CN107363089A - 一种芬顿试剂原位注入修复方法 - Google Patents

一种芬顿试剂原位注入修复方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107363089A
CN107363089A CN201710652212.1A CN201710652212A CN107363089A CN 107363089 A CN107363089 A CN 107363089A CN 201710652212 A CN201710652212 A CN 201710652212A CN 107363089 A CN107363089 A CN 107363089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
syringe pump
spray chamber
injection
fenton reagent
restorative procedure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710652212.1A
Other languages
English (en)
Inventor
王磊
陈樯
石佳奇
黄剑波
龙涛
尹业新
徐敏
李宁
李耀辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing Yi Yun Environmental Technology Co Ltd
Nanjing Institute of Environmental Sciences MEP
Original Assignee
Nanjing Yi Yun Environmental Technology Co Ltd
Nanjing Institute of Environmental Sciences MEP
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing Yi Yun Environmental Technology Co Ltd, Nanjing Institute of Environmental Sciences MEP filed Critical Nanjing Yi Yun Environmental Technology Co Ltd
Priority to CN201710652212.1A priority Critical patent/CN107363089A/zh
Publication of CN107363089A publication Critical patent/CN107363089A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/002—Reclamation of contaminated soil involving in-situ ground water treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/722—Oxidation by peroxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
    • C02F1/725—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation by catalytic oxidation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2305/00—Use of specific compounds during water treatment
    • C02F2305/02—Specific form of oxidant
    • C02F2305/026—Fenton's reagent

Abstract

本发明公开了一种芬顿试剂原位注入修复方法，属于环境修复技术领域。本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，该方法是采用注射泵将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系。采用本发明的方法能够有效避免芬顿试剂易损失其最佳药性的问题，保证药剂与污染体接触反应时具有最佳药性，从而改善了原位修复效果。

Description

一种芬顿试剂原位注入修复方法
技术领域
本发明属于环境修复技术领域，更具体地说，涉及一种土壤和地下水污染原位修复工艺。
背景技术
