CN115784420A - 一种原位去除地下水中污染物的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位去除地下水中污染物的装置，包括壳体，所述壳体上下均为开口端，所述壳体一侧设置有管道，所述壳体与管道之间连接有法兰，所述壳体外侧连接有用与隔水层井壁连接的撑开组件，所述壳体一侧设置有用于向水中充入气体的充气组件,本发明，使用者在对地下水进行曝气时，需将装置插入预设的井道中，通过驱动组件带动转动板一与转动板二对折，从而使得转动板一带动展开板展开，进而使得转动板一配合展开板将井道封闭，此时承压层内的水流将无法通过壳体与井道之间的缝隙，此时水流会通过壳体底部进入并经过管道后向外流出，使用者可根据管道上侧的水流排出的大小判断壳体外侧的撑开组件是否与井壁紧密连接。
Description
技术领域
本发明涉及地下水去污技术领域，具体为一种原位去除地下水中污染物的装置。
背景技术
原位”取自“原位注过热蒸汽开采技术”，计划将该技术应用于水库下煤炭资源开采，污染物主要产生于运用该技术热解后的煤层中(透水层)“原位”是相对传统水体下采煤(异位开采)而言，提出利用“原位注过热蒸汽开采技术”对水库下煤层进行开采，即通过压裂技术增加煤层渗透性，沿注热井将高温过热水蒸汽注入到煤层中，使煤体在地下原位(就是这个原位)发生热解，生成大量可燃气体与煤焦油，污染物主要产生于热解后的煤层中(透水层，可以扩散至上面的潜水层即下面的承压水中)。
地下水原位修复技术由于成本较低、对环境干扰较小而得到迅速发展，是地下水污染修复的主要技术。自然衰减法和生物通风是有机污染地下水原位修复的常规技术，适用于大面积、低污染负荷场地的修复。自然衰减法是在合适的条件下利用自然界存在的生物、化学和物理过程，包括生物降解、稀释、分散作用、吸附或吸收、挥发和化学转换等，来降低土壤和地下水中污染物含量、毒性、移动性。自然衰减法能有效地处理挥发性和半挥发性石油烃、卤代有机物污染的土壤和地下水，是针对污染程度较轻情况常用的原位修复技术。有效的自然衰减可以替代强化恢复技术，节约修复成本。自然衰减法需要长期跟踪监测，了解场地自然降解规律和发展程度。研究表明，场地自然降解能力强烈依赖环境条件，由于供氧条件较差，存在的电子受体往往无法满足微生物降解反应的需要量，好氧微生物降解作用受到抑制，反应速率缓慢。生物通风通过真空或加压对污染土壤进行曝气，使土壤中的氧气浓度增加，从而促进好氧微生物的活性，提高土壤中污染物的降解效率。
然而生物通风过程中，现有的采用微纳米装置对地下水进行通气，由于通气装置在潜入承压水位时，承压水位压力较大，强大的水压容易喷涌而出，造成微纳米气体进入潜水层中，从而使得供氧效果较差，好氧微生物降解能力没有得到充分发挥，因而修复作用有限。
为此，我们提出一种原位去除地下水中污染物的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种原位去除地下水中污染物的装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种原位去除地下水中污染物的装置，包括壳体，所述壳体上下均为开口端，所述壳体一侧设置有管道，所述壳体与管道之间连接有法兰，所述壳体外侧连接有用与隔水层井壁连接的撑开组件，所述壳体一侧设置有用于向水中充入气体的充气组件。
优选的，所述撑开组件还包括转动板一，所述转动板一一端连接有转动板二，所述转动板一之间连接有展开板，所述壳体内设置有用于带动转动板二与转动板一对折的驱动组件，所述壳体一侧连接有用于带动转动板二与壳体外壁靠近的复位组件。
优选的，所述驱动组件还包括转动筒，所述转动筒外壁阵列连接有连接绳，所述壳体内开设有配合连接绳滑动的绳槽，所述连接绳一端连接有套管，所述转动板二一侧连接有连接杆一，所述壳体内设置有驱动电机一，所述驱动电机一端部连接有齿轮，所述转动筒一侧阵列连接有齿牙。
优选的，所述复位组件还包括弹簧，所述壳体上位于转动板二两侧开设有滑槽，所述转动板二两侧连接有连接杆二，所述连接杆二外侧连接有连接块，所述连接块与滑槽滑动连接。
优选的，所述转动板一一侧连接有破土部，所述破土部横截面形状为三角形，所述转动板一一端阵列设置有插入部。
优选的，所述充气组件还包括曝气管，所述管道远离壳体一端连接有水阀，所述壳体内开设有通槽，所述曝气管一端与壳体内连通，所述曝气管另一端与通槽相连通，所述通槽内设置有增压组件。
优选的，所述增压组件还包括驱动电机二，所述驱动电机二内部转轴端部连接有螺旋桨。
