CN111704228A - 一种地下水污染原位药剂配制与注入装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明“一种地下水污染原位药剂配制与注入装置及方法”，地下水污染修复技术领域。所述装置包括药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元；药剂配制及输送单元包括药剂配制槽及药剂输送管道；所述药剂配制槽下部开设药剂出口，药剂出口可与药剂输送管道的进药口相连通；所述清水输送单元包括清水输送管道；所述空气压缩及输送单元包括空气压缩机和压缩空气输送管道；空气压缩机的出气口与压缩空气输送管道的进气口相连通；所述注入单元包括注入井和注入管道；注入井埋设于地下；注入管道的出口可与注入井的入口相连通，注入管道的入口可与药剂输送管道的出药口、清水输送管道的出水口、压缩空气输送管道的出气口相连通。
Description
技术领域
本发明属于地下水污染修复技术领域，具体涉及一种地下水污染原位药剂配制与注入装置及方法。
背景技术
地下水是水资源的重要组成部分，对我国的生产和生活有着重要的意义。由于地下水水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿企业和城市生活用水的重要水源之一，地下水是指赋存在地面以下，存在于岩石和土壤孔隙中可流动的水体，按其埋藏条件分为包气带水、潜水和承压水，按含水介质类型(松散岩、基岩、溶岩)分为孔隙水、裂隙水和岩溶水，是地球上丰富且分布广泛的淡水资源。
地下水修复是指埋藏在地下的潜水或承压水受到污染或其生态系统的结构受到损伤后，采取物理的、化学的或生物的方法，在利用水生生态系统本身的自适应、自组织、自调节功能的基础上，修复和强化水体环境系统的主要功能，使水体部分或者完全恢复到原始状态的过程。据文献统计美国地下水污染修复主要涉及的技术中，异位修复约占70％，原位修复技术30％。
在原位修复技术中，溶质在地下水中的运移受到不同水文地质的影响，药剂的注入方法是该技术的核心。
现有药剂注入装置和方法只能配制或注入单一药剂，并且很难做到在药剂注入后原位加快药剂在地下水中运移弥散速度，因此本领域亟需开发一种全新布设结构及连接关系的药剂注入装置，以确保可配制并注入多种药剂并能原位加速药剂在地下水中的运移和弥散。
发明内容
基于本领域客观存在的上述不足和需求，本发明提供一种具有全新结构的药剂配制注入装置及方法，可将配制好的不同药剂通过注入装置注入到井中，并充分利用地下水动力学方法，加快药剂在地下水中的运移和水动力弥散，将受污染的地下水和含水介质进行修复。
为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，所述装置为包括药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元；
所述药剂配制及输送单元包括药剂配制槽及药剂输送管道；所述药剂配制槽下部开设药剂出口，所述药剂出口可与药剂输送管道的进药口相连通；
所述清水输送单元包括清水输送管道；
所述空气压缩及输送单元包括空气压缩机和压缩空气输送管道；空气压缩机的出气口与压缩空气输送管道的进气口相连通；
所述注入单元包括注入井和注入管道；注入井埋设于地下；注入管道的出口可与注入井的入口相连通，注入管道的入口可与药剂输送管道的出药口、清水输送管道的出水口、压缩空气输送管道的出气口相连通。
所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽为多个；多个药剂配制槽分别开设药剂出口，各药剂配制槽上的药剂出口可分别与药剂输送管道的进药口相连通；多个药剂配制槽两两之间可通过药剂输送管道连通；
所述注入井为多个，每个注入井的入口均连接一个注入管道；
优选地，每个注入井上连接的注入管道上装有流量计；
优选地，各注入井设有井内液位计。
所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置还包括：分配单元；
所述分配单元包括：药剂分配台和气体分配台；
药剂分配台的药剂入口与药剂输送管道的出药口连通，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口连通；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口连通，药剂分配台的清水出口与注入管道的入口连通；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口连通，气体分配台的气体出口与注入管道的入口连通；