随着经济的快速发展，大量化学物质的使用已造成土壤和地下水不同程度的污染。而由于雨水的淋滤和地下水位的波动，还会造成土壤和地下水的交叉污染。一般来说，土壤和地下水中典型的污染物有无机物和有机物污染，包括NO3 -、NH4 +、重金属Pb、Cr、As、苯系物、石油烃、多氯联苯、农药等。这些污染物往往具有高毒性和高致癌性，因此必须通过合理的技术手段对这些受污染的土壤和地下水进行修复处理。
目前土壤和地下水修复技术主要有异位修复和原位修复两种类型，其中异位修复即是将污染土壤挖出、转运后进行修复，这种修复方式不仅工作量大，还会造成空气的二次污染，还可能因微生物作用而产生恶臭产物，从而对周边居民造成影响。与异位修复技术相比，原位修复具有保护污染场地结构、修复工程量小、修复成本低等优势。
原位化学氧化修复是一种常用的有效原位修复技术，其具体工艺过程是通过将化学氧化剂注入地下深层以进一步氧化降解污染物，这种强有力的修复方法能够有效地去除吸附在土壤颗粒表面以及地下水中的多种污染物。典型的修复方式有Fenton试剂、改性Fenton试剂、高锰酸盐、过硫酸盐及臭氧的注射。
在众多的氧化剂中，芬顿体系的应用较为广泛。芬顿氧化的机理是以二价铁离子作为催化剂，催化双氧水产生一种具有极强氧化性的物质-羟基自由基(·OH)，该羟基自由基的氧化能力仅次于氟。另外，·OH具有很高的电负性或亲电性，还具有很强的加成反应特性，可以无选择性地与绝大多数有机物发生反应，氧化速率快且反应彻底。但是正是由于芬顿试剂在反应过程中生产自由基，反应剧烈，所以稳定性较差。
目前常用的芬顿氧化修复技术的施工通常是在现场设置一个药剂罐，将H2O2与催化剂按室内试验或现场小试结果的比例配置好，经蠕动泵由注射井或钻机原位注射。期间药剂配置、系统启动、人员操作等活动消耗的时间往往大于芬顿试剂的最佳反应时间(通常为氧化剂与催化剂接触后的1.5-2小时)，进而导致芬顿试剂接触到地下介质中的污染物时已经失去了最佳药性。同时，在实际应用中双氧水损耗巨大，尤其是双氧水与催化剂在药剂罐中混合后以及注射管路中的自身快速分解、催化剂受到氧化以及场地地化环境对双氧水的损耗等。
因而需要改进现有芬顿试剂的注射装备与方法，在保证芬顿试剂与污染体接触反应时具有最佳药性的同时，减少注射修复过程中的药剂损耗，从而加强其对污染土壤和地下水的修复效果。
经检索，关于芬顿试剂的原位注入修复的专利报道已有相关公开。
如，中国专利申请号201610732853.3，申请日为2016年8月27日，发明创造名称为：一种类芬顿药剂体系的污染场地原位注入修复系统，该申请案的修复系统包括注入井系统、催化剂罐、氧化剂罐、催化剂导流回流管路、氧化剂导流回流管路、注入动力装置、自动控制系统和监测井系统；注入井系统包括注入井钻孔、空心止水套管和注入井井管，注入井钻孔由上段钻孔和下端钻孔构成，注入井井管由外管和二内管构成；空心止水套管内置于上段钻孔，外管内置于空心止水套管和下段钻孔；一内管通过催化剂导流回流管路与催化剂罐相连通，另一内管通过氧化剂导流回流管路与氧化剂罐相连通。该申请案的药剂氧化性能相对较稳定，能自动调节注入量，注入效率高、药剂返流少。但该注射系统设计较为复杂，依托注射井进行注射，成本较高且注射效果受注射井的质量影响较大。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
针对现有技术中利用芬顿药剂进行污染土壤和地下水修复时的不足，本发明提供了一种芬顿试剂原位注入修复方法，通过钻杆分腔的方式减少芬顿试剂的药性和药量损失，从而保证药剂与污染体接触反应时的最佳药性，扩大了芬顿试剂在原位注入修复中的适用范围，改善了其修复效果。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，该方法是采用注射泵将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系。
更进一步的，所述的注射泵包括第一注射泵和第二注射泵，所述注射钻杆内设有相互分隔的第一喷射腔和第二喷射腔，该注射钻杆上开设有分别与第一喷射腔及第二喷射腔连通的两组喷射口，且第一喷射腔的进液口与第一注射泵的药剂出口相连，第二喷射腔的进液口与第二注射泵的药剂出口相连。
更进一步的，与第一喷射腔连通的喷射口向下倾斜设置，与第二喷射腔连通的喷射口向上倾斜设置，其高度低于与第一喷射腔连通的喷射口高度，且两组喷射口内均固定有高压喷嘴。
更进一步的，所述的芬顿试剂原位注入方法的具体注入修复过程为：
(1)利用环境钻机将注射钻杆底部的钻头组件钻入地下，当钻头组件的钻头到达地下污染部位时，使第一喷射腔的进液口通过外接管道与第一注射泵的药剂出口相连，使第二喷射腔的进液口通过外接管道与第二注射泵的药剂出口相连；
(2)在液压控制系统的控制下，第一注射泵通过其药剂进口管路吸入催化剂，并通过其药剂出口管路向注射钻杆的第一喷射腔注射催化剂；第二注射泵通过其药剂进口管路吸入H2O2，并通过其药剂出口管路向注射钻杆的第二喷射腔注射H2O2；
