CN115231735A - 一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，装置包括依次通过管道连通的抽提机构、吸附罐、处理罐以及回灌机构，处理罐内设有第一旋转轴，第一旋转轴一端与处理罐上方设有的电机输出轴连接，第一旋转轴上设有多组搅拌杆，处理罐上设有活塞罐，活塞罐侧壁上部设有的出液管连接驱动管，驱动管外设第三锥齿轮，处理罐内壁设有转动环，转动环上设有与第三锥齿轮啮合传动的齿环，转动环内壁设有多组波浪圈，方法依次包括检测、抽提、修复处理以及回灌，本发明装置及方法设置合理，通过设置第一旋转轴、转动环等相关构件，实现对处理罐内地下水以及药剂的多方位搅拌，使得地下水的处理效果更好。

Description

一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法

技术领域

本发明涉及地下水修复技术领域，具体是涉及种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法。

背景技术

地下水修复技术分为原位修复和异位修复，异位修复具有短期内处理量大、处理效率高等优点，有短期内处理量大，处理效率高等优点，异位修复技术主要包括了吸附法、生物处理法以及化学氧化法，吸附法短期内效率高，吸附部分有机污染物，化学氧化法修复技术具有高效、成本低、效果好等特点。

现有一些使用化学法的地下水异位修复装置，在对药剂与地下水混合时搅拌不充分，无法根据有机污染物污染的地下水流量的进行加药，导致地下水修复效果不佳，且效率低，因此，需要一种能够使有机污染物污染的地下水与药剂快速融合的修复装置及其方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法。

本发明的技术方案是：一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，包括依次通过管道连通的抽提机构、吸附罐、处理罐以及回灌机构；

所述处理罐内设有与其转动连接的第一旋转轴，所述第一旋转轴一端贯穿处理罐并与处理罐上方设有的电机输出轴连接，所述电机通过第二固定板与处理罐连接，第一旋转轴上设有多组与其滑动连接的搅拌杆，位于所述电机与处理罐顶面之间的第一旋转轴上设有第一锥齿轮，电机带动第一旋转轴上的多组搅拌杆转动，对处理罐内的有机污染物污染的地下水进行搅拌；

所述处理罐上方设有第二旋转轴，所述第二旋转轴一端设有用于与所述第一锥齿轮啮合转动的第二锥齿轮，第二旋转轴另一端设有转盘；第二旋转轴与处理罐上设有的第一固定板转动连接，通过第一旋转轴上的第一锥齿轮与第二旋转轴上的第二锥齿轮啮合传动，使得第二旋转轴上的转盘转动；

所述处理罐外壁上设有与其固定连接的活塞罐，所述活塞罐内设有第一活塞以及转动板，所述第一活塞上设有开口，所述开口处设有用于向所述转盘一侧进液的第一单向阀，所述活塞罐罐底设有用于伸入药剂池内的进液管，所述进液管内设有用于向处理罐内进液的第二单向阀，第一活塞上下移动，带动第一单向阀以及第二单向阀交错打开，使得药剂池里的药剂被抽到处理罐内；

所述转动板一端通过连接件与所述第一活塞转动连接，转动板另一端与偏离转盘圆心的凸块转动连接，转盘带动转动板上下往复移动，使得第一活塞进行上下移动；

所述活塞罐侧壁上部设有伸入处理罐内的出液管，位于处理罐内所述出液管端部与出液管旋转密封连接的驱动管，所述驱动管内设有叶轮，驱动管外设有第三锥齿轮，出液管内的水流为叶轮提供动力，使得驱动管与其上的第三锥齿轮进行旋转；

所述处理罐内壁设有与其转动连接的转动环，所述转动环上设有与第三锥齿轮啮合传动的齿环，转动环内壁设有多组用于上下往复抬升搅拌杆的波浪圈，通过转动环上的齿环与驱动管上的第三锥齿轮啮合传动，带动波浪圈转动，搅拌杆在横向转动的同时，会被波浪圈带动进行纵向搅拌，同时由于转动环等相关构件的设置，能够利用注入药剂流量带动转动环及波浪圈进行与第一旋转轴转向相反的转动，提高波浪圈与搅拌杆的驱动效率，从而使得搅拌更加充分。

