CN107677308A - 地下水固态氧化剂定深投加监测仪 - Google Patents
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Abstract
地下水中固态氧化剂定深投加监测仪属于地下水监测领域。监测仪分为地下和地上两部分，两部分均与测尺相连：地下为钢制容器，包括钢制内管(1)、钢制外管(2)、钢制固定底座(3)、可拆卸保护探头钢管(4)、地下水监测探头(5)、测尺(6)、钢丝绳或尼龙绳、圆环、钢制机械臂(9)和可移动钢板(10)；地上部分为轴式测尺。监测仪简化了投加固态氧化剂时，需要取样检测地下水中氧化还原电位、pH值、溶解氧、电导率等指标，可以根据这些指标确定是否需要投加氧化剂，并且在某一指定深度的地下水井中投加固态氧化剂，减少了固态氧化剂在初触到水面时的损耗，提高了氧化剂投加深度的精确性、地下水数据的同步性、时间成本和人工效率。
Description
技术领域
本发明属于地下水监测领域。
背景技术
工业的迅速发展使环境污染问题凸显，尤其是污染物的不合理处置造成的地下水污染。地下水污染会直接或间接的危害人体健康，还将导致其他环境问题。
目前，常见的污染物按污染物性质可分为4类：有机污染物、重金属、放射性元素和病原微生物。一般而言，对于不同性质的污染物，修复技术也不同。
原位化学氧化技术主要是通过向地下水中添加氧化能力较强的氧化剂，使其与地下水中有机污染物反应，进一步将污染物质转化或降解为无毒或低毒物质的技术。在原位化学氧化修复技术中，常采用双氧水、Fenton试剂、过硫酸钠等试剂作为氧化剂，由于水文地质条件的不同，有时投加固态氧化剂的效果优于液态氧化剂；由于要针对地下水中不同深度的污染物投加固态氧化剂，所以本发明可以先放入固态氧化剂后，放入地下水井中，可以使得量测地下水井中的水位埋深和投加固态氧化剂的位置同时进行，也保证了固态氧化剂在固定位置与地下水接触和量测数据的同步性，在通过地下水相关数值确定氧化剂全部溶解后，还需继续投加固态氧化剂时，可重复操作；上述操作流程只针对单一地下水井的投加固态氧化剂深度的精确性、数据的同步性和时间成本，若是针对整个污染场区的数十口或数百口地下水井，不止时间成本增加，且人工成本也随着地下水井的数量增加。
发明内容
本发明结合了向地下水中投加固态氧化剂时需要的投加深度、氧化剂容器固定深度与地下水接触、在线监测地下水水位、氧化还原电位、pH值、溶解氧、电导率指标于一体的仪器。
地下水中固态氧化剂定深投加监测仪，其特征在于，
分为地下和地上两部分，两部分均与测尺相连：地下部分为钢制容器，包括钢制内管(1)、钢制外管(2)、钢制固定底座(3)、可拆卸保护探头钢管(4)、地下水监测探头(5)、测尺(6)、钢丝绳或尼龙绳、圆环、钢制机械臂(9)和可移动钢板(10)；地上部分为轴式测尺，
包括测尺线轴(11)、固定测尺长度旋钮(12)、钢制支架(13)、测尺轴心(14)和摇杆(15)；
钢制内管(1)和钢制外管(2)，且均可旋转拆卸，钢制内管(1)在钢制外管(2)内部，钢制内管(1)装有固态双氧水颗粒；钢制外管(2)顶部两侧连接2股具有测量深度功能的测尺(6)，并在汇合成1股测尺后连接能够固定在地面上的测尺线轴(11)；钢制内管(1)底部设置可移动钢板(10)；用钢丝绳或尼龙绳(7)拉动镶嵌在可移动钢板上的钢制圆环(8)，带动可移动钢板(10)内部的钢制机械臂(9)进行拉伸，使得钢板向上移动，露出部分内管，使得地下水与内管中的固态氧化剂接触，内管部分采用割缝钢管，保证在钢窗打开后，地下水与氧化剂完全接触；在割缝管底部安装地下水在线监测探头(5)，地下水在线监测探头外增加可拆卸保护探头钢管(4)；钢制外管(2)与可拆卸保护探头钢管两部分均可通过旋转的方式从固定底座上拆卸能露出上部钢制内管和下部探头。
