CN116329264B - 地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，包括设于地下水通道中的可渗透反应墙，主箱体的进水端布设有第一封堵组件，主箱体的出水端布设有第二封堵组件；填料储存组件包括主管体、储存盒以及封堵板；主管体的外壁与储存盒内部相对区域开设有导流网孔，主管体的中线处布设有等长的超声电极，主箱体的进水端、出水端均开设有与储存盒相对分布的导水孔。本发明第一封堵组件、第二封堵组件向内转动以封堵主箱体两侧的导水孔，使得主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件能够形成较为密闭的清洗空间超声波可按照正常状态在主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件之间反复反弹，形成高效的气泡效应，清洗效果更佳、清洗无死角。
Description
技术领域
本发明涉及地下水硝酸盐污染治理技术领域，具体涉及地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置。
背景技术
可渗透反应墙(PRB)技术具有处理效率高、对水环境扰动小、运行费用低、应用较为成熟等优点，近年来被广泛应用；PRB技术的关键在填料的选择；可渗透反应墙技术去除地下水中硝酸盐的机理主要为：利用反硝化细菌的代谢作用永久性的去除地下水中硝酸盐，运行维护成本低，是一种绿色的修复技术；
但在实际运行过程中存在如下问题：可渗透反应墙运行1个月左右，由于反硝化细菌代谢产物的积累，可渗透反应墙体会被堵塞，影响出水水质；
专利号为CN114014504A的专利中公开了：地下水硝酸盐污染的生物/超声强化吸附去除系统及其应用，所述系统包括以下结构：场地土壤、原位观测井、可渗透反应墙、超声观测井、修复后观测井、超声电极、超声板、抽水泵、填土；所述的可渗透反应墙置于场地土壤内；所述的原位观测井设置在可渗透反应墙上游；所述的修复后观测井设置在可渗透反应墙下游；所述的填土覆盖于修复场地上方；所述的抽水泵连接原位观测井、超声观测井、修复后观测井；所述超声观测井均匀分布在可渗透反应墙中，连接于超声板、超声电极，超声发生器连接超声电极，将超声波通过超声电极、超声板、超声观测井的侧壁传至可渗透反应墙中。附载在树脂表面的反硝化细菌以硝酸盐为电子受体，通过超声强化树脂表面微生物代谢产物的脱除，疏通可渗透反应墙通道；
上述现有技术公开了超声振动的方式，超声电极发出的超声波在可渗透反应墙的液体中形成空泡效应，进而振落代谢物，以解决上述代谢物易造成可渗透反应墙堵塞的问题，但该现有技术在实际应用时，仍然会存在如下问题：
1、由于可渗透反应墙的进水端、出水端为网孔结构，超声波清洗中多次的声波反弹，才可形成更为剧烈的气泡效应，但超声波在进水端、出水端的网孔处时，会直接穿过继续外传，导致可渗透反应墙的进水端、出水端的气泡效应不强，而可渗透反应墙的进水端正是反应最为充分的区域，代谢物最多，因此，在该处的清洗效果不佳，堵塞问题没有得到充分解决；
2、由于进水端、出水端为网孔结构，在防堵自清理时，振落的代谢物仍然存在于可渗透反应墙内，并且地下水是正常流动的，虽然大部分代谢物会跟随地下流走，但还会有部分被振落的代谢物再次附着在后续的填料上，使得出水端也会残留较多代谢物。
综上，目前需要一种防堵清理效果更佳的地下水硝酸盐污染治理生物强化去除装置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，解决了背景技术中提到的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，包括设于地下水通道中的可渗透反应墙；所述可渗透反应墙的包括主箱体、隔板、填料储存组件，主箱体的内部安装有多个隔板，隔板将主箱体划分为多个独立的吸附腔，每个吸附腔内均插装有一组填料储存组件，主箱体的进水端布设有第一封堵组件，主箱体的出水端布设有第二封堵组件；填料储存组件包括主管体、储存盒以及封堵板，主管体的外壁由上至下间隔设有多个储存盒，每个储存盒的内部均填入有反硝化细菌填料；主管体的外壁与储存盒内部相对区域开设有导流网孔，主管体的中线处布设有等长的超声电极，主箱体的进水端、出水端均开设有与储存盒相对分布的导水孔；
