CN111547968A

CN111547968A - 一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统

Info

Publication number: CN111547968A
Application number: CN202010300083.1A
Authority: CN
Inventors: 李斗; 刘慧平; 秦健
Original assignee: China Jiaotong Sanhang Chongqing Ecological Restoration Research Institute Co ltd
Current assignee: China Jiaotong Sanhang Chongqing Ecological Restoration Research Institute Co ltd; CCCC Third Harbor Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-04-16
Filing date: 2020-04-16
Publication date: 2020-08-18

Abstract

本申请公开了一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，包括：用于采集原位铺盖层下底泥污染物并分析污染物参数的监控井系统；用于依据所述监控井系统获取的污染物参数计算修复液组成的分析系统；用于依据所述分析系统计算的修复液组成进行修复液配置的配液系统；用于向监控井系统中灌注所述配液系统配置的修复液的投放系统。本申请提供的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，可以实现底泥污染物的原位控制和就地分解转化，通过监控井系统的分散式布置以及投放系统的可移动，实现底泥的微创修复，实施便捷、不需要大量铺设水下管网、污染就地削减效果明显，具有很好的实用性。

Description

一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统

技术领域

本申请涉及水环境修复技术领域，特别是涉及一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统。

背景技术

传统的底泥治理方式主要分为异位和原位两种，异位处理主要通过清淤疏浚的形式将污染底泥转移到临时堆场进行脱水，脱水后的底泥再运往填埋场进行最终处置或制成护坡砌块、透水砖或陶粒等建材进行资源化利用，由于底泥的量较大，所需的临时堆场面积较大，征地困难，同时由于底泥制成的建材产品经济性较低，市场消纳难度大，使得异位处理面临较大的困境。

原位处理采用功能材料铺盖的方式直接将上覆水体和污染底泥层进行分隔，有效的控制了内源污染对水体的影响，虽然底泥原位铺盖能将污染底泥层快速封存，但底泥中的污染物仍然存在，其降解和稳定化的过程十分缓慢，如遇地震、海啸、水上事故等极端灾害，有可能破坏铺盖阻隔层，使得污染物再次释放。

发明内容

基于此，提供一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，避免污染物再次释放。

一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，包括：

用于采集原位铺盖层下底泥污染物并分析污染物参数的监控井系统；

用于依据所述监控井系统获取的污染物参数计算修复液组成的分析系统；

用于依据所述分析系统计算的修复液组成进行修复液配置的配液系统；

用于向监控井系统中灌注所述配液系统配置的修复液的投放系统。

以下还提供了若干可选方式，但并不作为对上述总体方案的额外限定，仅仅是进一步的增补或优选，在没有技术或逻辑矛盾的前提下，各可选方式可单独针对上述总体方案进行组合，还可以是多个可选方式之间进行组合。