(3)将第一喷射腔内的催化剂及第二喷射腔内的H2O2喷射到待修复土壤，催化剂与H2O2在药剂混合面混合并反应生成以·OH为主的氧化体系，从而对待修复土壤中的污染物进行还原降解。
更进一步的，所述第一注射泵及第二注射泵的药剂进口分别通过管路与催化剂药剂罐和H2O2药剂罐相连，且催化剂药剂罐和H2O2药剂罐的出口均设有流量计。
更进一步的，所述注射泵的液压控制系统包括液压缸、换向阀、油泵和油箱，其中，油泵的进油口与油箱相连，其出油口通过换向阀分别与液压缸的两个腔体相连；所述液压缸的活塞通过活塞杆分别与第一注射泵和第二注射泵的柱塞固定相连。
更进一步的，所述的注射钻杆设计为双层空心套管结构，两层套管之间形成第一喷射腔，内层套管的内部设有第二喷射腔。
更进一步的，所述的注射钻杆包括顶外杆和顶内杆，且顶外杆与钻头组件之间设有加长钻杆，顶内杆与钻头组件之间设有加长内杆；所述加长钻杆与加长内杆的端部均设置为榫头结构，其一端为公头，另一端为母头，且顶外杆及顶内杆的底部设有分别与加长钻杆及加长内杆相匹配的母头或公头结构。
更进一步的，所述钻头组件的内部设有与顶内杆及加长内杆的内腔相连通的空腔，该空腔的底部设有复位弹簧和止回阀套，且止回阀套与钻头组件内腔之间设有第一密封圈，上述钻头组件内部空腔与顶内杆及加长内杆的内腔共同组成第二喷射腔。
更进一步的，所述第一喷射腔的进液口设有直通接头，该直通接头与第一注射泵的药剂出口相连；所述第二喷射腔的进液口与液压管的一端相连，液压管的另一端设有直角接头，所述的直角接头与第二注射泵的药剂出口相连。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，该方法是采用注射泵将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，从而使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系，从而保证了药剂的使用药性，使其对污染土壤和地下水的修复效果最佳。
(2)本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，所述的注射泵包括第一注射泵和第二注射泵，所述注射钻杆内设有相互分隔的第一喷射腔和第二喷射腔，该注射钻杆上开设有分别与第一喷射腔及第二喷射腔连通的两组喷射口，与第一喷射腔连通的喷射口向下倾斜设置，与第二喷射腔连通的喷射口向上倾斜设置，其高度低于与第一喷射腔连通的喷射口高度，从而可以使得两种药剂喷射到污染体后能够快速混合，同时保证两种药剂混合的均匀性。
(3)本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，所用注射泵中第一注射泵及第二注射泵药剂进口分别通过管路与催化剂药剂罐及H2O2药剂罐相连，且催化剂药剂罐和H2O2药剂罐的出口均设有流量计，通过催化剂药剂罐为第一注射泵提供催化剂，通过H2O2药剂罐为第二注射泵提供H2O2，同时根据两药剂罐出口的流量计能够对药剂混合流量进行监测，便于调整其混合比例，保证最佳反应药性。
(4)本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其注射钻杆中加长钻杆与加长内杆的端部均设置为榫头结构，且顶外杆及顶内杆的底部设有分别与加长钻杆及加长内杆相匹配的母头或公头结构，从而可以根据钻井深度选择合适段数的加长钻杆和加长内杆进行叠加使用，便于对不同深度的污染土壤或地下水进行修复处理；同时通过控制不同的压力以及调节喷射头的角度和间距，也可以实现不同深度和不同污染物的原位修复。
(5)本发明的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其注射钻杆可以同时用作药剂的载体和钻孔、打眼的执行器，从而便于污染土壤的修复操作，施工方便，实现了钻孔、打眼、注射修复一体化。
附图说明
图1为本发明所用芬顿试剂原位注射装置的结构示意图；
图2为本发明中注射泵的液压控制原理图；
图3本发明中注射钻杆的结构示意图；
图4为图3中圆形区域A的放大结构示意图；
图5为本发明中注射钻杆的工作示意图。
附图中的标号说明：
1、环境钻机；2、第一连接管；3、注射泵；301、第一柱塞泵；302、第二柱塞泵；4、第二连接管；5、注射钻杆；6、液压缸；7、换向阀；8、油泵；9、溢流阀；10、钻头组件；1001、钻头；11、加长内杆；12、加长钻杆；13、顶内杆；14、顶外杆；15、液压管；16、直通接头；17、直角接头；18、复位弹簧；19、第一密封圈；20、止回阀；21、第二密封圈；22、第一喷嘴；23、第一喷射腔；24、第二喷射腔；25、第二喷嘴；26、药剂混合面。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，现结合具体实施例对本发明作详细描述。
