CN110420984B - 一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括打孔、注药管装入、注药井清洗、注药、封口步骤;本发明工艺具有利于修复药剂分散、扩散范围大的优点,土壤修复效果好,特别适用于苯、苯并(a)芘等处于土壤深层的有机物污染。本发明还公开了一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺的装置,包括注入平台、清洗平台;本发明装置集自动清洗注药井以及注药功能于一体,具有操作方便的优点;清洗过程是通过卷扬机控制链式滑架下放入注药井,链式滑架由多段滑架组成的链式结构,一方面利于下放,另一方面对供水软管、抽水软管起到装载作用,利于高压旋转喷水头、抽水头在工作过程中不断升降,可在喷水清洗后,进行抽水操作。
Description
技术领域
本发明属于土壤修复技术领域,具体涉及一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺及装置。
背景技术
土壤中有机污染物是污染物中的一个大类,虽然有机污染物没有重金属污染物严重,但对农产品和人体健康的影响已经凸显。同时,随着城市化和工业化进程的加快,城市和工业区附近的土壤有机污染日益加剧。有机污染物中,苯系污染物引起的疾病和环境公害事件屡见不鲜。现有技术有的是通过拌施土壤修复药剂来对苯系污染物土壤进行修复的,然而存在修复效果不佳的问题。为此,研发一种能够解决上述问题的用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺及装置是非常必要的。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺。
本发明的第二目的在于提供一种用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺的装置。
本发明的第一目的是这样实现的,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为2~10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5~15L/min,注入压力为0.5~1.0MPa,药液液面距离注药井井口0.1~50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
本发明的第二目的是这样实现的,包括注入平台、清洗平台,注入平台通过支架设于清洗平台上方,所述的注入平台上设有立架、第一卷扬机,第一卷扬机的绳索经立架顶部滑轮导向,与立架侧面的连杆上端连接,连杆套设有滑套,滑套侧面与立架侧面设置的竖直滑轨滑动配合,所述的连杆下端穿过注入平台上设置的导向套,连杆下端与注射头连接,注射头侧面进药口通过软管与供药装置连接,所述的清洗平台上设有水平导轨,且水平导轨端部呈向下弯曲状,弯曲端部设有限位块,所述的水平导轨上设有与水平导轨滑动配合的链式滑架,链式滑架末端设有高压旋转喷水头、抽水头,链式滑架内设有与高压旋转喷水头连接的供水软管、与抽水头连接的抽水软管,供水软管、抽水软管分别设有电磁阀,所述的清洗平台侧面设有第二卷扬机,第二卷扬机的绳索与链式滑架顶部连接。
本发明的有益效果:
1、本发明工艺通过对待修复土壤进行合理布设注入孔位置,注入孔中装入注药管组成注药井的注药结构,通过向注药井内注入修复药剂,注药管的孔洞使药剂配合压力,使药剂逐渐分散到土壤中,具有利于修复药剂分散、扩散范围大的优点,土壤修复效果好,特别适用于苯、苯并(a)芘等处于土壤深层的有机物污染。
2、本发明装置集自动清洗注药井以及注药功能于一体,具有操作方便的优点;清洗过程是通过卷扬机控制链式滑架下放入注药井,链式滑架由多段滑架组成的链式结构,一方面利于下放,另一方面对供水软管、抽水软管起到装载作用,利于高压旋转喷水头、抽水头在工作过程中不断升降,可在喷水清洗后,进行抽水操作,避免人工操作复杂、麻烦的问题;清洗完毕后,控制卷扬机将注射头降入注药井,即可开始注药,防水测距器起到监测注射头下降位置的作用。
附图说明
图1为本发明的注入孔标注示意图;
图2为本发明装置的结构示意图;
图3为图2中高压旋转喷水头、抽水头工作时的使用状态结构示意图;
图中:1-注入平台,2-清洗平台,3-立架,4-第一卷扬机,5-连杆,6-滑套,7-竖直滑轨,8-导向套,9-注射头,10-供药装置,11-水平导轨,12-链式滑架,13-高压旋转喷水头,14-抽水头,15-供水软管,16-抽水软管,17-第二卷扬机,18-防水测距器,19-摄像头,20-土壤,21-注入孔。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
如附图1~图3所示本发明用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为2~10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5~15L/min,注入压力为0.5~1.0MPa,药液液面距离注药井井口0.1~50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
优选地,所述的注入孔数量为10孔/25m2。
优选地,所述的注入孔中两相邻注入孔的中心距为1.8~2.2m。
优选地,所述的注药管内径为4.5~5.5cm,外径5~6cm,注药管管体孔洞的直径为5~8mm。
优选地,所述的注射头送入注药井内距离注药井井底0.1~50cm处。
优选地,所述的待处理地块为方形地块,所述的注入孔中最边缘的注入孔一部分位于方形地块内,另一部分位于方形地块外。
优选地,所述的有机物污染为苯和/或苯并(a)芘。
优选地,所述的苯污染深度为地表以下 2~9 m,所述的苯并(a)芘污染深度为地表以下2~7m。
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺的装置,包括注入平台1、清洗平台2,注入平台1通过支架设于清洗平台2上方,所述的注入平台1上设有立架3、第一卷扬机4,第一卷扬机4的绳索经立架3顶部滑轮导向,与立架3侧面的连杆5上端连接,连杆5套设有滑套6,滑套6侧面与立架3侧面设置的竖直滑轨7滑动配合,所述的连杆5下端穿过注入平台1上设置的导向套8,连杆5下端与注射头9连接,注射头9侧面进药口通过软管与供药装置10连接,所述的清洗平台2上设有水平导轨11,且水平导轨11端部呈向下弯曲状,弯曲端部设有限位块,所述的水平导轨11上设有与水平导轨11滑动配合的链式滑架12,链式滑架12末端设有高压旋转喷水头13、抽水头14,链式滑架12内设有与高压旋转喷水头13连接的供水软管15、与抽水头14连接的抽水软管16,供水软管15、抽水软管16分别设有电磁阀,所述的清洗平台2侧面设有第二卷扬机17,第二卷扬机17的绳索与链式滑架12顶部连接。