优选的，所述壳体远离管道一侧连接有隔离网一，所述通槽一侧连接有隔离网二。
优选的，所述展开板采用弹性材料制成，所述展开板上下表面开设有褶皱。
优选的，所述展开板采用气囊制成，所述展开板内开设有空腔，所述壳体内连接有气体压缩罐，所述气体压缩罐气体输出端连接有电动开关，所述电动开关一侧连接有连接管，所述连接管远离电动开关一端与展开板内的空腔连通。
本发明至少具备以下有益效果：通过撑开组件可将壳体与隔水层井壁之间形成一个密闭空间，从而避免充气组件产生的气体顺着壳体与井壁之间的缝隙流入上侧的潜水层，进而增加了供养效果，使得好氧生物降解能力得以充分发挥，由于生物通风过程中，现有的采用微纳米装置对地下水进行通气，由于通气装置在潜入承压水位时，承压水位压力较大，强大的水压容易喷涌而出，造成微纳米气体进入潜水层中，从而使得供氧效果较差，好氧微生物降解能力没有得到充分发挥，因而修复作用有限，本发明，使用者在对地下水进行曝气时，需将装置插入预设的井道中，通过驱动组件带动转动板一与转动板二对折，从而使得转动板一带动展开板展开，进而使得转动板一配合展开板将井道封闭，此时承压层内的水流将无法通过壳体与井道之间的缝隙，此时水流会通过壳体底部进入并经过管道后向外流出，使用者可根据管道上侧的水流排出的大小判断壳体外侧的撑开组件是否与井壁紧密连接，通过撑开组件与井壁紧密连接后，使用者即可通过充气组件对地下水进行曝气处理。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明爆炸结构示意图；
图3为本发明撑开组件结构示意图；
图4为本发明连接绳与转动板二连接结构示意图；
图5为本发明展开板结构示意图；
图6为本发明充气组件结构示意图；
图7为本发明图6中A部分放大结构示意图；
图8为本发明设置与监测井内示意图；
图9为本发明实施例二结构示意图。
图中：1-壳体；11-管道；12-法兰；2-撑开组件；3-充气组件；21-转动板一；22-转动板二；23-展开板；24-驱动组件；25-复位组件；241-转动筒；242-连接绳；243-绳槽；244-套管；245-连接杆一；246-驱动电机一；247-齿轮；248-齿牙；251-弹簧；252-滑槽；253-连接块；254-连接杆二；41-破土部；42-插入部；31-曝气管；35-水阀；32-通槽；7-增压组件；33-驱动电机二；34-螺旋桨；51-隔离网一；52-隔离网二；61-气体压缩罐；62-电动开关；63-连接管；64-空腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
实施例一：请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种原位去除地下水中污染物的装置，包括壳体1，所述壳体1上下均为开口端，所述壳体1一侧设置有管道11，所述壳体1与管道11之间连接有法兰12，壳体1与管道11通过法兰12固定连接，壳体1与管道11相连通，所述壳体1外侧连接有用与隔水层井壁连接的撑开组件2，所述壳体1一侧设置有用于向水中充入气体的充气组件3，通过撑开组件2可将壳体1与隔水层井壁之间形成一个密闭空间，从而避免充气组件3产生的气体顺着壳体1与井壁之间的缝隙流入上侧的潜水层，进而增加了供养效果，使得好氧生物降解能力得以充分发挥。
所述撑开组件2还包括转动板一21，转动板一21上端与壳体1顶端转动连接，所述转动板一21一端连接有转动板二22，转动板一21下端与转动板二22上端转动连接，所述转动板一21之间连接有展开板23，展开板23两侧分别与转动板一21外壁固定连接，所述壳体1内设置有用于带动转动板二22与转动板一21对折的驱动组件24，所述壳体1一侧连接有用于带动转动板二22与壳体1外壁靠近的复位组件25，使用者在对地下水进行曝气时，需将装置插入预设的井道中，通过驱动组件24带动转动板一21与转动板二22对折，从而使得转动板一21带动展开板23展开，进而使得转动板一21配合展开板23将井道封闭，此时承压层内的水流将无法通过壳体1与井道之间的缝隙，此时水流会通过壳体1底部进入并经过管道11后向外流出，使用者可根据管道11上侧的水流排出的大小判断壳体1外侧的撑开组件2是否与井壁紧密连接，通过撑开组件2与井壁紧密连接后，使用者即可通过充气组件3对地下水进行曝气处理。