实施例1
如图1所示，本实施例的一种芬顿试剂原位注入修复方法，该方法是采用注射泵3将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆5内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系。本实施例通过将H2O2和催化剂分别注射到污染土壤或地下水中，使H2O2及催化剂与污染体接触时再混合反应产生以·OH为主同时兼具其他氧化物质如H2O2、Fe3+、HO2·、O2·等的氧化体系，从而克服了现有技术中需在现场配制芬顿试剂，然后将配制好的试剂注射到污染土壤中时，芬顿药剂与污染物接触前易损失其最佳药性的不足，进而保证了芬顿药剂的药性及其对污染土壤或地下水的修复效果。
实施例2
如图1所示，本实施例的一种芬顿试剂原位注入修复方法，该方法是采用注射泵3将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆5内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系。如图2-图4所示，本实施例的注射泵3包括第一注射泵301和第二注射泵302，所述注射钻杆5内设有相互分隔的第一喷射腔23和第二喷射腔24，该注射钻杆5上开设有分别与第一喷射腔23及第二喷射腔24连通的两组喷射口，且第一喷射腔23的进液口与第一注射泵301的药剂出口相连，第二喷射腔24的进液口与第二注射泵302的药剂出口相连，从而可以通过第一注射泵301和第二注射泵302分别将H2O2与催化剂注射到第一喷射腔23和第二喷射腔24，保证H2O2与催化剂在到达待修复土壤之前相互隔离，有利于保证修复药剂的最佳使用药效。本实施例的芬顿试剂原位注入方法的具体过程如下：
(1)将注射钻杆5安装在Eprobe环境钻机上，利用环境钻机1将注射钻杆5底端的钻头组件10钻入地下，当钻头组件10的钻头1001到达地下污染部位时，使第一喷射腔23的进液口通过外接管道与第一注射泵301的药剂出口相连，使第二喷射腔24的进液口通过外接管道与第二注射泵302的药剂出口相连，从而可以通过第一注射泵301向第一喷射腔23内注射催化剂，通过第二注射泵302向第二喷射腔24内注射H2O2，并保证在与污染体接触前催化剂和H2O2的相互隔离，防止其提前接触反应失去对污染体处理的最佳药性时间。本实施例中的注射钻杆5可以同时用作药剂的载体和钻孔、打眼的执行器，先将从而便于污染土壤的修复操作。
(2)在液压控制系统的控制下，第一注射泵301通过其药剂进口管路吸入催化剂，并通过其药剂出口管路向注射钻杆5的第一喷射腔23注射催化剂；第二注射泵302通过其药剂进口管路吸入H2O2，并通过其药剂出口管路向注射钻杆5的第二喷射腔24注射H2O2。
具体地，如图2所示，上述注射泵3的液压控制系统包括液压缸6、换向阀7、油泵8和油箱，其中，油泵8的进油口与油箱相连，其出油口一方面通过换向阀7分别与液压缸6的两个腔体相连，另一方面通过溢流阀9与油箱相连，泵口溢流阀9的设置主要起安全保护作用；所述液压缸6的活塞通过活塞杆分别与第一注射泵301和第二注射泵302的柱塞固定相连。所述油泵8泵口的流量经过换向阀7进入液压缸6的两腔，通过控制液压缸24的往复运动即可实现H2O2与催化剂的交替注射。本实施例中换向阀7的P口与油泵8的出油口相连，其T口与油箱相连，其A口、B口分别通过第一连接管2与液压缸6的两个腔体相连。
注射泵3的具体运作过程如下：液压缸6向右运动的时候，换向阀7的左位接通，液压缸6的左位进油，右位回油，实现液压缸的向右运动。运动过程中，带动第二注射泵302右移，由于压力差的作用，a、c、e、g单向阀开启，b、d、f、h单向阀关闭，a单向阀开启，H2O2进入第二注射泵302的左腔，c单向阀开启，H2O2进行注射；e单向阀开启，活化剂入第一注射泵301的左腔，g单向阀开启，活化剂进行注射。当第二注射泵302的右腔液体排完的时候，液压缸会触碰到换向阀7上的右侧制动销，使液压缸6停止右移，同时换向阀7开始换向，换向阀7的右位接通，液压缸6开始左移。左移过程中，b、d、f、h单向阀开启，a、c、e、g单向阀关闭。b单向阀开启，H2O2进入第二注射泵302的右腔，d单向阀开启，H2O2进行注射；f单向阀开启，活化剂进入第一注射泵301的右腔，h单向阀开启，活化剂进行注射。缸的往复运动实现了H2O2和活化剂的连续注射。当第一注射泵301的左腔液体排完时，液压缸6会触碰到换向阀7上的左侧制动销，液压缸6停止左移，此时换向阀7开始换向，换向阀7的左位接通。如此往复，即实现两种液体的连续注射。