在操作前，先将钢制外管(2)从钢制固定底座(3)上拆卸并设置地下水监测探头(5)的读取数据信息频率和数据类型，待设置完成后将钢制外管(2)安装回钢制固定底座(3)，并将地上部分通过钢制支架(13)固定在地下水井旁，使可拆卸保护探头钢管(4)从钢制固定底座(3)上旋转拆卸，向钢制内管(1)中投加固态氧化剂至需要的剂量，再将钢制外管(2)旋转安装至钢制固定底座(3)；将固定测尺长度旋钮(12)打开后，把钢制容器放入至地下水井中，待听到响声后，记录测尺(6)上的长度，即地下水水位，并按照测尺刻度将容器放入水井内指定深度，关闭固定测尺长度旋钮(12)将容器停留在固定深度，钢丝绳或尼龙绳(7)向上拉拽，带动钢制圆环(8)和钢制机械臂(9)，将可移动钢板(10)打开后，使地下水与固态氧化剂接触；待完全溶解后，地下水中的ORP数值至固定值时会发出报警声，继续投加氧化剂，直至固态氧化剂剂量投加完全，打开固定测尺长度旋钮(12)后摇动摇杆(15)，带动测尺轴心(14)将测尺(6)缠绕在测尺线轴(11)上，将容器拉至地上，并拆卸地下水监测探头(5)读取数据。
上述仪器简化了投加固态氧化剂时，需要取样检测地下水中氧化还原电位、pH值、溶解氧、电导率等指标，可以随时根据这些指标的变化确定是否需要投加氧化剂，并且可以在某一指定深度的地下水井中投加固态氧化剂，减少了固态氧化剂在初触到水面时的损耗，保持了容器的密闭性，提高了氧化剂投加深度的精确性、地下水数据的同步性、时间成本和人工效率。
附图说明
图1本发明示意图。
图2a为轴式测尺主视图。
图2b为轴式测尺俯视图。
具体实施方式
本发明公开了一种固态氧化剂固定深度投加器和在线监测地下水中水位、氧化还原电位、pH值、溶解氧、电导率数据的综合型仪器。所述部件分为地下和地上两部分，两部分均与测尺相连：地下部分为钢制容器，包括钢制内管(1)(割缝管)；钢制外管(2)；钢制固定底座(3)；可拆卸保护探头钢管(4)；地下水监测探头(5)；测尺(6)；直径不大于5mm的钢丝绳或尼龙绳(7)；直径5mm的钢制圆环(8)；钢制机械臂(9)；可移动钢板(10)；地上部分为轴式测尺，主要包括测尺线轴(11)；固定测尺长度旋钮(12)；钢制支架(13)；测尺轴心(14)；摇杆(15)。
地下部分的钢制投加容器分为钢制内管(1)(割缝管)和钢制外管(2)，且均可旋转拆卸，外管直径为0.5米、内管直径为0.45米，容器可容纳1公斤的固态双氧水；容器总长度1.22米，共分为3段，容器上部1.1米，中部固定底座0.02米；底部0.1米；容器顶部在外管两侧连接2股具有测量深度功能的测尺(6)，并在5厘米处汇合成1股测尺(6)，连接于可以固定在地面上的测尺线轴(11)；容器外管底部设置可移动钢板(10)；用1股直径不大于5mm的钢丝绳或尼龙绳(7)拉动镶嵌在钢板上的直径5mm的钢制圆环(8)，可以带动钢板内部的钢制机械臂(9)进行拉伸，使得钢板向上移动，露出部分内管，使得地下水与内管中的固态氧化剂接触，不仅保持了容器的密闭性，还可以使精度更加准确，而且距离容器底部的探头更加接近，数据更加准确；内管部分采用割缝钢管，保证在钢窗打开后，地下水可与氧化剂完全接触；在割缝管底部安装地下水在线监测探头(5)，地下水在线监测探头外增加可拆卸保护探头钢管(4)；钢制容器上、下两部分均可通过旋转的方式拆卸，露出上部钢制内管和下部探头。