优选地,所述的注入平台1底部设有与注药井井口相对应的摄像头19。
优选地,所述的注射头9侧面设有防水测距器18。
优选地,所述的清洗平台2通过支架设于移动装置上。
优选地,还包括控制装置、控制面板,控制装置分别与第一卷扬机4、注射头9、第二卷扬机17、电磁阀、控制面板电连接。
优选地,所述的移动装置与控制装置电连接。
优选地,所述的控制装置为PLC控制器或单片机。
优选地,所述的供水软管15通过管道与供水装置连接。
优选地,所述的抽水软管16通过管道与抽水装置连接。
本发明装置的工作原理和工作过程:首先将本装置移动至注药井,先推动链式滑架12在水平导轨11上向弯曲端滑动,使链式滑架12一部分从水平导轨11弯曲端滑出至引孔中,然后启动第二卷扬机17;控制绳索将链式滑架12下放,使高压旋转喷水头13、抽水头14下放至注药井;此时通过控制装置启动电磁阀,高压旋转喷水头13向注药井四周喷出高压水流,将注药井内的杂质喷洗,喷洗过程中,可通过控制第二卷扬机17,带动高压旋转喷水头13往复升降;清洗完毕后,高压旋转喷水头13停止喷水;而第二卷扬机17控制抽水头14送入注药井底部,抽水头14工作,将多余的水以及杂质从注药井中抽出,即完成注药井清洗;第二卷扬机17,将链式滑架12拉回起始位置;
然后控制第一卷扬机4,将注射头9送入注药井内指定位置,然后通过供药装置10,、注射头9,向注药井内注入药液,直至药液液面达到指定位置;药液通过注药井的注药管孔洞向土壤中扩散。
下面结合实施例1~实施例13对本发明作进一步说明。
实施例1
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为2m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口0.1cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例2
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为15L/min,注入压力为01.0MPa,药液液面距离注药井井口50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例3
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为6m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为10L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口25cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例4
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔数量为10孔/25m2;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为6m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为10L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口25cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例5
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为1.8m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为2m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口0.1cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例6
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.2m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为15L/min,注入压力为01.0MPa,药液液面距离注药井井口50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例7
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.0m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为6m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为10L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口25cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例8
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为1.8m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为4.5cm,外径5cm,注药管管体孔洞的直径为5mm,注药井深度为2m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口0.1cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例9
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.2m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为5.5cm,外径6cm,注药管管体孔洞的直径为8mm,注药井深度为2m,注药井深度为10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为15L/min,注入压力为01.0MPa,药液液面距离注药井井口50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例10