(3)如图5所示，将第一喷射腔23内的催化剂及第二喷射腔24内的H2O2喷射到待修复土壤，催化剂与H2O2在药剂混合面26混合并反应生成以·OH为主，同时兼具其他氧化物质如H2O2、Fe3+、HO2·、O2·-等的氧化体系，从而能够对待修复土壤中的污染物进行还原降解，保证了氧化物质的生产速率，这些物质在注射压力和流体动力差的驱动下，与注射口区域的污染物质接触，氧化降解污染物质，有效保证修复污染时间，解决药剂先混合好再注入污染体中氧化性损失的问题，对污染土壤的修复效果较好。
实施例3
本实施例的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其过程基本同实施例2，其区别在于：本实施例中与第一喷射腔23连通的喷射口向下倾斜设置，与第二喷射腔24连通的喷射口向上倾斜设置，其高度低于与第一喷射腔23连通的喷射口高度，从而可以使得两种药剂喷射到污染体后能够快速混合，同时保证两种药剂混合的均匀性。两组喷射口的个数可根据实际情况设置为2-5个，本实施例中均取2个，且两组喷射口内均固定有高压喷嘴，其中与第一喷射腔23连通的喷射口内焊接有第一喷嘴22，与第二喷射腔24连通的喷射口内焊接有第二喷嘴25。
所述第一注射泵301及第二注射泵302的药剂进口分别通过管路与催化剂药剂罐及H2O2药剂罐相连，且催化剂药剂罐和H2O2药剂罐的出口均设有流量计，通过催化剂药剂罐为第一注射泵301提供催化剂，通过H2O2药剂罐为第二注射泵302提供H2O2，同时根据两药剂罐出口的流量计能够对药剂混合流量进行监测，便于调整其混合比例，保证最佳反应药性。
实施例4
本实施例的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其芬顿试剂注入过程基本同实施例3，其区别主要在于：如图3、图4所示，本实施例的注射钻杆5设计为双层空心套管结构，两层套管之间形成第一喷射腔23，内层套管的内部设有第二喷射腔24，与第一喷射腔23及第二喷射腔24连通的喷射口的个数均设置为4个。具体的，所述的注射钻杆5包括顶外杆14和顶内杆13，且顶外杆14与钻头组件10之间设有加长钻杆12，顶内杆13与钻头组件10之间设有加长内杆11，顶外杆14、顶内杆13、加长钻杆12及加长内杆11共同构成双层空心套管结构。上述加长钻杆12与加长内杆11的端部均设置为榫头结构，其一端为公头，另一端为母头，且顶外杆14及顶内杆13的底部设有分别与加长钻杆12及加长内杆11相匹配的母头或公头结构，从而可以根据钻井深度选择合适段数的加长钻杆12和加长内杆11进行叠加使用，便于对不同深度的污染土壤或地下水进行修复处理。
上述加长钻杆12的内壁底部向内延伸形成台阶，该台阶的内径尺寸与加长内杆11的外径尺寸相匹配，上述台阶的内壁与加长内杆11外壁之间设有第二密封圈21，从而形成第一喷射腔23，并保证该喷射腔的密封性，防止药剂泄露。所述钻头组件10的内部设有与顶内杆13及加长内杆11的内腔相连通的空腔，该空腔的底部设有复位弹簧18和止回阀套20，且止回阀套20与钻头组件10内腔之间设有第一密封圈19以保证其密封性，上述钻头组件10内部空腔与顶内杆13及加长内杆11的内腔共同组成第二喷射腔24，该第二喷射腔24与第一喷射腔23之间相对封闭，从而可以用于分别对H2O2及催化剂进行注射输送。本实施例中复位弹簧18和止回阀套20的设置可防止地下水回流，当第二喷射腔24内药剂达到设定压力时，会打开止回阀套20，H2O2即可从喷射口喷出，当压力小于设定压力时，复位弹簧18使止回阀套20复位，可堵住喷射口防止地下水回流。
实施例5
本实施例的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其芬顿试剂注入过程基本同实施例4，其区别主要在于：本实施例中与第一喷射腔23及第二喷射腔24连通的喷射口的个数均设置为5个，加长钻杆12及加长内杆11的段数均为3段，且第一喷射腔23的进液口设有直通接头16，该直通接头16通过第二连接管4与第一注射泵301的药剂出口相连；第二喷射腔24的进液口与液压管15的一端相连，液压管15的另一端设有直角接头17，所述的直角接头17通过第二连接管4与第二注射泵302的药剂出口相连。此外，本实施例的注射泵3直接用土壤修复钻机1上自带的备用液压接口作为动力源，快捷方便，
综上所述，本发明通过液压缸24驱动两侧注射泵3进行两种药剂的吸入排出控制，注射泵3的药剂出口通过连接管分别与注射钻杆5的不同腔体相连，该注射钻杆5既是药剂的载体，也是钻孔、打眼的执行器，用于土壤和地下水修复技术中对污染体进行钻孔、打眼和药剂注射。本发明中的注射钻杆5内形成两个相对封闭的容腔，用于分隔H2O2和催化剂，同时钻杆的内外腔分别设置不同的喷射头，喷射头与钻杆之间具有一定的角度，使得药剂喷射到污染体后能够快速混合。注射钻杆5的长度、内外腔喷射头的角度与间距，都可根据实际地质条件进行调节。

Claims (10)