在地下水吸附处理状态下：第一封堵组件、第二封堵组件呈开口向外的喇叭状敞开；含硝酸盐地下水进入可渗透反应墙，水中的硝酸盐被反硝化细菌填料吸附反应；
在可渗透反应墙防堵自清理状态下：第一封堵组件向内转动封堵可渗透反应墙的进水端、第二封堵组件向内转动封堵可渗透反应墙的出水端；超声电极发出的超声波穿过导流网孔，再经储存盒侧壁、第一封堵组件内壁、第二封堵组件内壁反弹后，在可渗透反应墙内形成气泡扰动，以清理可渗透反应墙中的吸附反应代谢物。
进一步的，所述可渗透反应墙的顶端外伸地面，可渗透反应墙的顶部布设有水质监测站，所述水质监测站的内部安装有牵引机；牵引机与填料储存组件的顶端连接，牵引机用以吊起整组填料储存组件至水质监测站内，以清洗填料储存组件并更换反硝化细菌填料。
进一步的，所述主管体设有多组，多组主管体纵向等距布设，多组主管体均固定贯穿多个储存盒，多个主管体的顶部均固定贯穿盖板，盖板配合封堵嵌入于吸附腔的开口处，盖板的表面设有吊环，吊环与牵引机的牵引绳连接。
进一步的，所述储存盒包括主框体、前板、后板，主框体包括平底板、斜底板、侧板；多个主管体垂直固定贯穿平底板，平底板的两侧对称设有倾斜向上的斜底板，两组斜底板形成漏斗结构以使代谢物、杂质聚集在平底板上方，每组斜底板的顶端均设有竖直向上的侧板，前板为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的前侧面，后板为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的后侧面，前板、后板相对位于导水孔的内侧。
进一步的，所述主管体的内部还设有等长的注液管、抽液管，注液管与导流网孔相对位置处竖向间隔布设有出液接头，抽液管与导流网孔相对位置处竖向间隔布设有抽液接头，注液管的入口端并联至外部介质供给箱，抽液管的出口端并联至废料回收箱，外部介质供给箱、废料回收箱均设于水质监测站内。
进一步的，所述第一封堵组件包括第一封堵板、第二封堵板、滤网；第一封堵板、第二封堵板镜像对称转动安装在主箱体的进水端两侧，主箱体的顶端安装有驱动第一封堵板、第二封堵板转动的驱动组件，滤网的一端设于第一封堵板的内壁外端、另一端第二封堵板的内壁外端；
在地下水吸附处理状态下，第一封堵板、第二封堵板呈喇叭状展开，滤网被牵引展开至平整状态，以对地下水进行过滤拦截；
在可渗透反应墙防堵自清理状态下：第一封堵板、第二封堵板向内转动封堵导水孔，滤网被收至第一封堵组件、主箱体之间。
进一步的，所述第二封堵组件包括第三封堵板、第四封堵板；第三封堵板、第四封堵板镜像对称转动安装在主箱体的出水端两侧，主箱体的顶端安装有驱动第三封堵板、第四封堵板转动的驱动件。
进一步的，所述第一液体中转箱的截面呈等腰梯形，第一液体中转箱的短边处开设有第一定位插槽，主箱体的外壁设有与第一定位插槽配合的定位插条；第一液体中转箱的迎水斜边处开设有第一进液孔，第一液体中转箱的内部安装有第一反抽组件，第一封堵板的内壁设有第一单向阀，第一单向阀与第一反抽组件连通；外展状态的第一封堵板贴合于第一液体中转箱的迎水斜边且封堵第一进液孔，外展状态下的第三封堵板贴合于第一液体中转箱的背水斜边；第一反抽组件用以将第一液体中转箱内的水抽出；在可渗透反应墙防堵自清理状态下：地下水通过第一进液孔进入第一液体中转箱临时储存。
进一步的，所述第二液体中转箱的截面呈等腰梯形，第二液体中转箱的短边处开设有第二定位插槽，主箱体的外壁设有与第二定位插槽配合的定位插条；第二液体中转箱的迎水斜边处开设有第二进液孔，第二液体中转箱的内部安装有第二反抽组件，第二封堵板的内壁设有第二单向阀，第二单向阀与第二反抽组件连通；外展状态的第二封堵板贴合于第二液体中转箱的迎水斜边且封堵第二进液孔，外展状态下的第四封堵板贴合于第二液体中转箱的背水斜边；第二反抽组件用以将第二液体中转箱内的水抽出；在可渗透反应墙防堵自清理状态下：地下水通过第二进液孔进入第二液体中转箱临时储存。
本发明提供了地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置。与现有技术相比，具备以下有益效果：