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.0m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为5cm,外径5~6cm,注药管管体孔洞的直径为6.5mm,注药井深度为2m,注药井深度为6m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为10L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口25cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例11
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为1.8m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为4.5cm,外径5cm,注药管管体孔洞的直径为5mm,注药井深度为2m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,注射头送入注药井内距离注药井井底0.1cm处,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口0.1cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例12
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.2m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为5.5cm,外径6cm,注药管管体孔洞的直径为8mm,注药井深度为2m,注药井深度为10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,注射头送入注药井内距离注药井井底50cm处,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为15L/min,注入压力为01.0MPa,药液液面距离注药井井口50cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
实施例13
用于有机物污染原位修复的药剂注入工艺,包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置,注入孔中两相邻注入孔的中心距为2.0m;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药管内径为5cm,外径5~6cm,注药管管体孔洞的直径为6.5mm,注药井深度为2m,注药井深度为6m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头送入注药井内,注射头送入注药井内距离注药井井底25cm处,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为10L/min,注入压力为0.5MPa,药液液面距离注药井井口25cm时,停止注药,并将注射头取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
Claims (9)
1.一种用于有机物污染原位修复药剂注入的装置,其特征在于,包括注入平台(1)、清洗平台(2),注入平台(1)通过支架设于清洗平台(2)上方,所述的注入平台(1)上设有立架(3)、第一卷扬机(4),第一卷扬机(4)的绳索经立架(3)顶部滑轮导向,与立架(3)侧面的连杆(5)上端连接,连杆(5)套设有滑套(6),滑套(6)侧面与立架(3)侧面设置的竖直滑轨(7)滑动配合,所述的连杆(5)下端穿过注入平台(1)上设置的导向套(8),连杆(5)下端与注射头(9)连接,注射头(9)侧面进药口通过软管与供药装置(10)连接,所述的清洗平台(2)上设有水平导轨(11),且水平导轨(11)端部呈向下弯曲状,弯曲端部设有限位块,所述的水平导轨(11)上设有与水平导轨(11)滑动配合的链式滑架(12),链式滑架(12)末端设有高压旋转喷水头(13)、抽水头(14),链式滑架(12)内设有与高压旋转喷水头(13)连接的供水软管(15)、与抽水头(14)连接的抽水软管(16),供水软管(15)、抽水软管(16)分别设有电磁阀,所述的清洗平台(2)侧面设有第二卷扬机(17),第二卷扬机(17)的绳索与链式滑架(12)顶部连接;所述装置实现有机物污染原位修复的药剂注入方法包括以下步骤:
A、选定待处理地块,标注注入孔位置并打孔,且相邻两排注入孔之间错位设置;
B、将注药管装入注入孔中,组成注药井,注药井深度为2~10m,然后对注药井内部进行清洗;
C、将注射头(9)送入注药井内,再向注药井内注射修复药剂,注药速率为5~15L/min,注入压力为0.5~1.0MPa,药液液面距离注药井井口0.1~50cm时,停止注药,并将注射头(9)取出;
D、对注药井井口进行封口,封口材料为水泥膨润土混合浆,再按C步骤对下一个注药井进行操作并封口,直至所有注药井处理完毕。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注射头(9)侧面设有防水测距器(18)。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注入孔数量为10孔/25m2。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注入孔中两相邻注入孔的中心距为1.8~2.2m。
5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注药管内径为4.5~5.5cm,外径5~6cm,注药管管体孔洞的直径为5~8mm。
6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述注射头(9)送入注药井内距离注药井井底0.1~50cm处。
7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述待处理地块为方形地块,所述的注入孔中最边缘的注入孔一部分位于方形地块内,另一部分位于方形地块外。
8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述有机物污染为苯和/或苯并(a)芘。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于,所述苯的污染深度为地表以下2~9m,所述的苯并(a)芘污染深度为地表以下2~7m。
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