优选地，药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处、药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口的连通处、药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口的连通处，气体分配台的气体出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
更优选地，药剂分配台和气体分配台分别设有压力表；
优选地，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处的阀门、以及药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处的阀门的上游位置设有计量水表；
优选地，药剂分配台的药剂出口和药剂分配台的清水出口为同一个出口。
所述药剂配制及输送单元还包括缓冲槽；所述缓冲槽的进药口通过药剂输送管道与分别于多个药剂配制槽的药剂出口相连通；缓冲槽的下部开设的出药口通过药剂输送管道与注入管道的入口或药剂分配台的药剂入口相连；
优选地，所述缓冲槽的进药口设置在缓冲槽的顶部；
优选地，缓冲槽的出药口设置有阀门。
所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽的药剂出口处设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口处的阀门的下游位置设有气动隔膜泵；气动隔膜泵下游位置再设置阀门；所述气动隔膜泵气体进口与气体输送管道的出口相连。
优选地，所述清水输送管道上开设多条清水输送管道支路分别与多个药剂配制槽内部连通；各清水输送管道支路上分别设有阀门；所述清水输送管道的进水口可与外接水源连接。
优选地，多个药剂配制槽两两之间的药剂输送管道上分别设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口与药剂分配台的药剂入口之间的药剂输送管道上分别设有阀门；
优选地，所述药剂配制槽内设有搅拌部件；
更优选地，所述药剂配制槽外标注有刻度；
优选地，靠近药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处的阀门的上游位置设有气动隔膜泵；靠近该气动隔膜泵的上游位置设有阀门。
所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置还包括集装箱；所述药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元、分配单元均设置在所述集装箱内部；
优选地，所述集装箱为侧壁可打开的箱体结构，更优选地，所述集装箱相对的两侧壁可90度上下翻转打开；
优选地，所述集装箱内还设有监测控制仪和电机；所述监测控制仪可通过线路与注入单元的注入井内的井内液位计相连；所述电机包括通过电路连接并控制药剂配制槽的搅拌部件的搅拌电机和通过电路连接并控制空气压缩机的空压机电机。
一种地下水污染原位药剂配制与注入方法，其特征在于，采用所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置进行药剂配制并将配制好的药剂注入地下水。
所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入方法包括以下步骤：
S1.开启所述一种地下水污染原位药剂配制与注入装置的药剂配制及输送单元的药剂配制槽配制药剂；
S2.将S1中配制好的药剂输送到缓冲槽或其他药剂配制槽中；
S3.将药剂通过注入单元注入待修复的地下水中；
S4.药剂注入完毕后，通过空气压缩及输送单元或清水输送单元向注入井中输送压缩空气或清水。
所述配制药剂过程开启搅拌部件，优选地，整个装置中的药剂通过气动隔膜泵进行输送；
优选地，所述药剂配制完成后被输送至缓冲槽中。
所述药剂通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中，
优选地，所述压缩空气通过分配单元的气体分配台进入注入单元的注入井中，或，所述清水通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中。
一种地下水污染原位药剂配制与注入工艺装置及方法，包括药剂配制装置、药剂输送工艺设备、压缩空气装置、药剂注入装置和工艺方法的组合，并集成于侧面可打开的集装箱内的成套技术。
所述的药剂配制装置包括三个带搅拌装置的药剂配制槽，可根据地下水污染物因子和修复配方，按药剂要求浓度同时配制三种不同药剂或两种药剂或一种药剂。