进一步地，位于所述搅拌杆与处理罐顶面之间的第一旋转轴上设有不完全齿轮；

所述处理罐内设有出水管组件，所述出水管组件包括第一出水管，所述第一出水管一侧通过伸缩管驱动管旋转密封连接，第一出水管另一侧两端各旋转密封设有一组第二出水管，所述第二出水管上设有多组喷嘴，位于第二出水管与所述不完全齿轮之间的第一出水管上设有两组与不完全齿轮啮合传动的齿板，所述不完全齿轮为设有与两组所述齿板进行交替啮合传动的不完全齿，第一旋转轴上的齿轮带动两组齿板进行往复运动，带动第二出水管在处理罐内往复运动喷洒药剂，第二出水管的药剂通过多组喷嘴喷洒到处理罐内；

所述第一旋转轴上转动套设有连接杆，所述第二出水管内设有第二活塞，所述第二活塞通过活塞杆贯穿第二出水管并与连接杆转动连接，所述活塞杆上设有外螺纹，且所述第二出水管上固定设有与所述外螺纹配合的螺母，且每组所述喷嘴均设有用于向处理罐内喷液的第三单向阀，通过设置第二活塞，可以辅助第一活塞抽吸药剂，通过设置的外螺纹与螺母，可以使第二出水管在往复运动的同时进行小幅度的摆动，使得药剂喷洒的范围更广，提高地下水与药剂的混合效率。

进一步地，两组所述齿板一端均与第一出水管固定连接，两组齿板另一端通过连接板固定连接，在第一出水管与连接板的配合下对齿板起到限位作用，同时加固了齿板等相关组件。

进一步地，两组所述活塞杆上的外螺纹方向相反，两组活塞杆可以分别朝向相反的方向进行摆动，进一步提高地下水与药剂的混合效率。

进一步地，所述抽提机构包括抽提管、抽提井以及泵，所述抽提管一端深入到抽提井内，抽提管另一端通过泵及所述管道与吸附罐连接，利用泵将抽提井内被污染的地下水通过抽提管抽入到吸附罐内，所述回灌机构包括回灌管以及回灌井，所述回灌管一端伸入回灌井内，回灌管另一端与处理罐连通，将处理好的地下水通过回灌管回注到地下，控制和提高地下水水位，防止由于地下水水位大幅度下降导致水质恶化、地面下沉或海水入侵等不良后果。

进一步地，所述吸附罐内设有至少一组活性炭吸附层，吸附地下水内部分有机物、部分含氮废物以及部分微生物等。

进一步地，位于最上方的所述搅拌杆沿向下倾斜的方向设置，当最上方的搅拌杆位于水位之上时，可以使流落到搅拌杆上的药剂滑入地下水内。

进一步地，所述处理罐底面设有带凹槽的固定块，所述第一旋转轴另一端伸入凹槽并与固定块转动连接，使第一旋转轴转动的更加平稳，增加装置的稳定性。

进一步地，所述进液管为软管，便捷地深入到药剂池内。

利用上述修复装置进行修复有机污染物污染地下水的方法，所述修复方法如下：

S1：先对有机污染物污染的地下水进行取样检测，确定有机污染物的类型以及浓度，选用对应处理所述有机污染物的化学药剂种类及剂量；

S2：通过抽提机构，将有机污染物污染的地下水抽入吸附罐内，通过活性炭吸附层对地下水进行预处理；

S3：经过吸附罐预处理的地下水通过管道送入处理罐内，加入所述化学药剂进行处理；

S4：将处理罐处理好的地下水通过回灌机构送入地下；

S5：重复操作S1-S4，直至地下水修复完成。

本发明的有益效果是：

(1)本发明的修复装置通过设置第一旋转轴、转动环等相关构件，利用第一旋转轴带动搅拌杆搅动的同时，配合转动环等相关构件抬升搅拌杆做上下往复运动，实现对处理罐内地下水以及药剂的多方位搅拌。

(2)本发明的修复装置通过设置活塞罐，实现对处理罐内间歇添加药剂，避免单位时间内添加大量药剂影响在地下水中的扩散，利用第一旋转轴转动进行自动添药，使得地下水的处理效果更好、效率更高。

(3)本发明的修复装置通过设置出水管组件以及齿板等相关构件，带动第二出水管在处理罐内进行往复运动以及摆动，在处理罐内均匀地添加药剂，同时让药剂喷洒的范围更广，使得药剂与地下水融合的更加充分、快速。