1.一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：该方法是采用注射泵(3)将H2O2与催化剂分别注射到注射钻杆(5)内的不同喷射腔，然后经不同喷射腔喷射到待修复土壤或地下水中，使H2O2及催化剂在与污染体接触的同时进行混合，并反应产生以·OH为主的氧化体系。
2.根据权利要求1所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述的注射泵(3)包括第一注射泵(301)和第二注射泵(302)，所述注射钻杆(5)内设有相互分隔的第一喷射腔(23)和第二喷射腔(24)，第一喷射腔(23)的进液口与第一注射泵(301)的药剂出口相连，第二喷射腔(24)的进液口与第二注射泵(302)的药剂出口相连，且注射钻杆(5)上开设有分别与第一喷射腔(23)及第二喷射腔(24)连通的两组喷射口。
3.根据权利要求2所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：与第一喷射腔(23)连通的喷射口向下倾斜设置，与第二喷射腔(24)连通的喷射口向上倾斜设置，其高度低于与第一喷射腔(23)连通的喷射口高度，且两组喷射口内均固定有高压喷嘴。
4.根据权利要求2或3所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于，其具体注入修复过程为：
(1)利用环境钻机(1)将注射钻杆(5)底部的钻头组件(10)钻入地下，当钻头(1001)到达地下污染部位时，使第一喷射腔(23)的进液口通过外接管道与第一注射泵(301)的药剂出口相连，使第二喷射腔(24)的进液口通过外接管道与第二注射泵(302)的药剂出口相连；
(2)在液压控制系统的控制下，第一注射泵(301)通过其药剂进口管路吸入催化剂，并通过其药剂出口管路向注射钻杆(5)的第一喷射腔(23)注射催化剂；第二注射泵(302)通过其药剂进口管路吸入H2O2，并通过其药剂出口管路向注射钻杆(5)的第二喷射腔(24)注射H2O2；
(3)将第一喷射腔(23)内的催化剂及第二喷射腔(24)内的H2O2喷射到待修复土壤，催化剂与H2O2在药剂混合面(26)混合并反应生成以·OH为主的氧化体系，从而对待修复土壤中的污染物进行还原降解。
5.根据权利要求4所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述第一注射泵(301)及第二注射泵(302)的药剂进口分别通过管路与催化剂药剂罐和H2O2药剂罐相连，且催化剂药剂罐和H2O2药剂罐的出口均设有流量计。
6.根据权利要求5所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述注射泵(3)的液压控制系统包括液压缸(6)、换向阀(7)、油泵(8)和油箱，其中，油泵(8)的进油口与油箱相连，其出油口通过换向阀(7)分别与液压缸(6)的两个腔体相连；所述液压缸(6)的活塞通过活塞杆分别与第一注射泵(301)和第二注射泵(302)的柱塞固定相连。
7.根据权利要求4所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述的注射钻杆(5)设计为双层空心套管结构，两层套管之间形成第一喷射腔(23)，内层套管的内部设有第二喷射腔(24)。
8.根据权利要求7所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述的注射钻杆(5)包括顶外杆(14)和顶内杆(13)，且顶外杆(14)与钻头组件(10)之间设有加长钻杆(12)，顶内杆(13)与钻头组件(10)之间设有加长内杆(11)；所述加长钻杆(12)与加长内杆(11)的端部均设置为榫头结构，其一端为公头，另一端为母头，且顶外杆(14)及顶内杆(13)的底部设有分别与加长钻杆(12)及加长内杆(11)相匹配的母头或公头结构。
9.根据权利要求8所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述钻头组件(10)的内部设有与顶内杆(13)及加长内杆(11)的内腔相连通的空腔，该空腔的底部设有复位弹簧(18)和止回阀套(20)，且止回阀套(20)与钻头组件(10)内腔之间设有第一密封圈(19)，上述钻头组件(10)内部空腔与顶内杆(13)及加长内杆(11)的内腔共同组成第二喷射腔(24)。
10.根据权利要求9所述的一种芬顿试剂原位注入修复方法，其特征在于：所述第一喷射腔(23)的进液口设有直通接头(16)，该直通接头(16)与第一注射泵(301)的药剂出口相连；所述第二喷射腔(24)的进液口与液压管(15)的一端相连，液压管(15)的另一端设有直角接头(17)，所述的直角接头(17)与第二注射泵(302)的药剂出口相连。