所述药剂输送工艺设备包括带阀门的工艺管道、气动隔膜泵；可按修复药剂配方，将配制的A槽药剂输送到配制的B槽药剂或C槽药剂进行混合或反应后再输送到缓冲槽储存，或将三个槽配制的同一种药剂输送到缓冲槽储存，也可将配制的药剂A、药剂B和药剂C分别输送到缓冲槽混合储存。
所述的压缩空气装置包括空气压缩机、压缩空气过滤器、带控制阀门的管道，气体分配台。
所述的药剂注入装置和工艺方法的组合包括缓冲槽、带阀门的管道、气动隔膜泵、药剂分配台、计量水表、压力表、药剂分支管道、流量计、注入井和井内液位计。
所述的药剂注入工艺方法包括药剂注入后，一是可经气体分配台对药剂注入井采用压缩空气加压，增加井内压力提高地下水中药剂的运移流速。二是可经药剂分配台注入清水，提高注入井内水位，增加地下水的水力坡度，提高地下水中药剂的运移流速。
所述的集成于侧面可打开的集装箱内的成套技术包括在集装箱内集成药剂配制装置、压缩空气装置、药剂和压缩空气输送管道及设备、药剂分配台、气体分配台、电器控制、地下水监测控制设备，两侧可90度上下翻转打开，用于遮阳挡雨的集装箱，可移动于任何地下水修复场所。
一种地下水污染原位药剂配制与注入装置及方法，包括药剂配制装置、药剂输送工艺设备、压缩空气装置、药剂注入装置和工艺方法的组合，并集成于侧面可打开的集装箱内的成套技术。
进一步的，所述药剂配制装置，包括三个带搅拌装置的药剂配制槽，可根据地下水污染物因子和修复配方，按药剂要求浓度同时配制三种不同药剂或两种药剂或一种药剂。
进一步的，每个带搅拌装置的药剂配制槽上部有加药口、带管道阀门的进水口，下部有带管道阀门的出水口。
进一步的，所述药剂输送工艺设备，包括带阀门的工艺管道、气动隔膜泵。
进一步的，所述药剂输送工艺，可按修复药剂配方，将配制的A槽药剂输送到配制的B槽药剂或C槽药剂进行混合或反应后再输送到缓冲槽储存，或将三个槽配制的同一种药剂输送到缓冲槽储存，也可将配制的药剂A、药剂B和药剂C分别输送到缓冲槽混合储存。
进一步的，所述带搅拌的药剂槽外标注有刻度。
进一步的，所述压缩空气装置，包括空气压缩机、压缩空气过滤器、带控制阀门的管道，气体分配台。
进一步的，所述压缩空气装置产生的压缩空气，较少部分作为气动隔膜泵的动力源，大部分送入气体分配台。
进一步的，所述药剂注入装置，包括缓冲槽、带阀门的管道、气动隔膜泵、药剂分配台、计量水表、压力表、药剂分支管道、流量计、注入井和井内液位计。
进一步的，所述药剂注入工艺方法，包括药剂注入后，一是可经气体分配台对药剂注入井采用压缩空气加压，增加井内压力，提高地下水中药剂的运移速度，二是可经药剂分配台注入清水，提高注入井内水位，增加地下水的水力坡度，提高地下水中药剂的运移速度。
进一步的，所述集成于集装箱内的成套技术，包括在集装箱内集成药剂配制装置、压缩空气装置、药剂和压缩空气输送管道及设备、药剂分配台、气体分配台、电器控制、地下水监测控制设备，两侧可90度上下翻转打开，用于遮阳挡雨的集装箱，可移动于任何地下水修复场所。
上述的地下水污染原位药剂配制与注入工艺装置及方法，其特征在于，包括以下过程：
启动室外清水槽潜水泵，开启带搅拌装置的药剂槽进水阀，按配制浓度要求加入水量到要求刻度，开启搅拌，从药剂入口倒入经计量的一种药剂，直到药剂完全溶解。
开启空气压缩机，保持压力稳定。
打开带搅拌装置的药剂槽底部阀门，打开气动隔膜泵出口阀门，启动气动隔膜泵，将配制好的药剂输送到缓冲槽；或将配制好的一种药剂输送到其他两个带搅拌的药剂槽，搅拌均匀后打开带搅拌装置的药剂槽底部阀门，打开气动隔膜泵出口阀门，启动气动隔膜泵，将配制好的药剂输送到缓冲槽。
打开缓冲槽底部阀门，打开气动隔膜泵出口阀门，启动气动隔膜泵，打开药剂分配台分支管出口阀门，调节每口注入井进口阀门，控制药剂注入流量小于单口井实验的最大注入流量。
药剂注入结束后，关阀药剂分配台分支管阀门，立即打开气体分配台进口阀门，打开气体分配台分支管阀门，向注入井输送压缩空气，一方面将输送管道中的剩余药剂驱赶进入注入井，同时将注入井中的压力升高，控制在要求的压力范围内，加快药剂在地下水中的运移速度。
或药剂注入结束后，关闭药剂分配台进口阀门，立即打开药剂分配台清水阀门，一方面将输送管道中的剩余药剂驱赶进入注入井，同将注入井中的水位升高，提高地下水的水力坡度，加快药剂在地下水中的运移速度。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的特点在于能按地下水修复药剂配方，同时配制多种或一种药剂，可灵活配制并注入同一种或不同的多种药剂。
本发明的特点还在于无需另外开挖注水井，可直接对药剂注入井加入清水，提升注入井中的水位，增加水力坡度，加快药剂在地下水中的运移速度。
本发明的特点还在于无需另外开挖注气井，可直接对药剂注入井用压缩空气加压，加快药剂在地下水中的运移速度。
附图说明
图1为本发明一个实施例提供的地下水污染原位药剂配制与注入装置的药剂配制及输送单元的结构示意及工艺流程示意图；