1、通过反硝化细菌填料能够吸附地下水中的硝酸盐，达到净化地下水的目的；主管体可作为超声电极的定位结构、渗透墙内的水质观察通道、外部介质供给通道、代谢物的抽出通道；
2、通过采用可转动的第一封堵组件、第二封堵组件，能够在吸附反应时，第一封堵组件、第二封堵组件外展打开，使得地下水正常经过可渗透反应墙，外展状态的第一封堵组件呈八字形，能够加快水流速度，提高过滤效果；
在防堵清理时，第一封堵组件、第二封堵组件向内转动以封堵主箱体两侧的导水孔，使得主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件能够形成较为密闭的清洗空间，减少外部流动的自来水对超声波的干扰，超声波可按照正常状态在主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件之间反复反弹，形成高效的气泡效应，清洗效果更佳、清洗无死角，弥补了现有技术中在进水端、出水端的反弹缺失；密闭的清洗空间，能够规避外部流动地下水的干扰，使得振落的代谢物可稳定聚集在各个储存盒内，然后被抽液管抽走，清理更为彻底，没有残留；
3、设计储存盒来分隔储存反硝化细菌填料，可使得外部介质供给、杂质抽出更具有针对性，能够由上至下均匀覆盖，保证外部介质营养物质供给、代谢物的充分均可触及到由上至下的每一层，解决了以往加料管直接伸入填料某一高度，在加料时由于地下水在流动，会带走营养介质，导致只有该处高度的细菌所获得的营养物质最充分，其他高度的细菌不够充分的问题；
每组填料储存组件均可单独抽出至水质监测站，方便彻底清理与更换填料，分隔设置的储存盒能够在脱离主箱体后，单独存放储存填料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置在地下水吸附处理状态下示意图；
图2示出了本发明的第一液体中转箱、第二液体中转箱、第一封堵组件、第二封堵组件以及主箱体相配装配结构示意图；
图3示出了本发明的可渗透反应墙结构示意图；
图4示出了本发明的可渗透反应墙超声自清洗状态结构示意图；
图5示出了本发明的填料储存组件截面结构示意图；
图6示出了本发明的储存盒整体结构示意图；
图7示出了本发明的填料储存组件整体结构示意图；
图8示出了本发明的主管体内部结构示意图；
图9示出了本发明的防堵型生物强化去除装置在可渗透反应墙防堵自清理状态下示意图；
图中所示：1、地下水通道；11、第一导水通道；12、第二导水通道；2、可渗透反应墙；21、主箱体；211、导水孔；212、定位插条；22、隔板；23、吸附腔；24、填料储存组件；241、主管体；2411、导流网孔；242、储存盒；2421、平底板；2422、斜底板；2423、侧板；2424、前板；2425、后板；243、盖板；2431、吊环；25、反硝化细菌填料；26、超声电极；27、注液管；28、抽液管；3、第一封堵组件；31、第一封堵板；311、第一单向阀；32、滤网；33、第二封堵板；4、第二封堵组件；41、第三封堵板、411、第二单向阀；42、第四封堵板；5、第一液体中转箱；51、第一进液孔；52、第一反抽组件；521、抽液泵；522、收卷箱；523、软管；53、第一定位插槽；6、第二液体中转箱；61、第二进液孔；62、第二反抽组件；63、第二定位插槽；7、水质监测站；71、废料回收箱；72、外部介质供给箱；73、牵引机；731、牵引绳。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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
为解决背景技术中的技术问题，给出如下的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置：
结合图1-图9所示，本发明提供的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，包括设于地下水通道1中的可渗透反应墙2；所述可渗透反应墙2的包括主箱体21、隔板22、填料储存组件24，主箱体21的内部安装有多个隔板22，隔板22将主箱体21划分为多个独立的吸附腔23，每个吸附腔23内均插装有一组填料储存组件24，主箱体21的进水端布设有第一封堵组件3，主箱体21的出水端布设有第二封堵组件4；填料储存组件24包括主管体241、储存盒242以及封堵板，主管体241的外壁由上至下间隔设有多个储存盒242，每个储存盒242的内部均填入有反硝化细菌填料25；主管体241的外壁与储存盒242内部相对区域开设有导流网孔2411，主管体241的中线处布设有等长的超声电极26，主箱体21的进水端、出水端均开设有与储存盒242相对分布的导水孔211；可渗透反应墙2将地下水通道1划分为进水的第一导水通道11、出水的第二导水通道12；
