設用地土壤環(huán)境保護系列標準，包括了調查、監(jiān)測、

風險評估和污染土壤修復技術導則?！督ㄔO用地土壤修復技術導則》規(guī)定了污染土壤修復

所遵循的一般性原則、程序和技術要求，主要適用于污染土壤修復可行性研究中修復技術

的篩選和修復方案的制定，但是缺乏對土壤修復各專項技術的詳細規(guī)定。在選定具體的修

復技術后，還需要通過各個土壤修復專項技術規(guī)范來指導相應的修復技術的設計與實施，

例如修復技術方案篩選出多相抽提技術后，本標準用于具體指導和規(guī)范如何進行多相抽提

工程設計和施工。

多相抽提技術廣泛應用于污染地塊的修復治理，但目前大部分多相抽提技術都面臨井

管堵塞的問題，導致抽提效率難以滿足地塊修復標準和技術規(guī)范要求，實現有機污染地塊

科學治理。

制定《防堵塞多相抽提井應用技術規(guī)程》是完善標準體系的具體體現，該技術規(guī)范的

制定還可以進一步提高多相抽提技術修復工作的規(guī)范性，為制定高效修復策略提供參考，

節(jié)省工程投資，全面提升工程質量和效率，具有重要的經濟效益和社會效益。

3主要工作過程

3.1組建編制技術組和研究啟動

2024年4月，在中華環(huán)保聯合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會的組織協助下，由上海大學牽

頭，聯合上?？辈煸O計研究院（集團）有限公司簽署了團體標準編制協議，成立了標準編

制技術組。2024年4月15日，中華環(huán)保聯合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會組織召開了《防堵

塞多相抽提井構建與安裝技術規(guī)范》編制啟動會議，標準編制技術組就標準編制大綱和重

點研究問題進行了第一次集中討論和任務分工。

3.2重點問題研究

2024年5月14日，中華環(huán)保聯合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會組織召開了立項評審會，

邀請了行業(yè)5位專家進行對本標準術語和定義、設計部分框架、及附錄表內容等重點問題

進行了立項評審，專家組一致同意立項。5月21日，形成了重點問題的研究初稿。

3.3技術審查及征求意見稿發(fā)布

2024年6月13日，中華環(huán)保聯合會水環(huán)境治理專業(yè)委員會組召開了第三次工作會議

（技術審查會）。邀請5位行業(yè)專家對標準進行逐條審查，并提出了修改意見，標準名稱

修改為《防堵塞多相抽提井應用技術規(guī)程》。

2024年6月20日，上海大學牽頭組織召開了標準初稿的專家咨詢會，就標準格式和

重點技術內容進行了重點咨詢。會后經修改完善后形成了《防堵塞多相抽提井應用技術規(guī)

程（征求意見稿）》，7月9日中華環(huán)保聯合會發(fā)布征求意見稿，面向社會公開征求意見。

4國內外相關標準研究

4.1多相抽提技術的發(fā)展概況

多相抽提技術（Multi-PhaseExtraction，MPE）是通過真空抽提手段，抽取地下污染區(qū)