附图说明

图1是本发明的外观图；

图2是本发明处理罐的内部结构示意图；

图3是本发明第一旋转轴与第一活塞连接关系的示意图；

图4是本发明活塞罐的内部结构示意图；

图5是本发明转动环与齿环的连接关系图；

图6是本发明叶轮与出液管的连接关系图；

图7是本发明第一旋转轴与齿板的连接关系图；

图8是本发明第二活塞与第一旋转轴的连接关系图；

其中，1-处理罐、11-第一旋转轴、111-固定块、12-搅拌杆、13-第二旋转轴、131-第一固定板、14-第一锥齿轮、15-第二锥齿轮、16-不完全齿轮、17-转动环、171-波浪圈、172-齿环、2-活塞罐、21-第一活塞、22-转盘、23-转动板、24-连接件、25-第一单向阀、26-第二单向阀、27-出液管、28-进液管、29-叶轮、291-第三锥齿轮、3-吸附罐、4-电机、41-第二固定板、5-抽提机构、51-抽提管、52-抽提井、53-泵、6-回灌机构、61-回灌管、62-回灌井、7-齿板、8-出水管组件、81-第一出水管、82-第二出水管、821-喷嘴、83-伸缩管、84-第二活塞、841-活塞杆、842-连接杆、843-外螺纹。

具体实施方式

下面结合具体实施方式来对本发明进行更进一步详细的说明，以更好地体现本发明的优势。

实施例1

如图1所示，一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，包括依次通过管道连通的抽提机构5、吸附罐3、处理罐1以及回灌机构6，所述吸附罐3内设有两组活性炭吸附层，所述抽提机构5包括抽提管51、抽提井52以及泵53，所述抽提管51下端深入到抽提井52内，抽提管51上端通过泵53以及所述管道与吸附罐3连接，所述回灌机构6包括回灌管61以及回灌井62，所述回灌管61下端伸入回灌井62内，回灌管61上端与处理罐1连通；

如图2、3所示，所述处理罐1内设有与其转动连接的第一旋转轴11，所述处理罐1底面设有带凹槽的固定块111，所述第一旋转轴11下端伸入凹槽并与固定块111转动连接，所述第一旋转轴11上端贯穿处理罐1并与处理罐1上方设有的电机4输出轴连接，所述电机4通过第二固定板41与处理罐1连接，第一旋转轴11上设有四组与其滑动连接的搅拌杆12，位于最上方的一组所述搅拌杆12沿向下倾斜的方向设置，位于所述电机4与处理罐1之间的第一旋转轴11上设有第一锥齿轮14；

所述处理罐1上方设有第二旋转轴13，所述第二旋转轴13左端设有用于与第一锥齿轮14啮合转动的第二锥齿轮15，第二旋转轴13右端设有转盘22，第二旋转轴13与处理罐1上设有的第一固定板131转动连接；

所述处理罐1外壁上设有与其固定连接的活塞罐2，所述活塞罐2内设有第一活塞21以及转动板23，所述第一活塞21上设有开口，所述开口处设有用于向所述转盘22一侧进液的第一单向阀25，所述活塞罐2罐底设有用于伸入药剂池内的进液管28，所述进液管28内设有用于向处理罐1内进液的第二单向阀26；

如图4所示，所述转动板23一端通过连接件24与所述第一活塞21转动连接，转动板23另一端与偏离转盘22圆心的凸块转动连接；

如图5、6所示，所述活塞罐2侧壁上部设有伸入处理罐1内的出液管27，位于处理罐1内所述出液管27端部与出液管27旋转密封连接的驱动管，所述驱动管内设有叶轮29，驱动管外设有第三锥齿轮291；

所述处理罐1内壁设有与其转动连接的转动环17，所述转动环17上设有与第三锥齿轮291啮合传动的齿环172，转动环17内壁设有四组用于上下往复抬升搅拌杆12的波浪圈171；

利用上述修复装置进行修复有机污染物污染地下水的方法如下：

S1：先对有机污染物污染的地下水进行取样检测，确定有机污染物的类型以及浓度，选用对应处理所述有机污染物的化学药剂种类及剂量；

S2：通过抽提机构5，将有机污染物污染的地下水抽入吸附罐3内，通过活性炭吸附层对地下水进行预处理；

S3：经过吸附罐3预处理的地下水通过管道送入处理罐1内，加入所述化学药剂进行处理；

S4：将处理罐1处理好的地下水通过回灌机构6送入地下；

S5：重复操作S1-S4，直至地下水修复完成；

电机4、泵53选用市售转动电机、水泵或根据市售转动电机、水泵进行外形调整以适配安装至本装置中，通过设置第一旋转轴11、转动环17等相关构件，利用第一旋转轴11带动搅拌杆12搅动的同时，配合转动环17等相关构件抬升搅拌杆12做上下往复运动，实现对处理罐1内地下水以及药剂的多方位搅拌，通过设置活塞罐2，实现对处理罐1内间歇添加药剂，避免单位时间内添加大量药剂影响在地下水中的扩散，利用第一旋转轴11转动进行自动添药，使得地下水的处理效果更好、效率更高。