所述驱动组件24还包括转动筒241，转动筒241与壳体1转动连接，所述转动筒241外壁阵列连接有连接绳242，连接绳242与转动筒241外壁固定连接，所述壳体1内开设有配合连接绳242滑动的绳槽243，所述连接绳242一端连接有套管244，套管244与连接绳242固定连接，套管244与连接杆一245转动连接，所述转动板二22一侧连接有连接杆一245，连接杆一245与转动板二22固定连接，所述壳体1内设置有驱动电机一246，驱动电机一246与壳体1固定连接，所述驱动电机一246端部固定连接有齿轮247，所述转动筒241一侧阵列连接有齿牙248，齿牙248圆周阵列连接与转动筒241外侧，转动筒241通过其外侧的齿牙248与齿轮247相啮合，当需要展开撑开组件2时，启动驱动电机一246，驱动电机一246通过齿轮247带动转动筒241转动，转动筒241转动的过程中，拉动与其外壁固定连接的连接绳242，连接绳242拉动转动板二22向绳槽243方向移动，使得转动板二22与转动板一21相折叠，进而撑开展开板23，同时转动板一21与转动板二22展开为三角形，可以在其受到水流冲击时更加稳定，同时在连接绳242拉动的过程中，连接绳242带动套管244在连接杆一245发生相对转动，从而避免连接绳242缠绕在连接杆一245上。
所述复位组件25还包括弹簧251，弹簧251设置与滑槽252内，所述壳体1上位于转动板二22两侧开设有滑槽252，所述转动板二22两侧连接有连接杆二254，连接杆二254与转动板二22固定连接，所述连接杆二254外侧连接有连接块253，弹簧251一端与连接块253固定连接另一端与壳体1上滑槽252底部固定连接，所述连接块253与滑槽252滑动连接，当需要取出壳体1时，只需驱动电机一246反向转动，带动转动筒241反转，进而使得连接绳242松动，此时连接块253在弹簧251的作用力下，连接块253顺着滑槽252的方向向弹簧251收缩的方向移动，进而带动转动板二22向下移动与壳体1向贴合，撑开组件2与井壁分离，方便通过向上取出管道11的同时取出壳体1。
所述转动板一21一侧连接有破土部41，破土部41与转动板一21顶部固定连接，所述破土部41横截面形状为三角形，所述转动板一21一端阵列设置有插入部42，插入部42竖直连接与转动板一21端部，转动板一21在展开时，转动板一21上侧的插入部42可以减小转动板一21受到井壁的阻力，同时转动板一21上的破土部41可以在展开时插入井壁。
所述充气组件3还包括曝气管31，曝气管31一端与微纳米装置(图中未画)相连接，曝气管31与壳体1固定连接，所述管道11远离壳体1一端连接有水阀35，所述壳体1内开设有通槽32，所述曝气管31一端与壳体1内连通，所述曝气管31另一端与通槽32相连通，所述通槽32内设置有增压组件7，使用者通过撑开组件2将壳体1与井壁之间的封闭后，使用者通过地面上的微纳米装置向曝气管31内通入氧气，氧气随着曝气管31进入通槽32内，使用者再通过增压组件7将壳体1内的水沿着通槽32方向，向壳体1外侧喷出，通过向地下水冲入微纳米气体，相比与普通气体，微纳米气体不易向上漂浮，可以在水中滞留时间更长，从而可以更好的被好氧生物获取。
所述增压组件7还包括驱动电机二33，所述驱动电机二33内部转轴端部固定连接有螺旋桨34，驱动电机二33与壳体1内的通槽32内壁固定连接，通过启动驱动电机二33带动螺旋桨34转动，即可使得在通槽32内的氧气充分冲入水中。
所述壳体1远离管道11一侧连接有隔离网一51，所述通槽32一侧连接有隔离网二52，隔离网一51与壳体1固定连接，隔离网二52与通槽32固定连接，隔离网一51和隔离网二52可避免承水层中的大颗粒物质进入壳体1内部，从而达到避免堵塞的问题。
所述展开板23采用弹性材料制成，所述展开板23上下表面开设有褶皱，通过在展开板23表面开设有褶皱，可以使其在展开时具有更好的延展性，从而避免转动板一21在展开的过程中使得展开板23破裂，同时弹性材料制成的展开板23可以更好的与井壁相贴合。
根据上述实施例一，请参照图9，本发明提供另一种解决方案，实施例二：
所述展开板23采用气囊制成，展开板23两侧与转动板一21固定连接，所述展开板23内开设有空腔64，所述壳体1内连接有气体压缩罐61，气体压缩罐61与壳体1固定连接，所述气体压缩罐61气体输出端连接有电动开关62，电动开关62可将气体压缩罐61内的气体通过连接管63冲入展开板23内，同时控制电动开关62也可将展开板23内的气体排出，所述电动开关62一侧连接有连接管63，所述连接管63远离电动开关62一端与展开板23内的空腔64连通，当展开转动板一21后，未充气的展开板23随之展开，通过电动开关62将气体压缩罐61的气体冲入展开板23内的空腔64内，从而使得展开板23得以膨胀，膨胀后的展开板23可与井壁紧密贴合。