域的土壤氣體、地下水和NAPL到地面上進行分離和處理，以控制和修復土壤和地下水中

有機污染物的技術。

歐美發(fā)達國家早在20世紀90年代就將多相抽提技術作為修復土壤和地下水污染的技

術之一，目前已形成完善的集技術標準和管理機制為一體的多相抽提修復技術體系。美國

陸軍工程兵團《EngineeringandDesignMulti-PhaseExtraction》技術文件給出了多相抽提技

術工程設計指南。美國環(huán)保局《Multi-PhaseExtraction：State-of-the-Practice》文件提供了

實際應用的案例分析。

我國現有多相抽提技術標準主要包括《有機污染場地修復技術規(guī)范多相抽提》、《有

機污染場地修復技術驗證評價規(guī)范多相抽提》，其他大多是同其他修復技術整合編匯，此

類標準主要包括《2014年污染場地修復技術目錄（第一批）》、《污染地塊地下水修復和

風險管控技術導則》、《石化地塊污染土壤-地下水原位協同修復技術指南（試行）》等，

標準中對多相抽提技術的適用范圍、設備選型、強化技術和修復效果等做出了總結，但并

未給出多相抽提井的設計和安裝的針對性要求和建議。

5同類工程現狀調研

MPE技術在國外已有多年的工程應用，美國環(huán)保署、石油學會和陸軍工程部等針對

MPE系統(tǒng)的工程設計和運行維護出臺了相關的技術指南。Kirshner等1996年報道了高負

壓雙相抽提（HVDPE）技術在航空燃油污染土壤和地下水修復的應用，經5個月運行去除

了16656.8kg烴類污染物，其中生物降解、液體抽出、氣相抽提對污染物去除的貢獻分別

占62%，27%和11%。Gabr等在某空軍基地航空燃油污染地塊使用垂直預制井布設25排

抽提井，安裝MPE系統(tǒng)進行LNAPL抽提，運行185h共去除467kg氣相有機污染物和

133L的自由相液體。Calza等將MPE技術應用于巴西某加油站苯污染地塊修復，經18個

月系統(tǒng)運行后地下水中苯污染濃度達到修復目標要求。Baldwin等在某加油加氣站地塊設

置12口抽提井并安裝HVDPE系統(tǒng)進行地下水修復，兩年半運行期共抽出污染地下水

1400m3，去除約119kg石油烴。

國內MPE技術研究應用近年發(fā)展迅速，中試和工程化應用逐漸增多。張云達等在某

氯代烴苯系物復合污染地塊采用單泵雙相抽提系統(tǒng)進行地下水修復，在1000m2污染范圍

內布設抽提井103口，在20天運行后抽出250m3地下水，12000m3氣體，收集NAPL約

50L。張峰在某化工地塊LNAPL污染地下水單泵雙相抽提系統(tǒng)修復中試研究布設了9口

抽提井，運行時間25d，共抽提污染液體約720L，去除甲苯約125kg。王錦淮等在某化

工地塊苯系物污染地下水MPE修復中試研究發(fā)現，MPE技術實現了土壤地下水中揮發(fā)性

氣體污染物濃度迅速下降，但對殘留溶解態(tài)、吸附態(tài)污染物無顯著效果，需與原位化學氧

化修復技術聯合運用以提高修復效率。張學良等運用燃氣熱脫附強化抽提對某退役溶劑廠

污染地塊進行修復，結果顯示熱脫附修復后土壤中苯、氯苯和石油類有機物最大去除率分

別為99.88%、99.84%、97.58%，地下水中苯、氯苯和石油類有機物去除率分別為98.77%、

97.70%、99.99%，燃氣熱脫附強化抽提技術處理地塊揮發(fā)性有機污染物效果良好。

6主要技術內容及說明

6.1適用范圍

本文件規(guī)定了防堵塞多相抽提單井技術應用的基本規(guī)定、設計、施工和保護等。

本文件適用于防堵塞多相抽提井的設計、施工、保護。

6.2規(guī)范性引用文件

現行的國家法律法規(guī)、建設用地系列土壤生態(tài)環(huán)境標準、污染物排放治理類的環(huán)境標

準及相關的行業(yè)標準是制定本標準的依據。

環(huán)境質量、排放標準、環(huán)境影響、污染物毒性浸出方法等引用國家和行業(yè)的相關標準。

有關施工和成品保護等方面的技術要求引用國家和行業(yè)的相關標準。

6.3術語和定義

本標準規(guī)定了5個術語，分別是多相抽提修復技術、防堵塞多相抽提井、物理堵塞、

化學堵塞、井管允許抗拉力，主要術語說明如下。

多相抽提修復技術

采用真空提取手段，抽取地下污染區(qū)域的揮發(fā)性有機物、殘留相有機物、溶解相有機

物和非水相液體（NAPL）到地面上分離和處理，控制和修復土壤和地下水中有機污染物

的技術。

說明：《污染土壤修復工程技術規(guī)范原位熱脫附》（HJ1165）等相關規(guī)范中對“多

相抽提”進行了釋義：通過真空提取手段，抽取地下污染區(qū)域的土壤氣體、地下水和油層

到地面進行相分離及處理，以控制土壤和地下水中有機污染的技術。

考慮到“多相抽提”是本規(guī)范的核心，因此本技術規(guī)范結合相關規(guī)范和大量文獻對多

相抽提進行定義，并在將其作為本規(guī)范中重要的術語，為和本標準更加貼合，在原本含義

不變的情況下，進行了部分措辭的修改。

防堵塞多相抽提井

用于緩解多相抽提過程中可能發(fā)生的物理、化學、生物堵塞的多相抽提井。

說明：多相抽提技術對環(huán)境修復有一定的局限性，構建防堵塞多相抽提井，緩解多相

抽提過程中堵塞造成的影響，從而提升多相抽提的效率，國內外對防堵塞多相抽提井開展

了大量研究，該術語主要結合國內外相關研究進行了定義。

物理堵塞

懸浮顆粒物在砂層空隙、抽提濾料層或周邊土層因沉積、吸附、重新排列造成的堵塞。

說明：《含水層人工回灌物理堵塞的實驗與數值模擬》等相關文獻中提及了“物理堵

塞”：黃修東等（2009）通過室內土柱試驗認為懸浮顆粒物在砂層孔隙中的沉積導致了物

理堵塞；李璐等（2010）通過砂槽入滲試驗發(fā)現懸浮顆粒的吸附造成含水介質孔隙度減小，

從而引起物理堵塞；Pavelicetal．（2011）在研究中發(fā)現懸浮顆粒容易在砂土中重新排列

導致物理堵塞。本標準在原本含義不變的情況下結合多條內容，修改了部分措辭以更貼合

本技術規(guī)范。

化學堵塞

溶解在地下水中的碳酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽、硅酸鹽等可溶性鹽類等化學物質，在一

定條件下發(fā)生化學反應、生成不溶性沉淀物質，沉積在砂層空隙、抽提濾料層或周邊土層

因造成的堵塞。

說明：《地下水循環(huán)井堵塞成因識別及防堵破堵技術》等相關文獻中對“化學堵塞”