在地下水吸附处理状态下：第一封堵组件3、第二封堵组件4呈开口向外的喇叭状敞开；含硝酸盐地下水进入可渗透反应墙2，水中的硝酸盐被反硝化细菌填料25吸附反应；
在可渗透反应墙2防堵自清理状态下：第一封堵组件3向内转动封堵可渗透反应墙2的进水端、第二封堵组件4向内转动封堵可渗透反应墙2的出水端；超声电极26发出的超声波穿过导流网孔2411，再经储存盒242侧壁、第一封堵组件3内壁、第二封堵组件4内壁反弹后，在可渗透反应墙2内形成气泡扰动，以清理可渗透反应墙2中的吸附反应代谢物。
在本实施例中，所述主管体241的内部还设有等长的注液管27、抽液管28，注液管27与导流网孔2411相对位置处竖向间隔布设有出液接头，抽液管28与导流网孔2411相对位置处竖向间隔布设有抽液接头，注液管27的入口端并联至外部介质供给箱72，抽液管28的出口端并联至废料回收箱71，外部介质供给箱72、废料回收箱71均设于水质监测站7内。水质监测站内还设置有控制各个设备包括超声探头运行的主机74。
通过上述方案可实现如下效果：
1、通过反硝化细菌填料25能够吸附地下水中的硝酸盐，达到净化地下水的目的；主管体241可作为超声电极26的定位结构、渗透墙内的水质观察通道、外部介质供给通道；通过超声电极26发出超声波，使得可渗透反应墙2内形成气泡，实现超声清洗，进而高效、无损的去除导水孔211处、储存盒242内、填料上的代谢物，增加填料间隙，有效解决可渗透反应墙2易堵塞的问题；
2、通过采用可转动的第一封堵组件、第二封堵组件，能够在吸附反应时，第一封堵组件、第二封堵组件外展打开，使得地下水正常经过可渗透反应墙，外展状态的第一封堵组件呈八字形，能够加快水流速度，提高过滤效果；
在防堵清理时，第一封堵组件、第二封堵组件向内转动以封堵主箱体两侧的导水孔，使得主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件能够形成较为密闭的清洗空间，减少外部流动的自来水对超声波的干扰，超声波可按照正常状态在主箱体、第一封堵组件、第二封堵组件之间反复反弹，形成高效的气泡效应，清洗效果更佳、清洗无死角，弥补了现有技术中在进水端、出水端的反弹缺失；密闭的清洗空间，能够规避外部流动地下水的干扰，使得振落的代谢物可稳定聚集在各个储存盒内，然后被抽液管抽走，清理更为彻底，没有残留；
3、设计储存盒来分隔储存反硝化细菌填料，可使得外部介质供给、杂质抽出更具有针对性，能够由上至下均匀覆盖，保证外部介质营养物质供给、代谢物的充分均可触及到由上至下的每一层，解决了以往加料管直接伸入填料某一高度，在加料时由于地下水在流动，会带走营养介质，导致只有该处高度的细菌所获得的营养物质最充分，其他高度的细菌不够充分的问题；
每组填料储存组件均可单独抽出至水质监测站，方便彻底清理与更换填料，分隔设置的储存盒能够在脱离主箱体后，单独存放储存填料。
实施例二
如图1-图8所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
为使填料储存组件24能够实现上述效果，给出如下的具体方案：
在本实施例中，所述可渗透反应墙2的顶端外伸地面，可渗透反应墙2的顶部布设有水质监测站7，所述水质监测站7的内部安装有牵引机73；牵引机73与填料储存组件24的顶端连接，牵引机73用以吊起整组填料储存组件24至水质监测站7内，以清洗填料储存组件24并更换反硝化细菌填料25。所述主管体241设有多组，多组主管体241纵向等距布设，多组主管体241均固定贯穿多个储存盒242，多个主管体241的顶部均固定贯穿盖板243，盖板243配合封堵嵌入于吸附腔23的开口处，盖板243的表面设有吊环2431，吊环2431与牵引机73的牵引绳731连接。