使用时：通过在不同位点的监测井内放置装置，并通过撑开组件2使得壳体1与井壁贴合，通过打开管道11顶部的水阀35，从而判断撑开组件2是否紧密贴合井壁，同时通过检测各个位点从而管道11排出的地下水，即可判断每段地下水中的含氧量和污染物的含量。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：包括壳体(1)，所述壳体(1)上下均为开口端，所述壳体(1)一侧设置有管道(11)，所述壳体(1)与管道(11)之间连接有法兰(12)，所述壳体(1)外侧连接有用与隔水层井壁连接的撑开组件(2)，所述壳体(1)一侧设置有用于向水中充入气体的充气组件(3)。
2.根据权利要求1所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述撑开组件(2)还包括转动板一(21)，所述转动板一(21)一端连接有转动板二(22)，所述转动板一(21)之间连接有展开板(23)，所述壳体(1)内设置有用于带动转动板二(22)与转动板一(21)对折的驱动组件(24)，所述壳体(1)一侧连接有用于带动转动板二(22)与壳体(1)外壁靠近的复位组件(25)。
3.根据权利要求2所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述驱动组件(24)还包括转动筒(241)，所述转动筒(241)外壁阵列连接有连接绳(242)，所述壳体(1)内开设有配合连接绳(242)滑动的绳槽(243)，所述连接绳(242)一端连接有套管(244)，所述转动板二(22)一侧连接有连接杆一(245)，所述壳体(1)内设置有驱动电机一(246)，所述驱动电机一(246)端部连接有齿轮(247)，所述转动筒(241)一侧阵列连接有齿牙(248)。
4.根据权利要求3所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述复位组件(25)还包括弹簧(251)，所述壳体(1)上位于转动板二(22)两侧开设有滑槽(252)，所述转动板二(22)两侧连接有连接杆二(254)，所述连接杆二(254)外侧连接有连接块(253)，所述连接块(253)与滑槽(252)滑动连接。
5.根据权利要求4所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述转动板一(21)一侧连接有破土部(41)，所述破土部(41)横截面形状为三角形，所述转动板一(21)一端阵列设置有插入部(42)。
6.根据权利要求5所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述充气组件(3)还包括曝气管(31)，所述管道(11)远离壳体(1)一端连接有水阀(35)，所述壳体(1)内开设有通槽(32)，所述曝气管(31)一端与壳体(1)内连通，所述曝气管(31)另一端与通槽(32)相连通，所述通槽(32)内设置有增压组件(7)。
7.根据权利要求2所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述增压组件(7)还包括驱动电机二(33)，所述驱动电机二(33)内部转轴端部连接有螺旋桨(34)。
8.根据权利要求1所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述壳体(1)远离管道(11)一侧连接有隔离网一(51)，所述通槽(32)一侧连接有隔离网二(52)。
9.根据权利要求8所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述展开板(23)采用弹性材料制成，所述展开板(23)上下表面开设有褶皱。
10.根据权利要求8所述的一种原位去除地下水中污染物的装置，其特征在于：所述展开板(23)采用气囊制成，所述展开板(23)内开设有空腔(64)，所述壳体(1)内连接有气体压缩罐(61)，所述气体压缩罐(61)气体输出端连接有电动开关(62)，所述电动开关(62)一侧连接有连接管(63)，所述连接管(63)远离电动开关(62)一端与展开板(23)内的空腔(64)连通。
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