图2为本发明另一个实施例提供的集装箱平面布置图；
图3为本发明一个实施例提供的集装箱立面图；
图4为本发明另一个实施例提供的集装箱侧面图。
图中标记列示如下：1—药剂配制槽A，2—搅拌装置，3—阀门，4—阀门，5—药剂配制槽B，6—阀门，7—搅拌装置，8—阀门，9—阀门，10—气动隔膜泵，11—阀门，12—阀门，13—搅拌装置，14—阀门，15—阀门，16—药剂配制槽C，17—阀门，18—气动隔膜泵，19—阀门，20—阀门，21—气动隔膜泵，22—阀门，23—缓冲槽，24—阀门，25—阀门，26—气动隔膜泵，27—阀门，28—阀门，29—阀门，30—阀门，31—压力表，32—阀门，33—阀门，34—药剂分配台，35—计量水表，36—阀门，37—空气压缩机，38—空气过滤器，39—阀门，40—压力表，41—阀门，42—气体分配台，43—阀门，44—流量计，45—阀门，46—注入井，47—监测控制仪和电器控制元件，48—集装箱左侧门，49—集装箱，50—集装箱右侧门。
具体实施方式
以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
第1组实施例、本发明的地下水污染原位药剂配制与注入装置
本组实施例提供一种地下水污染原位药剂配制与注入装置。在本组所有的实施例中，所述地下水污染原位药剂配制与注入装置都具备如下共同特征：所述装置为包括药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元；
所述药剂配制及输送单元包括药剂配制槽及药剂输送管道；所述药剂配制槽下部开设药剂出口，所述药剂出口可与药剂输送管道的进药口相连通；
所述清水输送单元包括清水输送管道；
所述空气压缩及输送单元包括空气压缩机和压缩空气输送管道；空气压缩机的出气口与压缩空气输送管道的进气口相连通；
所述注入单元包括注入井和注入管道；注入井埋设于地下；注入管道的出口可与注入井的入口相连通，注入管道的入口可与药剂输送管道的出药口、清水输送管道的出水口、压缩空气输送管道的出气口相连通。
在进一步的实施例中，所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽为多个；多个药剂配制槽分别开设药剂出口，各药剂配制槽上的药剂出口可分别与药剂输送管道的进药口相连通；多个药剂配制槽两两之间可通过药剂输送管道连通；
所述注入井为多个，每个注入井的入口均连接一个注入管道；
优选地，每个注入井上连接的注入管道上装有流量计和阀门；
优选地，各注入井设有井内液位计，具体设置在井内底部位置。
在更具体的实施例中，如图1所示，所述药剂配制槽为3个，所述注入井为多个。
在更进一步的实施例中，所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置还包括：分配单元；
所述分配单元包括：药剂分配台和气体分配台；
药剂分配台的药剂入口与药剂输送管道的出药口连通，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口连通；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口连通，药剂分配台的清水出口与注入管道的入口连通；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口连通，气体分配台的气体出口与注入管道的入口连通；
优选地，药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处、药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口的连通处、药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口的连通处，气体分配台的气体出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
更优选地，药剂分配台和气体分配台分别设有压力表；
优选地，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处的阀门、以及药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处的阀门的上游位置设有计量水表；
优选地，药剂分配台的药剂出口和药剂分配台的清水出口为同一个出口。
在优选的实施例中，所述药剂配制及输送单元还包括缓冲槽，缓冲槽的作用是储存配制好的药剂，增大装置配制能力，使药剂注入连续；所述缓冲槽的进药口通过药剂输送管道与分别于多个药剂配制槽的药剂出口相连通；缓冲槽的下部开设的出药口通过药剂输送管道与注入管道的入口或药剂分配台的药剂入口相连；