CN201710652212.1A 2017-08-02 2017-08-02 一种芬顿试剂原位注入修复方法 Pending CN107363089A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710652212.1A CN107363089A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种芬顿试剂原位注入修复方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710652212.1A CN107363089A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种芬顿试剂原位注入修复方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107363089A true CN107363089A (zh) 2017-11-21

Family

ID=60310205

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710652212.1A Pending CN107363089A (zh) 2017-08-02 2017-08-02 一种芬顿试剂原位注入修复方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107363089A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109108060A (zh) * 2018-08-01 2019-01-01 广东省环境科学研究院 一种用于应急探测和注射修复土壤中VOCs的装置及方法
CN110038895A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 山东省农业科学院畜牧兽医研究所 一种连续提升式灌注微生物菌剂固化尾矿的自动化设备及方法
CN111018082A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 中国环境科学研究院 一种用于零价铁活化过硫酸盐的原位药剂注入系统与方法
CN115403130A (zh) * 2022-09-19 2022-11-29 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位化学氧化法修复地下水的装置及工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010046414A1 (en) * 2000-02-22 2001-11-29 Kinsman Lawrence John Apparatus and method for in situ remediation
US6352387B1 (en) * 1999-12-02 2002-03-05 Robert A. Briggs Recirculation-enhanced subsurface reagent delivery system
CN1593779A (zh) * 2004-06-29 2005-03-16 深圳市卓宝科技股份有限公司 多组份防水涂料全自动喷涂机
CN106050157A (zh) * 2016-08-15 2016-10-26 南京市宜德思环境科技有限责任公司 一种用于多种药剂混合注射的钻杆装置
CN106269838A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 上格环境科技（上海）有限公司 一种类芬顿药剂体系的污染场地原位注入修复系统
CN106799396A (zh) * 2017-03-01 2017-06-06 北京建工环境修复股份有限公司 一种土壤及地下水高压旋喷与浅层搅拌联合原位修复方法
CN106807737A (zh) * 2017-03-01 2017-06-09 北京建工环境修复股份有限公司 污染土壤及地下水双液浅层搅拌原位化学氧化修复方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6352387B1 (en) * 1999-12-02 2002-03-05 Robert A. Briggs Recirculation-enhanced subsurface reagent delivery system
US20010046414A1 (en) * 2000-02-22 2001-11-29 Kinsman Lawrence John Apparatus and method for in situ remediation
