CN108732327A - 循环抽提式地下水水质检测设备 - Google Patents

循环抽提式地下水水质检测设备 Download PDF

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金程
张文
杨勇
殷晓东
黄海
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Abstract

本发明提供一种循环抽提式地下水水质检测设备的系统，包括：抽提管，其下端伸入取样井内；自吸泵，其入口与所述抽提管的上端相连；进水管，与所述自吸泵的出口相连；水箱，其进水口与所述进水管相连通，水箱内布置有数个不同指标的水质参数传感器；水箱出水管，与所述水箱的出水口相连通；回水管，其上端与所述水箱出水管相接，下端伸入取样井的地下水水位以下靠近水面的位置。本发明从取样井井底抽提水样，在地面上利用检测设备对水质进行检测，同时不保留水样，将抽提的地下水实时回注入同一取样井的水位上层，在对地下水水质进行在线监测的同时，方便了技术人员对地下水的采样，同时最大限度上减少了对井底采样水质的扰动，且保证了井内水位。

Description

循环抽提式地下水水质检测设备
技术领域
本发明涉及在线监测技术领域，具体涉及一种循环抽提式地下水水质检测设备。
背景技术
在地下水污染治理的过程中，对地下水水质的变化的监测意义重大，其结果能够指导地下水污染治理方法的调整与工艺参数的修正。但由于场地实际情况的限制以及避免过度干扰地下水，通常利用钻机施打口径小于100mm的取样井对地下水进行取样。因取样井口径较小，难以在井中放置设备进行水质的自动监测，只能利用人工从取样井中提水取样。这种取样方式，比较耗费人力，且数据不连续，无法准确的获取污染地下水水质变化的规律。并且由于土壤渗透性不同，一些渗透性较低的土质场地，在取样后井中水位在长时间内无法回升，影响二次取样。
发明内容
针对以上问题，本发明提供一种循环抽提式地下水水质检测设备，解决现有技术中存在的上述技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征是包括：
抽提管，其下端伸入取样井内；
自吸泵，其入口与所述抽提管的上端相连；
进水管，与所述自吸泵的出口相连；
水箱，其进水口与所述进水管相连通，水箱内布置有数个水质参数传感器；
水箱出水管，与所述水箱的出水口相连通，水箱顶部盖板留有通气口，以平衡气压，避免回水不畅。；
回水管，其上端与所述水箱出水管相接，下端伸入取样井的地下水水位以下靠近水面的位置。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：在进水管上设有进水管三通，在水箱出水管与回水管的相接位置设有回水管三通，在进水管三通与回水管三通之间连接有分流调节管，并在分流调节管上设有分流调节阀；在进水管三通与水箱的进水口之间的管路上设有进水调节阀；还在水箱出水管上设有出水调节阀。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：所述抽提管采用硬质材料制成。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：水质参数传感器通过传感器数据线连接到传感器控制器，传感器控制器再通过控制器数据线连接到数据记录仪，数据记录仪通过记录仪数据线连接到计算机。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：水箱的前侧具有透明的观察窗口。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：水箱的顶部用顶板盖合，顶板上设有数个传感器安装底座，以供所述数个水质参数传感器放置。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：所述传感器安装底座为环形结构，内径上有管螺纹，能够与水质参数传感器末端的管螺纹相匹配。
所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其中：水箱的进水口和出水口为对角布置。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：从取样井井底抽提水样，在地面上利用检测设备对水质进行检测，同时不保留水样，将抽提的地下水实时回注入同一取样井的水位上层，在保证了能对地下水水质进行在线监测的同时，方便了技术人员对地下水的采样，同时最大限度上减少了对井底采样水质的扰动，且保证了井内水位。
附图说明
图1是本发明提供的循环抽提式地下水水质检测设备的系统结构图。
图2是水质监测系统结构示意图。
图3是水箱的结构示意图。
附图标记说明：1-抽提管过滤器；2-取样井；3-地下水水位；4-地面；5-抽提管；6-回水管；7-回水管三通；8-自吸泵；9-分流调节阀；10-水箱出水管；11-水箱液面；12-水质参数传感器；13-水箱；14-出水口管接；15-传感器安装底座；16-进水调节阀；17-出水调节阀；18-进水口管接；19-分流调节管；20-进水管；21-进水管三通；22-传感器数据线；23-传感器控制器；24-控制器数据线；25-数据记录仪；26-记录仪数据线；27-计算机；28-观察窗口；29-顶板。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种循环抽提式地下水水质检测设备的系统结构图，其包括：
抽提管5，其下端伸入取样井2内，抽提管5优选采用硬质材料制成，以免在负压下被压扁而影响输水；
自吸泵8，其入口与所述抽提管5的上端相连；
进水管20，与所述自吸泵8的出口相连；
水箱13，其进水口管接18与所述进水管20相连通；水箱13内布置有数个水质参数传感器12；
水箱出水管10，与所述水箱13的出水口管接14相连通；
回水管6，其上端与所述水箱出水管10相接，下端伸入取样井2的地下水水位3以下靠近水面的位置；