优选地，所述缓冲槽的进药口设置在缓冲槽的顶部；
优选地，缓冲槽的出药口设置有阀门。
在具体的实施例中，所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽的药剂出口处设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口处的阀门的下游位置设有气动隔膜泵，作用是输送药剂的动力装置；气动隔膜泵下游位置再设置阀门，这个位置的阀门作用是：调节流量大小或停泵时关闭管路；
优选地，所述清水输送管道上开设多条清水输送管道支路分别与多个药剂配制槽内部连通；各清水输送管道支路上分别设有阀门；
优选地，多个药剂配制槽两两之间的药剂输送管道上分别设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口与药剂分配台的药剂入口之间的药剂输送管道上分别设有阀门；
优选地，所述药剂配制槽内设有搅拌部件；
更优选地，所述药剂配制槽外标注有刻度；具体地，是配制槽的外壁上设有刻度，且配制槽采用PE材质槽壁是透明的，便于从外部可直接目测出配制槽内药液液位；
优选地，靠近药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处的阀门的上游位置设有气动隔膜泵，其作用是做为输送药剂的动力装置；靠近该气动隔膜泵的上游位置设有阀门，阀门用于调节缓冲槽出药口的流量大小或开启、关闭缓冲槽出药口。
在一些实施例中，所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置还包括集装箱；所述药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元、分配单元均设置在所述集装箱内部；
优选地，所述集装箱为侧壁可打开的箱体结构更优选地，所述集装箱相对的两侧壁可90度上下翻转打开；
优选地，所述集装箱内还设有监测控制仪和电机；所述监测控制仪可通过线路与注入单元的注入井内的井内液位计相连；所述电机通过电路连接并控制药剂配制槽的搅拌部件的搅拌电机和通过电路连接并控制空气压缩机的空压机电机。
第2组实施例、本发明的地下水污染原位药剂配制与注入方法
本组实施例提供一种地下水污染原位药剂配制与注入方法。在本组所有的实施例中，所述地下水污染原位药剂配制与注入方法都具备如下共同特征：采用第1组实施例任一所提供的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置进行药剂配制并将配制好的药剂注入地下水。
在一些具体的实施例中，所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入方法包括以下步骤：
S1.开启所述一种地下水污染原位药剂配制与注入装置的药剂配制及输送单元的药剂配制槽配制药剂；
S2.将S1中配制好的药剂输送到缓冲槽或其他药剂配制槽中；
S3.将药剂通过注入单元注入待修复的地下水中；
S4.药剂注入完毕后，通过空气压缩及输送单元或清水输送单元向注入井中输送压缩空气或清水。
在修复过程中，有如下2种情况：(1)在单独采用原位药剂注入的工艺中注入压缩空气，(2)在同时有注入药剂和抽出处理联合修复的情况下需要注水；第(2)种情况是属于原位注入与抽出处理技术两种技术的联合，在实际应用中，经常将单独的技术联合运用。
在具体的实施例中，所述配制药剂过程开启搅拌部件；
优选地，整个装置中的药剂通过气动隔膜泵进行输送；
优选地，所述药剂配制完成后被输送至缓冲槽中。
在另一些实施例中，所述药剂通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中，
优选地，所述压缩空气通过分配单元的气体分配台进入注入单元的注入井中，或，所述清水通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中。
实验例1
下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。
以某地有机物污染地下水修复为例，药剂采用过硫酸钠为氧化剂，氢氧化钠为活化剂，药剂配方采用过硫酸钠用量为地下水总量的1.5％，氢氧化钠为地下水总量的0.03％，地下水维持温度一般为15℃～17℃。
现配制500公斤过硫酸钠溶液和10公斤氢氧化钠溶液，配制过硫酸钠溶液浓度为315g/l，氢氧化钠溶液浓度为338g/l，并将两种溶液混合后注入地下水中。
打开集装箱49左右侧门48、50。
开启室外清水槽中潜水泵，打开原位药剂配制与注入工艺装置药剂配制槽1的进水阀3，水位在19.6升时关闭阀门3，启动搅拌装置2，从加药口加入固体片碱10公斤，使完全溶解。