盖板243可同时起到如下作用，1、可作为多个主管体241的顶端定位结构；2、可配合封堵吸附墙，避免地下水上向上溢出；3、盖板243可作为整个填料储存组件24起吊结构，牵引机73通过牵引绳731吊起吊环2431，进而盖板243向上运动，即可带动整个填料储存组件24离开对应的吸附腔23。
超声清洗虽然能够清洗代谢物，但代谢物仍然附着在填料上，无法及时排出，为解决该问题给出如下方案：
在本实施例中，所述储存盒242包括主框体、前板2424、后板2425，主框体包括平底板2421、斜底板2422、侧板2423；多个主管体241垂直固定贯穿平底板2421，平底板2421的两侧对称设有倾斜向上的斜底板2422，两组斜底板2422形成漏斗结构以使代谢物、杂质聚集在平底板2421上方，每组斜底板2422的顶端均设有竖直向上的侧板2423，前板2424为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的前侧面，后板2425为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的后侧面，前板2424、后板2425相对位于导水孔211的内侧。
为使得超声清洗下的代谢物、杂质能够更容易被抽液管28抽走，便需要这代谢物靠近主管体241，最大程度的与抽液管28接触，因此，设计了上述储存盒242结构，通过斜底板2422可使得液体倾斜向下流动聚集在平底板2421上，如此，使得代谢物靠近抽液接头，即可被快速抽出；
前板2424、后板2425采用网口结构与导水孔211相对，能够保证地下水的正常进出，可拆卸固定用以在整个填料储存组件24抽出后，可拆卸取下前板2424或后板2425，便可更换填料；示例性的为螺钉固定。
实施例三
如图1和图2、图9所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
为使得第一封堵组件3、第二封堵组件4实现上述技术效果，给出如下的方案设计：
在本实施例中，所述第一封堵组件3包括第一封堵板31、第二封堵板33、滤网32；第一封堵板31、第二封堵板33镜像对称转动安装在主箱体21的进水端两侧，主箱体21的顶端安装有驱动第一封堵板31、第二封堵板33转动的驱动组件，滤网32的一端设于第一封堵板31的内壁外端、另一端第二封堵板33的内壁外端；
在地下水吸附处理状态下，第一封堵板31、第二封堵板33呈喇叭状展开，滤网32被牵引展开至平整状态，以对地下水进行过滤拦截；
在可渗透反应墙2防堵自清理状态下：第一封堵板31、第二封堵板33向内转动封堵导水孔211，滤网32被收至第一封堵组件3、主箱体21之间。
在本实施例中，所述第二封堵组件4包括第三封堵板41、第四封堵板42；第三封堵板41、第四封堵板42镜像对称转动安装在主箱体21的出水端两侧，主箱体21的顶端安装有驱动第三封堵板41、第四封堵板42转动的驱动件。
驱动件示例性的为电机，每个封堵板的转动处均配置有一台独立驱动的电机；
滤网32可起到预拦截过滤的效果，减少杂质进入可渗透反应墙2内，降低堵塞速度；同时，滤网32的状态，可跟随第一封堵板31、第二封堵板33而同步调整，在第一封堵板31、第二封封板外展时，滤网32被打开，起到过滤效果，在第一封堵板31、第二封堵板33闭合时，滤板被收起在封堵板内侧，如此，封堵板可正常起到密封、超声反弹的效果，同时，超声清洗时，也可对滤网32进行清洗。
实施例四
如图1和图2、图9所示，在上述实施例的基础上，本实施例进一步给出如下内容：
在通过四个封堵板配合进行封堵超声清洗时，由于地下水是流动的，无法流出的地下水会逐步上溢，影响下水口的正常下水，同时第一封堵板31、第二封堵板33所受水压也会逐步增大，影响复位效果；为解决该问题，给出如下的方案：
在本实施例中，所述第一液体中转箱5的截面呈等腰梯形，第一液体中转箱5的短边处开设有第一定位插槽53，主箱体21的外壁设有与第一定位插槽53配合的定位插条212；第一液体中转箱5的迎水斜边处开设有第一进液孔51，第一液体中转箱5的内部安装有第一反抽组件52，第一封堵板31的内壁设有第一单向阀311，第一单向阀311与第一反抽组件52连通；外展状态的第一封堵板31贴合于第一液体中转箱5的迎水斜边且封堵第一进液孔51，外展状态下的第三封堵板41贴合于第一液体中转箱5的背水斜边；第一反抽组件52用以将第一液体中转箱5内的水抽出；在可渗透反应墙2防堵自清理状态下：地下水通过第一进液孔51进入第一液体中转箱5临时储存。