可选的，待处理水体上布置有多个所述监控井系统，各监控井系统包括：

设置在水体中的固定桩；

与所述固定桩相固定的管井，所述管井的底端开放且处在原位铺盖层下的底泥中，所述管井的顶端开放且延伸出水体表面；

位于所述管井中且处于原位铺盖层下底泥中的污染物采集装置；

安装在管井顶端用于分析污染物参数的监测装置，所述监测装置与污染物采集装置通过管路连通，且与所述分析系统之间通过无线通信方式进行数据传输。

可选的，所述监测装置分析的污染物参数为温度、压力、pH、氧化还原电位、溶解氧、甲烷、总氮、总磷、氨氮、化学需氧量中的至少一种。

可选的，所述配液系统包括：

多个储料仓，每个储料仓对应存储一种原料；

多个混合室，各混合室分别与至少一个储料仓通过管路相连通；

设置在所述管路上的第一控制阀；

第一控制单元，依据分析系统提供的修复液组成控制第一控制阀开启或关闭以配置修复液，所述第一控制单元与分析系统之间通过有线或无线通信方式进行数据传输。

可选的，所述储料仓存储的原料为化学修复液、微生物修复液、天然植物提取液中的至少一种。

可选的，所述投放系统为行驶在水面上的布设船，或布置在水面上的可移动浮管。

可选的，所述布设船上设有所述配液系统，所述配液系统的各混合室设有用于与所述管井对接的灌注管，所述灌注管上设有第二控制阀；

所述布设船上还设有用于控制第二控制阀开启或关闭，以向对应的管井中灌注对应的修复液的第二控制单元。

可选的，所述分析系统还用于依据污染物参数规划布设船的行进路径，所述第二控制单元依据所述行进路径控制布设船的行走路线。

可选的，所述可移动浮管的入口与配液系统的各混合室通过带有第三控制阀的管路连通，所述浮管的周向上设有与各管井相对接的灌注口。

本申请提供的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，可以实现底泥污染物的原位控制和就地分解转化，通过监控井系统的分散式布置以及投放系统的可移动，实现底泥的微创修复，实施便捷、不需要大量铺设水下管网、污染就地削减效果明显，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本申请加速底泥原位铺盖层下污染物分解的系统的第一种实施方式示意图；

图2为本申请加速底泥原位铺盖层下污染物分解的系统的第二种实施方式示意图。

图中：1、配液系统；2、布设船；3、监控井系统；31、监测装置；32、管井；33、污染物采集装置；34、固定桩；4、分析系统；5、浮管。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

为了更好地描述和说明本申请的实施例，可参考一幅或多幅附图，但用于描述附图的附加细节或示例不应当被认为是对本申请的发明创造、目前所描述的实施例或优选方式中任何一者的范围的限制。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

参见图1、图2所示，一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，包括：

用于采集原位铺盖层下底泥污染物并分析污染物参数的监控井系统3；

用于依据监控井系统3获取的污染物参数计算修复液组成的分析系统4；

用于依据分析系统4计算的修复液组成进行修复液配置的配液系统1；

用于向监控井系统3中灌注配液系统1配置的修复液的投放系统。

本申请用于治理原位铺盖层下污染底泥，用于加速底泥中污染物的分解。在进行原位铺盖之前在预定位置处安装监控井系统3，原位铺盖层铺设完毕后，通过监控井系统3采集底泥样本，并对底泥样本中的污染物进行实时分析。

利用分析系统4对监控井系统3传输的污染物参数进行分析，确定修复液的组成，配液系统1根据分析系统4获得的修复液组成进行修复液配置，投放系统将修复液投放至对应的监控井系统3中。

本申请提供的系统配合底泥原位铺盖工程使用，实现底泥污染物的原位控制和就地分解转化，通过监控井系统3的分散式布置和投放系统的选择性投放，实现底泥的微创修复。

在利用原位铺盖方法进行底泥治理时，采用本申请提供的系统，能够加速底泥污染物的就地分解转化，改善原位治理的效果。

参见图1所示，待处理水体上布置有多个监控井系统3，各监控井系统3包括：

设置在水体中的固定桩34；

与固定桩34相固定的管井32，管井32的底端开放且处在原位铺盖层下的底泥中，管井32的顶端开放且延伸出水体表面；

位于管井32中且处于原位铺盖层下底泥中的污染物采集装置33；

安装在管井32顶端用于分析污染物参数的监测装置31，监测装置31与污染物采集装置33通过管路连通，且与分析系统4之间通过无线通信方式进行数据传输。

监控井系统3为布置在待处理水体中的多处，监控井系统3的数量以及位置根据勘测结果进行设置，在底泥中污染物分解结束后，可以选择性的拆除对应位置的监控井系统3。

固定桩34贯穿铺盖层、底泥直至与水体底部的坚固层固定连接，连接监测装置31和污染物采集装置33的管路位于管井32内部，污染物采集装置33可以采用现有技术，污染物采集装置33采集的污染物通过管路(管路中设有加压传输系统)进入监测装置31中，通过监测装置31进行分析，获得污染物参数。