为了便于调节水箱13内的水位与保证整个系统的水流量稳定，在进水管20上设有进水管三通21，在水箱出水管10与回水管6的相接位置设有回水管三通7，在进水管三通21与回水管三通7之间连接有分流调节管19，并在分流调节管19上设有分流调节阀9；在进水管三通21与进水口管接18之间的管路上设有进水调节阀16；还在水箱出水管10上设有出水调节阀17。如此，通过调节分流调节阀9、进水调节阀16以及出水调节阀17的开度，可使水箱13内的液面11高度和整个系统的水流量保持在合适范围内。
请继续参阅图2所示，水质参数传感器12通过传感器数据线22连接到传感器控制器23，传感器控制器23再通过控制器数据线24连接到数据记录仪25，数据记录仪25通过记录仪数据线26连接到计算机27。其中，水质参数传感器12包含多种测量不同参数的传感器，并不特定指某一参数的传感器；传感器数据线22传输的是毫伏信号，控制器数据线24传输的是毫安信号，记录仪数据线26传输的是现场总线信号。传感器控制器23将水质参数传感器12的毫伏信号转换为标准的毫安信号，并进行就地显示。数据记录仪25将传感器控制器23传回的毫安信号数值进行存储，并将所有传感器控制器23的信号整理为现场总线信号，发回更远端的计算机27。计算机27可放置在场地边的控制室内，其中安装有数据显示软件，能够实时显示现场所有水质参数传感器12采集到的水质参数。
再参阅图3，水箱13的前侧具有透明的观察窗口28，两侧分别具有进水口管接18与出水口管接14，水箱13的顶部用顶板29盖合，顶板29上设有数个传感器安装底座15，以供所述数个水质参数传感器12放置。其中，进水口管接18、出水口管接14以及传感器安装底座15为金属材质，以镶嵌的方式安装在水箱13上，安装接口进行了防渗处理。透明的观察窗口28镶嵌在水箱13前面，使技术人员能够观察水箱13内部情况。传感器安装底座15为环形结构，内径上有管螺纹，与水质参数传感器12末端管螺纹相匹配，螺纹连接处加生料带，以保证不漏水。水箱13的尺寸是根据水质参数传感器12是的尺寸设计，能够保证水质参数传感器12的探头浸没在水箱13底端的进水水流中，但不触及水箱13底部。进水口管接18和出水口管接14为对角布置，避免进出水流互通而冲击水质参数传感器12。顶板29可开启，方便水质传感器的维护和二次取样。
下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明。
实施例1：以一具体实施例说明本方法的实际使用。
在某一地下水污染场地的水质在线监测项目中，共设计了四口取样井2，每一口取样井2中的水质检测三个参数，分别是酸碱度(PH)、氧化还原电位(ORP)以及溶解氧(DO)。因此，使用了上述三种类型的水质参数传感器12，共12支传感器。根据传感器的数量，共配传感器控制器23十二台，十八口数据记录仪25一台，根据图2所述方式连接。水质参数传感器12外形一致，直径25.6mm，管螺纹为上下3/4NPT管螺纹，螺纹长度26.2mm，螺纹下端传感器长度152.4mm。水箱13为铝合金材质，观察窗为亚克力材质，以防水胶粘结，水箱13厚度为3mm，亚克力厚度为5mm。水箱13外形尺寸为长300mm、宽220mm、高180mm。所有阀门、管接和水质传感器安装底座15为铜制。管道内径15mm，抽提管5为PVC材质硬管，其余管道为PE透明软管，采用金属卡箍与阀门、管接连接。三个水质参数传感器12安装底座内螺纹与传感器末端管螺纹相配，以水箱13顶板29中心为中心安装，中心间距60mm。
在按图1方式将系统连接后，将自吸泵8内注满水排除空气，并打开进水调节阀16，关闭分流调节阀9和出水调节阀17。启动自吸泵8，观察水箱13进水口情况，同时调整进水调节阀16和分流调节阀9开度对进水水流进行调节，避免水流过大过急，冲击传感器。当水箱13内水位没过出水口管接14一定高度时，打开出水调节阀17，并调整出水调节阀17的开度以控制水位高度。最后对进水调节阀16、分流调节阀9以及出水调节阀17进行微调，使系统的水流保持稳定。
此时通过观察窗观察传感器状态，确认无误后打开水质监测系统电源，对水质参数进行采样与记录，并在计算机27软件中进行显示。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征是包括：
抽提管，其下端伸入取样井内；
自吸泵，其入口与所述抽提管的上端相连；
进水管，与所述自吸泵的出口相连；
水箱，其进水口与所述进水管相连通，水箱内布置有数个水质参数传感器；
水箱出水管，与所述水箱的出水口相连通；
回水管，其上端与所述水箱出水管相接，下端伸入取样井的地下水水位以下靠近水面的位置。
2.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：在进水管上设有进水管三通，在水箱出水管与回水管的相接位置设有回水管三通，在进水管三通与回水管三通之间连接有分流调节管，并在分流调节管上设有分流调节阀；在进水管三通与水箱的进水口之间的管路上设有进水调节阀；还在水箱出水管上设有出水调节阀。
3.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：所述抽提管采用硬质材料制成。
4.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：水质参数传感器通过传感器数据线连接到传感器控制器，传感器控制器再通过控制器数据线连接到数据记录仪，数据记录仪通过记录仪数据线连接到计算机。
5.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：水箱的前侧具有透明的观察窗口。
6.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：水箱的顶部用顶板盖合，顶板上设有数个传感器安装底座，以供所述数个水质参数传感器放置，水箱顶部盖板留有通气口，以平衡气压，避免回水不畅。
7.根据权利要求6所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：所述传感器安装底座为环形结构，内径上有管螺纹，能够与水质参数传感器末端的管螺纹相匹配。
8.根据权利要求1所述的循环抽提式地下水水质检测设备的系统，其特征在于：水箱的进水口和出水口为对角布置。
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