在本实施例中，所述第二液体中转箱6的截面呈等腰梯形，第二液体中转箱6的短边处开设有第二定位插槽63，主箱体21的外壁设有与第二定位插槽63配合的定位插条212；第二液体中转箱6的迎水斜边处开设有第二进液孔61，第二液体中转箱6的内部安装有第二反抽组件62，第二封堵板33的内壁设有第二单向阀411，第二单向阀411与第二反抽组件62连通；外展状态的第二封堵板33贴合于第二液体中转箱6的迎水斜边且封堵第二进液孔61，外展状态下的第四封堵板42贴合于第二液体中转箱6的背水斜边；第二反抽组件62用以将第二液体中转箱6内的水抽出；在可渗透反应墙2防堵自清理状态下：地下水通过第二进液孔61进入第二液体中转箱6临时储存。
第一反抽组件52、第二反抽组件62结构相同，第一反抽组件52包括抽液泵521、收卷箱522、软管523，抽液泵521下潜在第一液体中转箱5内，抽液泵521的出口连通软管523，软管523贯穿收卷箱522，收卷箱522内设有两个扭簧结构的收卷轮，能够带动软管523收回；
通过在主箱体21的两侧布设第一液体中转箱5、第二液体中转箱6，能够达到如下的效果：
1、在地下水吸附处理状态下，地下水可正常流通，在可渗透反应墙2防堵自清理状态下，地下水可流入两侧的液体中转箱暂时储存，从而保证下水口的正常下水、降低水压；
2、当防堵处理完毕后，再通过反抽组件将液体中转箱内的水抽出即可，中转的地下水依旧可以通过可渗透反应墙2吸附处理后再排出；
3、第一进液孔51、第二进液孔61的开合与第一封堵板31、第二封堵板33的转动进程完美结合，无需再单独控制，配合处可设计密封条，加以密封；
4、第一液体中转箱5、第二液体中转箱6能够从两侧夹持定位主箱体21，保证主箱体21的稳定性。
5、第一液体中转箱5、第二液体中转箱6采用等腰梯形结构，一方面可以适配第一封堵板31、第二封堵板33的转动需要，在第一封堵板31、第二封堵板33外展时，第一封堵板31配合封堵第一进液口，第二封堵板33配合封堵第二进液口，而液体中转箱也在反向抵触支撑封堵板，保证封堵板的稳定性；另一方面等腰梯形所受水压最小，稳定性更高。
在实施例中，反硝化细菌为Pseudomonas、Bacteroides、Alishewanella中的一种或多种的混合物菌株组成；
在实施例中，注液管添加的外部介质包括碳源、营养物质、pH调节剂；
碳源为乙酸钠、乙酸、葡萄糖、缓释碳源中的一种或几种；营养物质为(NH4)6Mo7O24.4H2O,ZnCl2,H3BO3,FeCl2.4H2O,CoCl2.6H2O,MnCl2.6H2O,NiCl2.6H2O,MgSO4中的任意两种或几种的混合物；pH调节剂为三水合磷酸氢二钾、氢氧化钠、碳酸氢钠中的一种或者一种以上的任意组合；
可渗透反应墙除碳源外，还可加入缓释碳源材料，具体为淀粉、秸秆、丝瓜络、木屑、锯末、棉花、木薯酒糟中的一种或多种；
在实施例中，吸附腔23布设有三个，每个吸附腔内布设有三组主管体，三组主管体的外部由上至下布设有四组储存盒。
本发明的工作原理及使用流程：
S1、地下水吸附处理：
地下水穿过滤网32、导水孔211进入各个储存盒242内；
反硝化细菌填料25与地下水中的硝酸盐吸附反应，并产生代谢物，如黏液、荚膜、蛋白质、多糖、富里酸；
净化处理后的地下水排出；
S2、外部介质补充：
外部介质供给箱72定时启动，将外部介质营养物通过注液管27、注液接头排出至对应的储存盒242内；
储存盒242内的反硝化细菌填料25吸收外部介质营养物，保证活性；
S3、可渗透反应墙2防堵自清理：
第一封堵板31、第二封堵板33同步向内转动90°，第一进液口、第二进液口打开，主箱体21进水端的导水孔211被封堵，滤网32置于第一封堵板31、第二封堵板33与主箱体21之间；第三封堵板41、第四封堵板42同步向内转动90°，主箱体21出水端的导水孔被封堵；
地下水暂时通过第一进液口进入第一液体中转箱5、通过第二进液口进入第二液体中转箱6；
启动超声电极26，超声电极26发出超声波，超声波穿过导流网孔2411，进入储存盒242内，然后被除尘盒的侧板2423、前后的封堵板反弹，如此，往复形成气泡，气泡在破碎时形成扰动，进而振落代谢产物；