在操作前，先将钢制外管(2)从钢制固定底座(3)上拆卸并设置地下水监测探头(5)的读取数据信息频率和数据类型，待设置完成后将钢制外管(2)安装回钢制固定底座(3)，并将地上部分通过钢制支架(13)固定在地下水井旁，使可拆卸保护探头钢管(4)从钢制固定底座(3)上旋转拆卸，向钢制内管(1)(割缝管)中投加固态氧化剂至需要的剂量，再将(2)旋转安装至钢制固定底座(3)；将固定测尺长度旋钮(12)打开后，把钢制容器放入至地下水井中，待听到响声后，记录测尺(6)上的长度，即地下水水位，并按照测尺刻度将容器放入水井内指定深度，关闭固定测尺长度旋钮(12)将容器停留在固定深度，人工将直径不大于5mm的钢丝绳或尼龙绳(7)向上拉拽，带动直径5mm的钢制圆环(8)和钢制机械臂(9)，使可移动钢板(10)打开后，使地下水与固态氧化剂接触；待完全溶解后，地下水中的ORP数值至固定值时会发出报警声，可以继续投加氧化剂，直至固态氧化剂剂量投加完全，打开固定测尺长度旋钮(12)后摇动摇杆(15)，带动测尺轴心(14)将测尺(6)缠绕在测尺线轴(11)上，将容器拉至地上，并拆卸地下水监测探头(5)读取数据。
Claims (2)
1.地下水中固态氧化剂定深投加监测仪，其特征在于，
分为地下和地上两部分，两部分均与测尺相连：地下部分为钢制容器，包括钢制内管(1)、钢制外管(2)、钢制固定底座(3)、可拆卸保护探头钢管(4)、地下水监测探头(5)、测尺(6)、钢丝绳或尼龙绳、圆环、钢制机械臂(9)和可移动钢板(10)；地上部分为轴式测尺，包括测尺线轴(11)、固定测尺长度旋钮(12)、钢制支架(13)、测尺轴心(14)和摇杆(15)；
钢制内管(1)和钢制外管(2)，且均可旋转拆卸，钢制内管(1)在钢制外管(2)内部，钢制内管(1)装有固态双氧水颗粒；钢制外管(2)顶部两侧连接2股具有测量深度功能的测尺(6)，并在汇合成1股测尺后连接能够固定在地面上的测尺线轴(11)；钢制内管(1)底部设置可移动钢板(10)；用钢丝绳或尼龙绳(7)拉动镶嵌在可移动钢板上的钢制圆环(8)，带动可移动钢板(10)内部的钢制机械臂(9)进行拉伸，使得钢板向上移动，露出部分内管，使得地下水与内管中的固态氧化剂接触，内管部分采用割缝钢管，保证在钢窗打开后，地下水与氧化剂完全接触；在割缝管底部安装地下水在线监测探头(5)，地下水在线监测探头外增加可拆卸保护探头钢管(4)；钢制外管(2)与可拆卸保护探头钢管两部分均可通过旋转的方式从固定底座上拆卸能露出上部钢制内管和下部探头。
2.应用如权利要求1所述监测仪的方法，其特征在于：
在操作前，先将钢制外管(2)从钢制固定底座(3)上拆卸并设置地下水监测探头(5)的读取数据信息频率和数据类型，待设置完成后将钢制外管(2)安装回钢制固定底座(3)，并将地上部分通过钢制支架(13)固定在地下水井旁，使可拆卸保护探头钢管(4)从钢制固定底座(3)上旋转拆卸，向钢制内管(1)中投加固态氧化剂至需要的剂量，再将钢制外管(2)旋转安装至钢制固定底座(3)；将固定测尺长度旋钮(12)打开后，把钢制容器放入至地下水井中，待听到响声后，记录测尺(6)上的长度，即地下水水位，并按照测尺刻度将容器放入水井内指定深度，关闭固定测尺长度旋钮(12)将容器停留在固定深度，钢丝绳或尼龙绳(7)向上拉拽，带动钢制圆环(8)和钢制机械臂(9)，将可移动钢板(10)打开后，使地下水与固态氧化剂接触；待完全溶解后，地下水中的ORP数值至固定值时会发出报警声，继续投加氧化剂，直至固态氧化剂剂量投加完全，打开固定测尺长度旋钮(12)后摇动摇杆(15)，带动测尺轴心(14)将测尺(6)缠绕在测尺线轴(11)上，将容器拉至地上，并拆卸地下水监测探头(5)读取数据。
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