進行了釋義：當含水層中的鐵、鎂、鈣、錳等成垢陽離子含量過高時，與陰離子如碳酸鹽、

硫酸鹽、磷酸鹽發(fā)生沉淀反應。隨地下水循環(huán)，陰陽離子持續(xù)不斷向井內補充，難溶鹽在

井體內部發(fā)生沉淀結垢。本標準在原本含義不變的情況下，修改了部分措辭以更貼合本技

術規(guī)范。

井管允許抗拉力

井管吊裝或者下放過程中允許的管材強度。

說明：《管井技術規(guī)范》（GB50296-2014）等相關標準中提及了“井管允許抗拉力”，

根據物理術語抗拉強度：金屬由均勻塑性形變向局部集中塑性變形過渡的臨界值，也是金

屬在靜拉伸條件下的最大承載能力，同時結合國內外相關研究對該術語進行了定義。

6.4總體要求

6.4.1防堵塞多相抽提井設計和施工前應搜集擬施工場地的有關資料，并應進行現場踏勘。

6.4.2防堵塞多相抽提井的設計與施工的必備資料應包含以下內容：

a）場地的工程地質和環(huán)境水文地質資料；

b）場區(qū)周邊（地上、地下）的建（構）筑物類型及基礎形式資料；

c）場地的地下水修復設計方案；

說明：設計方案應符合《污染地塊地下水修復和風險管控技術導則》HJ25.6的規(guī)定。

d）基坑支護結構和基坑施工方案等資料。

6.4.3防堵塞多相抽提井所使用的材料應為無污染和無毒性材料。

6.4.4所有抽提井應經過正式驗收合格后再投入使用。

6.4.5對報廢或已完成使用功能的抽提井等應進行回填或處理。

說明：多相抽提修復技術驗證評價應符合《有機污染地塊修復技術驗證評價規(guī)范多相

抽提》T/ACEF114的規(guī)定。

6.5設計

6.5.1一般規(guī)定

本節(jié)規(guī)定了抽提井結構設計應包括井身結構設計、過濾管結構設計、濾料層設計和井

管配置。

6.5.2井身結構設計

井身結構設計應根據抽水目標層的巖性、厚度、埋深、富水性、水力性質、上覆地層

的特征、污染物的類型、地下水的化學性質及鉆進工藝確定。主要規(guī)定井管內徑、抽提井

井徑、抽提井深度、抽提井構筑材料、抽提井過濾段位置以及抽提井取水位置。

6.5.3過濾器結構設計

過濾管直徑應根據抽提井設計出水量、過濾管長度、管材規(guī)格、過濾管有效孔隙率和

允許過濾管進水流速等因素確定。主要規(guī)定過濾管外圍濾網孔眼直徑和過濾管篩孔形狀。

6.5.4濾料

6.5.4.1濾料類型

防堵塞多相抽提井宜采用粒徑級配良好、含雜質少、有機質含量低的清潔石英砂濾料。

6.5.4.2濾料粒徑

濾料粒徑，應根據目的含水層顆粒篩分數據確定，濾料粒徑可參照表1確定。

表1濾料粒徑

砂性含水層碎土類含水層

含水層類型

d202mmd202mm

Cu1<10

粒徑尺寸D50(6~8)d50D50(6~8)d20D10~20mm

濾料不均勻系數Cu2Cu2<10

注：表中Cu1、Cu2分別為含水層和濾料的不均勻系數；d20、d50和D20、D50分別為含

水層試樣和濾料試樣，在篩分中過篩質量累計為20%和50%時的顆粒直徑。

6.5.4.3濾料厚度

濾料厚度應根據含水層類型，按表2確定。