同时打开原位药剂配制与注入工艺装置药剂配制槽5的进水阀8，水位为1000升时关闭阀门，启动搅拌装置7，从加药口加入过硫酸钠500公斤，使之完全溶解。
打开药剂配制槽1底部阀门25，打开气动隔膜泵26出口阀门4和阀门6，启动气动隔膜泵26，使氢氧化钠溶液输送到药剂配制槽5混合。
打开药剂配制槽5底部阀门9，打开气动隔膜泵10出口阀门11，启动气动隔膜泵10，使药剂配制槽5中的溶液输送到缓冲槽23储存。
重复上述药剂配制过程，直到完成药剂配制。
打开缓冲槽23底部阀门22，打开药剂分配台34上的阀门32，打开药剂分配台34各分支管的阀门36，启动气动隔膜泵21，调节各注入井进口阀门45，从流量计44控制注入药剂流量小于注入井最大注入流量，直至一次注完。
关闭药剂分配台34上阀门32，打开阀门33，向各注入井中注入清水，从监测箱47的监测控制仪上监测井中液位在设定高度，保持稳定一定时间。
每隔七天重复上述过程，直到地下水取样监测达标。
实验例2
下面结合实例对本发明作进一步的详细说明。
以某地有机物污染地下水修复为例，药剂采用过硫酸钠为氧化剂，氢氧化钠为活化剂，药剂配方采用过硫酸钠用量为地下水总量的1.5％，氢氧化钠为地下水总量的0.03％，地下水维持温度一般为15℃～17℃。
现配制500公斤过硫酸钠溶液和10公斤氢氧化钠溶液，配制过硫酸钠溶液浓度为315g/l，氢氧化钠溶液浓度为338g/l，并将两种溶液混合后注入地下水中。
打开集装箱49左右侧门48、50。
开启室外清水槽中潜水泵，打开原位药剂配制与注入工艺装置药剂配制槽1的进水阀3，水位在19.6升时关闭阀门3，启动搅拌装置2，从加药口加入固体片碱10公斤，使完全溶解。
同时打开原位药剂配制与注入工艺装置药剂配制槽5的进水阀8，水位为1000升时关闭阀门，启动搅拌装置7，从加药口加入过硫酸钠500公斤，使之完全溶解。
打开药剂配制槽1底部阀门25，打开气动隔膜泵26出口阀门4和阀门6，启动气动隔膜泵26，使氢氧化钠溶液输送到药剂配制槽5混合。
打开药剂配制槽5底部阀门9，打开气动隔膜泵10出口阀门11，启动气动隔膜泵10，使药剂配制槽5中的溶液输送到缓冲槽23储存。
重复上述药剂配制过程，直到完成药剂配制。
打开缓冲槽23底部阀门22，打开药剂分配台34上的阀门32，打开药剂分配台34上各分支管的阀门36，启动气动隔膜泵21，调节各注入井进口阀门45，从流量计44控制注入药剂流量小于注入井最大注入流量，直至一次注完。
关闭药剂分配台34上各分支管阀门36，打开阀门39和阀门41，打开气体分配台42上各分支管阀门43，向各注入井中输入压缩空气，从气体分配台42上的压力表监测调节注入井中的空气压力为0.05～0.1MPa，保持稳定一定时间。
每隔七天重复上述过程，直到地下水取样监测达标。
采用本发明这套装置工艺处理的地下水污染比现有技术在修复污染场地的建井投资成本上可减少一半，修复时间缩短，修复效率提升一倍。
Claims (10)
1.一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，包括药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元；
所述药剂配制及输送单元包括药剂配制槽及药剂输送管道；所述药剂配制槽下部开设药剂出口，所述药剂出口可与药剂输送管道的进药口相连通；
所述清水输送单元包括清水输送管道；
所述空气压缩及输送单元包括空气压缩机和压缩空气输送管道；空气压缩机的出气口与压缩空气输送管道的进气口相连通；
所述注入单元包括注入井和注入管道；注入井埋设于地下；注入管道的出口可与注入井的入口相连通，注入管道的入口可与药剂输送管道的出药口、清水输送管道的出水口、压缩空气输送管道的出气口相连通。
2.根据权利要求1所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽为多个；多个药剂配制槽分别开设药剂出口，各药剂配制槽上的药剂出口可分别与药剂输送管道的进药口相连通；多个药剂配制槽两两之间可通过药剂输送管道连通；
所述注入井为多个，每个注入井的入口均连接一个注入管道；
优选地，每个注入井上连接的注入管道上装有流量计；
优选地，各注入井设有井内液位计。
3.根据权利要求1或2所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，还包括：分配单元；
所述分配单元包括：药剂分配台和气体分配台；
药剂分配台的药剂入口与药剂输送管道的出药口连通，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口连通；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口连通，药剂分配台的清水出口与注入管道的入口连通；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口连通，气体分配台的气体出口与注入管道的入口连通；