上述修复装置的运行方法如下：

开启泵53，将有机污染物污染的地下水通过抽提管51抽入吸附罐3进行预处理，通过两组活性炭吸附层去除地下水内部分有机物、部分含氮废物以及部分微生物等；

经过吸附罐3预处理的地下水通过管道送入处理罐1内，开启电机4带动第一旋转轴11转动，第一旋转轴11上的四组搅拌杆12对地下水进行搅拌，同时，第一旋转轴11上的第一锥齿轮14带动第二锥齿轮15转动，第二锥齿轮15带动第二旋转轴13上的转盘22转动，转盘22带动与转动板23连接的第一活塞21上下运动，利用第一活塞21上下运动进行抽吸，当第一活塞21向上运动时第二单向阀26打开且第一单向阀25关闭，药剂池里的药剂通过进液管28进入活塞罐2，当第一活塞21向下运动时第一单向阀25打开且第二单向阀26关闭，活塞罐2内的药剂通过出液管27流入处理罐1内，出液管27内的药剂流经叶轮29，带动驱动管进行与第一旋转轴11转向相反的转动，驱动管上的第三锥齿轮291带动转动环17上的齿环172转动，转动环17上的四组波浪圈171转动，各个搅拌杆12转动经过与其各自对应的波浪圈171被上下往复抬升，进行多方位搅拌，进液管28伸入到不同的药剂池，向处理罐1内均匀添加不同药剂的同时进行搅拌，完成地下水的处理；

将处理罐1处理好的地下水通过回灌井62送入地下，重复以上操作，直至地下水修复完成。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于，如图7所示，位于所述搅拌杆12与处理罐1顶面之间的第一旋转轴11上设有不完全齿轮16；

所述处理罐1内设有出水管组件8，所述出水管组件8包括第一出水管81，所述第一出水管81右侧通过伸缩管83驱动管旋转密封连接，第一出水管81左侧两端各旋转密封设有一组第二出水管82，所述第二出水管82上设有八组喷嘴821，位于第二出水管82与所述不完全齿轮16之间的第一出水管81上设有两组与不完全齿轮16啮合传动的齿板7，所述不完全齿轮16为设有与两组所述齿板7进行交替啮合传动的不完全齿，两组所述齿板7右端均与第一出水管81固定连接，两组齿板7左端通过连接板固定连接；

如图8所示，所述第一旋转轴11上转动套设有连接杆842，所述第二出水管82内设有第二活塞84，所述第二活塞84通过活塞杆841贯穿第二出水管82并与连接杆842转动连接，所述活塞杆841上设有外螺纹843，且所述第二出水管82上固定设有与所述外螺纹843配合的螺母，两组所述活塞杆841上的外螺纹843方向相反，外螺纹843的螺纹设置满足使第二出水管82往复运动行程中的螺母能够带动第二出水管82进行前后30°的限位摆动，且每组所述喷嘴821均设有用于向处理罐1内喷液的第三单向阀；

上述修复装置的运行方法：

第一旋转轴11带动其上的不完全齿轮16转动，不完全齿轮16间歇的接触右边、左边的齿板7，带动第二出水管82进行往复的左、右移动，伸缩管83被不断地拉伸、压缩，同时，第二活塞84在第二出水管82内移动，活塞杆841上的外螺纹843与第二出水管82上的螺母配合，使得位于前面的第二出水管82向前摆动30°时，位于后面的第二出水管82向后摆动30°，药剂通过第二出水管82上的喷嘴821喷入到处理罐1内，在处理罐1内均匀地添加药剂，同时让药剂喷洒的范围更广，使得药剂与地下水融合的更加充分、快速。

Claims (10)

1.一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，包括依次通过管道连通的抽提机构(5)、吸附罐(3)、处理罐(1)以及回灌机构(6)；

所述处理罐(1)内设有与其转动连接的第一旋转轴(11)，所述第一旋转轴(11)一端贯穿处理罐(1)并与处理罐(1)上方设有的电机(4)输出轴连接，所述电机(4)通过第二固定板(41)与处理罐(1)连接，第一旋转轴(11)上设有多组与其滑动连接的搅拌杆(12)，位于所述电机(4)与处理罐(1)顶面之间的第一旋转轴(11)上设有第一锥齿轮(14)；