监测装置31分析的污染物参数为温度、压力、pH、氧化还原电位、溶解氧、甲烷、总氮、总磷、氨氮、化学需氧量中的至少一种。

监测装置31通过分析获得多种污染物参数，并通过无线信号实时传输至分析系统4，分析系统4通过对污染物参数的分析，制定相应的修复液配方。

实际使用过程中，各监控井系统3获得的污染物参数可能相同，也可能不同，因此，需要针对各监控井系统3的污染物参数分别制定对应的修复液组成。

在其中一实施例中，配液系统1包括：

多个储料仓，每个储料仓对应存储一种原料；

设置在管路上的第一控制阀；

第一控制单元，依据分析系统4提供的修复液组成控制第一控制阀开启或关闭以配置修复液，第一控制单元与分析系统4之间通过有线或无线通信方式进行数据传输。

各混合室可配置相应的搅拌设备、温度控制装置、压力控制装置等，各混合室分别用于配置对应的一种或相互之间无干扰的几种修复液，第一控制单元根据分析系统4提供的修复液组成，控制对应的第一控制阀开启或关闭以将储料仓内的原料选择性的投放入对应的混合室内，在混合室内混合均匀即得到目标修复液。

由于底泥污染物的种类众多，针对不同的情况需要提供不同的修复液组成。储料仓存储的原料为化学修复液、微生物修复液、天然植物提取液中的至少一种，对底泥中的污染物进行直接或间接的分解和转化。

参见图1所示，在其中一实施例中，投放系统为行驶在水面上的布设船2，布设船2上设有配液系统1，配液系统1的各混合室设有用于与管井32对接的灌注管，灌注管上设有第二控制阀；

布设船2上还设有用于控制第二控制阀开启或关闭，以向对应的管井32中灌注对应的修复液的第二控制单元。

布设船2可以在水域上快速到位，进行修复液灌注，混合室的出口设有加压输送机构，通过加压输送机构将修复液通过灌注管注入对应的管井32中。

布设船2停靠时，可以临时固定在固定桩34上，以保证灌注的平稳进行。

为了提高投放的效率，在其中一实施例中，分析系统4还用于依据污染物参数规划布设船2的行进路径，第二控制单元依据行进路径控制布设船2的行走路线。

通过分析系统4对布设船2的行进路径进行规划，尽可能高效的在监控井的管井32中注入对应的修复液。

分析系统4可以设置在布设船2上，也可以设置离线设置在岸边等其他位置。

参见图2所示，在其中一实施例中，对于不具备布设船2通行条件的水体，投放系统为布置在水面上的可移动浮管5。可移动浮管5的入口与配液系统1的各混合室通过带有第三控制阀的管路连通，浮管5的周向上设有与各管井32相对接的灌注口。

投放系统为可移动浮管5时，配液系统1设置在岸边陆地上，通过加压输送装置将配液系统1混合室内的修复液输送至浮管5中，并通过浮管5输送至对应的监控井系统3。可移动浮管5不使用时，可以拆除。

浮管5的数量、各浮管5之间的连接关系以及浮管5与监控井系统3的连通关系根据需要进行设置，灌注口与管井32对接，并可在各灌注口设置第四控制阀，通过控制第四控制阀的开启和关闭控制灌注过程的进行。

本申请提供的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，可以实现底泥污染物的原位控制和就地分解转化，通过监控井系统3的分散式布置以及投放系统的可移动，实现底泥的微创修复，实施便捷、不需要大量铺设水下管网、污染就地削减效果明显，具有很好的实用性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，待处理水体上布置有多个所述监控井系统，各监控井系统包括：

设置在水体中的固定桩；

3.根据权利要求2所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述监测装置分析的污染物参数为温度、压力、pH、氧化还原电位、溶解氧、甲烷、总氮、总磷、氨氮、化学需氧量中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述配液系统包括：

多个储料仓，每个储料仓对应存储一种原料；

设置在所述管路上的第一控制阀；

5.根据权利要求4所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述储料仓存储的原料为化学修复液、微生物修复液、天然植物提取液中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述投放系统为行驶在水面上的布设船，或布置在水面上的可移动浮管。

7.根据权利要求6所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述布设船上设有所述配液系统，所述配液系统的各混合室设有用于与所述管井对接的灌注管，所述灌注管上设有第二控制阀；

8.根据权利要求7所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述分析系统还用于依据污染物参数规划布设船的行进路径，所述第二控制单元依据所述行进路径控制布设船的行走路线。

9.根据权利要求6所述的加速原位铺盖层下底泥污染物分解的系统，其特征在于，所述可移动浮管的入口与配液系统的各混合室通过带有第三控制阀的管路连通，所述浮管的周向上设有与各管井相对接的灌注口。