优选地，药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处、药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；药剂分配台的清水入口与清水输送管道的出水口的连通处、药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
气体分配台的气体入口与气体输送管道的出气口的连通处，气体分配台的气体出口与注入管道的入口的连通处均设有阀门；
更优选地，药剂分配台和气体分配台分别设有压力表；
优选地，药剂分配台的药剂出口与注入管道的入口的连通处的阀门、以及药剂分配台的清水出口与注入管道的入口的连通处的阀门的上游位置设有计量水表；
优选地，药剂分配台的药剂出口和药剂分配台的清水出口为同一个出口。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，所述药剂配制及输送单元还包括缓冲槽；所述缓冲槽的进药口通过药剂输送管道与分别于多个药剂配制槽的药剂出口相连通；缓冲槽的下部开设的出药口通过药剂输送管道与注入管道的入口或药剂分配台的药剂入口相连；
优选地，所述缓冲槽的进药口设置在缓冲槽的顶部；
优选地，缓冲槽的出药口设置有阀门。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，所述药剂配制及输送单元的药剂配制槽的药剂出口处设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口处的阀门的下游位置设有气动隔膜泵；气动隔膜泵下游位置再设置阀门；所述气动隔膜泵气体进口与气体输送管道的出口相连；
优选地，所述清水输送管道上开设多条清水输送管道支路分别与多个药剂配制槽内部连通；各清水输送管道支路上分别设有阀门；
优选地，多个药剂配制槽两两之间的药剂输送管道上分别设有阀门；各药剂配制槽的药剂出口与药剂分配台的药剂入口之间的药剂输送管道上分别设有阀门；
优选地，所述药剂配制槽内设有搅拌部件；
更优选地，所述药剂配制槽外标注有刻度；
优选地，靠近药剂分配台的药剂入口与药剂配制及输送单元的药剂输送管道的出药口的连通处的阀门的上游位置设有气动隔膜泵；靠近该气动隔膜泵的上游位置设有阀门。
6.根据权利要求1-5任一所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置，其特征在于，还包括集装箱；所述药剂配制及输送单元、清水输送单元、空气压缩及输送单元、注入单元、分配单元均设置在所述集装箱内部；
优选地，所述集装箱为侧壁可打开的箱体结构，更优选地，所述集装箱相对的两侧壁可90度上下翻转打开；
优选地，所述集装箱内还设有监测控制仪和电机；所述监测控制仪可通过线路与注入单元的注入井内的井内液位计相连；所述电机包括通过电路连接并控制药剂配制槽的搅拌部件的搅拌电机和通过电路连接并控制空气压缩机的空压机电机。
7.一种地下水污染原位药剂配制与注入方法，其特征在于，采用权利要求1-6任一所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入装置进行药剂配制并将配制好的药剂注入地下水。
8.根据权利要求7所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.开启所述一种地下水污染原位药剂配制与注入装置的药剂配制及输送单元的药剂配制槽配制药剂；
S2.将S1中配制好的药剂输送到缓冲槽或其他药剂配制槽中；
S3.将药剂通过注入单元注入待修复的地下水中；
S4.药剂注入完毕后，通过空气压缩及输送单元或清水输送单元向注入井中输送压缩空气或清水。
9.根据权利要求7所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入方法，其特征在于，所述配制药剂过程开启搅拌部件，优选地，整个装置中的药剂通过气动隔膜泵进行输送；
优选地，所述药剂配制完成后被输送至缓冲槽中。
10.根据权利要求7或8所述的一种地下水污染原位药剂配制与注入方法，其特征在于，所述药剂通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中，
优选地，所述压缩空气通过分配单元的气体分配台进入注入单元的注入井中，或，所述清水通过分配单元的药剂分配台进入注入单元的注入井中。
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