CN1593779A (zh) * 2004-06-29 2005-03-16 深圳市卓宝科技股份有限公司 多组份防水涂料全自动喷涂机
CN106050157A (zh) * 2016-08-15 2016-10-26 南京市宜德思环境科技有限责任公司 一种用于多种药剂混合注射的钻杆装置
CN106269838A (zh) * 2016-08-27 2017-01-04 上格环境科技（上海）有限公司 一种类芬顿药剂体系的污染场地原位注入修复系统
CN106799396A (zh) * 2017-03-01 2017-06-06 北京建工环境修复股份有限公司 一种土壤及地下水高压旋喷与浅层搅拌联合原位修复方法
CN106807737A (zh) * 2017-03-01 2017-06-09 北京建工环境修复股份有限公司 污染土壤及地下水双液浅层搅拌原位化学氧化修复方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109108060A (zh) * 2018-08-01 2019-01-01 广东省环境科学研究院 一种用于应急探测和注射修复土壤中VOCs的装置及方法
CN110038895A (zh) * 2019-04-25 2019-07-23 山东省农业科学院畜牧兽医研究所 一种连续提升式灌注微生物菌剂固化尾矿的自动化设备及方法
CN111018082A (zh) * 2019-12-18 2020-04-17 中国环境科学研究院 一种用于零价铁活化过硫酸盐的原位药剂注入系统与方法
CN115403130A (zh) * 2022-09-19 2022-11-29 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位化学氧化法修复地下水的装置及工艺
CN115403130B (zh) * 2022-09-19 2023-04-21 生态环境部南京环境科学研究所 一种基于原位化学氧化法修复地下水的装置及工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6686185B2 (ja) 土壌と地下水の原位置注入−高圧ジェットグラウト注入原位置修復システム及び方法
CN107363089A (zh) 一种芬顿试剂原位注入修复方法
CN106050157B (zh) 一种用于多种药剂混合注射的钻杆装置
CN107309268A (zh) 一种纳米铁试剂原位注入装置及注入方法
CN105149335B (zh) 有机污染土壤的原位化学氧化修复施工工法
CN107096793A (zh) 一种用于原位修复土壤及地下水污染的高压注射钻杆装置
CN205762951U (zh) 土壤及地下水原位注入——高压旋喷注射原位修复系统
CN205732267U (zh) 移动式污染土壤的原位修复系统
CN207076766U (zh) 一种纳米铁试剂原位注入装置
CN111589854B (zh) 一种用于污染场地原位修复的双通道分层注入装置
CN203948078U (zh) 一种低渗透油藏非混相气水交注波动降压增注装置
CN215443916U (zh) 一种土壤修复高压注射旋喷钻机
CN103993863A (zh) 低渗透油藏非混相气水交注波动降压增注装置及方法
CN106761650A (zh) 油、水井多微裂缝压裂解堵技术
CN115090664B (zh) 一种地表土壤修复装置
CN113020243A (zh) 一种低渗透污染土的高压劈裂挤压掺粉助渗原位修复方法
AU2012393654A1 (en) Drilling and grouting method and apparatus
CN114278271B (zh) 复合循环井系统及使用方法
CN206981419U (zh) 一种用于原位修复土壤及地下水污染的高压注射钻杆装置
CN111282989A (zh) 一种用于原位修复土壤及地下水污染的高压注射钻头
CN113414229B (zh) 一种采用双流体注入集成系统修复土壤地下水的方法
CN205858196U (zh) 一种用于多种药剂混合注射的钻杆装置
CN215785668U (zh) 一种用于土壤修复的氧化药剂原位注入修复系统
CN214145451U (zh) 一种油水井复合解堵设备
CN209287963U (zh) 一种土壤修复药剂高压射流注入系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171121

RJ01 Rejection of invention patent application after publication