表2濾料厚度

含水層類型粗砂、礫石含水層中、細、粉砂含水層

濾料厚度/mm75~100100~150

6.5.4.4濾料高度

濾料高度應符合下列規(guī)定：

a）濾料高度應與過濾器位置一致，應根據場地已知污染物可能達到的最大深度確定；

b）地下水中可能或已經存在輕質非水相液體時，濾料段上端應高于地下水位；

c）地下水中可能或已經存在重質非水相液體時，濾料段應達到含水層底板處；

d）填礫高度宜超過目的含水層頂板。

6.5.4.5濾料用量

濾料填充量應按下式計算：

V0.785DdLK（5-1）

式中：V—濾料填充量（m3）；

D—鉆孔直徑（m）；

d—過濾管外徑（m）；

L—濾料高度（m）；

K—超徑系數，宜取K=1.2~1.5。

說明：數據來源為GB50296-2014《管井技術規(guī)范》

6.5.4.6濾料結構

多層濾料結構可設置為3層，沿匯水方向，濾料粒徑由細到粗，濾料層結構層如圖6-

1所示。

圖6-1濾料層結構示意圖

6.5.5井管配置

6.5.5.1井管長度應和井身結構設計相匹配，井管底部應封底。

6.5.5.2抽提井井的管材應根據井水的用途、地下水水質、井深、管材強度和經濟合理等

因素綜合確定，并應符合下列規(guī)定：

a）井管應具備抗壓、抗拉、抗彎強度。必要時應進行相應的強度驗算；

b）應無缺損、裂縫彎曲等缺陷，管端口面與管軸線應垂直且無毛刺；

c）內壁應光滑、圓直,并應滿足洗井及抽水設備要求；

d）長期使用的井管應具有相應的抗腐蝕能力。

6.5.5.3對抽提井+濾料層的井管結構，濾料層中可預設清理管，清理管數量可采用4~6

個，材質應與抽提井相同，應采用條縫狀篩孔。清理井結構見圖6-2。

圖6-2清理井結構示意圖

說明：對于傳統(tǒng)的抽提井+濾料層的井管結構，細顆粒易堵塞濾料層孔隙，影響抽提效

率。為解決這一問題，以抽提井為中心，在濾料層中布置若干包含條縫狀篩孔的清理管。

沿著匯水方向，清理管外側的篩孔孔徑大，利于細顆粒進入清理井，內側篩孔孔徑小，利

于細顆粒富集在清理井內。清理布設在抽提井外圍濾料層中間，當抽提井由于濾料層堵塞

造成抽提效率明顯降低時，可使用負壓抽提的方式對清理井進行抽提，將濾料層中細顆粒

從清理井中吸出，從而達到緩解堵塞的效果。

6.6施工

6.6.1一般規(guī)定

6.6.1.1施工前應進行現場踏勘，了解施工條件和環(huán)境條件，并應編制施工組織設計書。

6.6.1.2施工組織設計應包括下列內容：

a）工程任務及要求；

b）施工方案、施工技術和質量保證措施；

c）主要設備、人員、材料、費用和施工進度；

d）特殊環(huán)境條件下施工應編制應急預案；

e）安全文明生產和環(huán)境保護措施。

6.6.2成井

6.6.2.1成井宜采用全套管旋挖施工工藝。

6.6.2.2施工工藝流程宜按測放井位→機械手打設套管護筒→旋挖機就位→旋挖機分段取

土成孔的順序執(zhí)行。

6.6.2.3旋挖成井機械設備宜選用工程旋挖機及其配套設備；安裝鉆機時，機臺應安裝穩(wěn)