所述处理罐(1)上方设有第二旋转轴(13)，所述第二旋转轴(13)一端设有用于与所述第一锥齿轮(14)啮合转动的第二锥齿轮(15)，第二旋转轴(13)另一端设有转盘(22)；第二旋转轴(13)与处理罐(1)上设有的第一固定板(131)转动连接；

所述处理罐(1)外壁上设有与其固定连接的活塞罐(2)，所述活塞罐(2)内设有第一活塞(21)以及转动板(23)，所述第一活塞(21)上设有开口，所述开口处设有用于向所述转盘(22)一侧进液的第一单向阀(25)，所述活塞罐(2)罐底设有用于伸入药剂池内的进液管(28)，所述进液管(28)内设有用于向处理罐(1)内进液的第二单向阀(26)；

所述转动板(23)一端通过连接件(24)与所述第一活塞(21)转动连接，转动板(23)另一端与偏离转盘(22)圆心的凸块转动连接；

所述活塞罐(2)侧壁上部设有伸入处理罐(1)内的出液管(27)，位于处理罐(1)内所述出液管(27)端部与出液管(27)旋转密封连接的驱动管，所述驱动管内设有叶轮(29)，驱动管外设有第三锥齿轮(291)；

所述处理罐(1)内壁设有与其转动连接的转动环(17)，所述转动环(17)上设有与第三锥齿轮(291)啮合传动的齿环(172)，转动环(17)内壁设有多组用于上下往复抬升搅拌杆(12)的波浪圈(171)。

2.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，位于所述搅拌杆(12)与处理罐(1)顶面之间的第一旋转轴(11)上设有不完全齿轮(16)；

所述处理罐(1)内设有出水管组件(8)，所述出水管组件(8)包括第一出水管(81)，所述第一出水管(81)一侧通过伸缩管(83)驱动管旋转密封连接，第一出水管(81)另一侧两端各旋转密封设有一组第二出水管(82)，所述第二出水管(82)上设有多组喷嘴(821)，位于第二出水管(82)与所述不完全齿轮(16)之间的第一出水管(81)上设有两组与不完全齿轮(16)啮合传动的齿板(7)，所述不完全齿轮(16)为设有与两组所述齿板(7)进行交替啮合传动的不完全齿；

所述第一旋转轴(11)上转动套设有连接杆(842)，所述第二出水管(82)内设有第二活塞(84)，所述第二活塞(84)通过活塞杆(841)贯穿第二出水管(82)并与连接杆(842)转动连接，所述活塞杆(841)上设有外螺纹(843)，且所述第二出水管(82)上固定设有与所述外螺纹(843)配合的螺母，且每组所述喷嘴(821)均设有用于向处理罐(1)内喷液的第三单向阀。

3.如权利要求2所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，两组所述齿板(7)一端均与第一出水管(81)固定连接，两组齿板(7)另一端通过连接板固定连接。

4.如权利要求2所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，两组所述活塞杆(841)上的外螺纹(843)方向相反。

5.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，所述抽提机构(5)包括抽提管(51)、抽提井(52)以及泵(53)，所述抽提管(51)一端深入到抽提井(52)内，抽提管(51)另一端通过泵(53)及所述管道与吸附罐(3)连通，所述回灌机构(6)包括回灌管(61)以及回灌井(62)，所述回灌管(61)一端伸入回灌井(62)内，回灌管(61)另一端与处理罐(1)连通。

6.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，所述吸附罐(3)内设有至少一组活性炭吸附层。

7.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，位于最上方的所述搅拌杆(12)沿向下倾斜的方向设置。

8.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，所述处理罐(1)底面设有带凹槽的固定块(111)，所述第一旋转轴(11)另一端伸入凹槽并与固定块(111)转动连接。

9.如权利要求1所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，所述进液管(28)为软管，所述第一旋转轴(11)与固定块(111)转动连接。

10.如权利要求1～9所述的一种用于有机污染物污染地下水的修复装置及其方法，其特征在于，所述修复方法如下：

S1：先对有机污染物污染的地下水进行取样检测，确定有机污染物的类型以及浓度，选用对应处理所述有机污染物的化学药剂种类及剂量；

S2：通过抽提机构(5)，将有机污染物污染的地下水抽入吸附罐(3)内，通过活性炭吸附层对地下水进行预处理；

S3：经过吸附罐(3)预处理的地下水通过管道送入处理罐(1)内，加入所述化学药剂进行处理；

S4：将处理罐(1)处理好的地下水通过回灌机构(6)送入地下；

S5：重复操作S1-S4，直至地下水修复完成。

Images