固水平，工作位置整平后鋪設鋼板。

6.6.2.4成井過程中井身應圓正、垂直，并應符合下列規(guī)定：

a）井身直徑不得小于設計井徑；

b）頂角的偏斜不得超過1°，井段的頂角和方位角不得有突變。

6.6.2.5護口管應保證在抽提井施工過程中不松動、井口不坍塌。

說明：鉆井施工工藝可采用直推、旋挖等工藝，場地涉及填埋物宜采用旋挖干鉆工藝。

6.6.3井管安裝

6.6.3.1井管安裝前準備應符合下列規(guī)定：

a）應根據抽提井結構設計配管，依次編號，并應記錄；

b）應檢查井管質量，并應符合設計要求；

c）下管前應再次探井，井管下置應與設計一致；

d）長井管進場后，應檢查篩孔段符合設計要求。應測量孔深，并對井管濾水管逐根測

量、記錄。封堵沉淀管底部，下部封堵鐵板不應小于6mm；

e）檢查井管焊接，井管焊接接頭處應采用套接型，套接接箍長應為20mm，應套入上

下井管各10mm；套管接箍應與井管焊接焊牢、焊縫均勻，無砂眼，焊縫堆高不應小于6

mm。

6.6.3.2下管方法應根據管材強度、下置深度和起重設備能力等因素選定，并宜符合下列

規(guī)定：

a）井管自重或浮重宜小于井管允許抗拉力和額定起重量時，宜采用提吊下管法時；

b）井管自重或浮重宜超過井管允許抗拉力和額定起重量時，宜采用托盤或浮板下管法

時；

c）當井管下置深度過大時，宜采用多級下管法。

說明：來源于GB50296-2014《管井技術規(guī)范》，進行了部分措辭的修改。

6.6.3.3下置井管時，井管應直立于井口中心，上端口應保持水平。

6.6.3.4井管頂端高度應高出地面0.3m以上。

說明：數據來源為GB50296-2014《管井技術規(guī)范》

6.6.3.5成井底部的沉淀段應封底。當鉆井已經進入松散層下部時，應確保井管坐落牢固。

6.6.3.6附屬清理井應在主井管下放完成后下放，下放方式應與主井管相同。

6.6.3.7采用過濾管的抽提井應設置扶正器。

說明：扶正器放置應符合《石油天然氣工業(yè)固井設備第2部分：扶正器的放置和止

動環(huán)測試》GB/T19831.2的規(guī)定。

6.6.4填礫與管外封閉

6.6.4.1濾料的質量應符合下列規(guī)定：

a）濾料應取樣篩分，不符合設計所確定規(guī)格的數量不得超過設計總量的15%；

說明：數據來源為GB50296-2014《管井技術規(guī)范》

b）顆粒的磨圓度應較好；

c）土和雜物含量應不大于設計總量的1%；

d）濾料宜用石英砂。

6.6.4.2濾料數量應按填充厚度和管徑等計算得到的理論值乘上超徑系數確定，超徑系數

宜為1.2~1.5。

說明：數據來源為GB50296-2014《管井技術規(guī)范》

6.6.4.3填礫方法應根據濾料密實性、井壁穩(wěn)定性、沖洗介質類型和抽提井結構等因素確

定。當抽提井較淺時，可由孔口管外直接填入；當抽提井較深時，宜采用返水填礫法或抽

水填礫法。

6.6.4.4填礫時，濾料應沿井管周圍均勻連續(xù)填入，并應隨填隨測，發(fā)現填入數量及深度

與計算有明顯的出入時，應及時找出原因并排除。

6.6.4.5多級濾料填充時應借助填料倉結構，如圖6-3所示。填料倉頂部及底部應由2個

相同尺寸的法蘭盤組成，單個濾料倉高度宜為1m。法蘭盤應通過若干根圓鋼以焊接方式連

接，其中圓鋼應分別沿法蘭盤內圓邊界和外圓邊界均勻排列，應分別為填料倉內框圓鋼與

填料倉外框圓鋼?；谠摲N填料倉的結構，抽提井外邊界與外框絲網、外框絲網與內框絲

網、內框絲網與抽提井管之間應根據需要分別填充不同粒徑的濾料。

圖6-3多級濾料填倉結構示意圖

6.6.4.6抽提井的封閉應符合下列規(guī)定：

a）應準確掌握止水段的深度和厚度，并確定封閉位置；

b）止水段封閉應選用優(yōu)質黏土球，大小宜為20mm~30mm，并應在半干狀態(tài)下緩慢

填入；

c）井口管外圍應封閉，四周地面應以井管為中心向周圍傾斜；

d）井管封閉后應檢查效果，當未達到要求時，應重新封閉。

6.6.5洗井

6.6.5.1洗井應在井管安裝后立即進行，并應從上部開始逐漸加深。

說明：洗井設計和安裝應符合《地下水監(jiān)測井洗井、修井技術規(guī)范》DB41/T2500的規(guī)

定。

6.6.5.2洗井方法應根據含水層特性、抽提井結構及井管強度等因素選用，并宜采用兩種

及以上聯合洗井方法。

6.6.5.3松散層抽提井宜采用活塞與壓縮空氣聯合洗井；碳酸鹽巖類地區(qū)的抽提井，宜采

用液態(tài)二氧化碳配合六偏磷酸鈉或鹽酸聯合洗井方法；碎屑巖巖漿巖地區(qū)的抽提井宜采用

活塞、空氣壓縮機或液態(tài)二氧化碳等聯合