代谢产物跟随液体沿着斜底板2422向下聚集在中底板处，废料回收箱71启动，主管体241外部的代谢物通过抽液接头导出至废料回收箱71内；
超声清洗5-10min接触，第一封堵板31、第二封堵板33、第三封堵板41、第四封堵板42均向外转动复位；
第一外抽组件、第二外抽组件工作，将第一液体中转箱5、第二液体中转箱6的内的地下水抽出；
S4、可渗透反应墙2防堵人工清理：
牵引机73带动对应的填料储存组件24整体向上运动；
工人使用高压水枪冲洗填料储存组件24，拆卸前板2424、后板2425，更换上新的反硝化细菌填料25；
更换完毕后，下放填料储存组件24至吸附腔23；
多个填料储存组件24交替上提，需始终保持有至少2组填料储存组件24位于吸附腔23内。
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。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：包括设于地下水通道中的可渗透反应墙；所述可渗透反应墙包括主箱体、隔板、填料储存组件，主箱体的内部安装有多个隔板，隔板将主箱体划分为多个独立的吸附腔，每个吸附腔内均插装有一组填料储存组件，主箱体的进水端布设有第一封堵组件，主箱体的出水端布设有第二封堵组件；填料储存组件包括主管体、储存盒，主管体的外壁由上至下间隔设有多个储存盒，每个储存盒的内部均填入有反硝化细菌填料；主管体的外壁与储存盒内部相对区域开设有导流网孔，主管体的中线处布设有等长的超声电极；主管体的内部还设有等长的抽液管，抽液管与导流网孔相对位置处竖向间隔布设有抽液接头；主箱体的进水端、出水端均开设有与储存盒相对分布的导水孔；
在地下水吸附处理状态下：第一封堵组件、第二封堵组件呈开口向外的喇叭状敞开；含硝酸盐地下水进入可渗透反应墙，水中的硝酸盐被反硝化细菌填料吸附反应；
在可渗透反应墙防堵自清理状态下：第一封堵组件向内转动封堵可渗透反应墙的进水端、第二封堵组件向内转动封堵可渗透反应墙的出水端；超声电极发出的超声波穿过导流网孔，再经储存盒侧壁、第一封堵组件内壁、第二封堵组件内壁反弹后，在可渗透反应墙内形成气泡扰动，以清理可渗透反应墙中的吸附反应代谢物。
2.根据权利要求1所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述可渗透反应墙的顶端外伸地面，可渗透反应墙的顶部布设有水质监测站，所述水质监测站的内部安装有牵引机；牵引机与填料储存组件的顶端连接，牵引机用以吊起整组填料储存组件至水质监测站内，以清洗填料储存组件并更换反硝化细菌填料。
3.根据权利要求2所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述主管体设有多组，多组主管体纵向等距布设，多组主管体均固定贯穿多个储存盒，多个主管体的顶部均固定贯穿盖板，盖板配合封堵嵌入于吸附腔的开口处，盖板的表面设有吊环，吊环与牵引机的牵引绳连接。
4.根据权利要求3所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述储存盒包括主框体、前板、后板，主框体包括平底板、斜底板、侧板；多个主管体垂直固定贯穿平底板，平底板的两侧对称设有倾斜向上的斜底板，两组斜底板形成漏斗结构以使代谢物、杂质聚集在平底板上方，每组斜底板的顶端均设有竖直向上的侧板，前板为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的前侧面，后板为网孔结构且其可拆卸固定于主框体的后侧面，前板、后板相对位于导水孔的内侧。
5.根据权利要求1所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述主管体的内部还设有等长的注液管，注液管与导流网孔相对位置处竖向间隔布设有出液接头，注液管的入口端并联至外部介质供给箱，抽液管的出口端并联至废料回收箱，外部介质供给箱、废料回收箱均设于水质监测站内。
6.根据权利要求1所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述第一封堵组件包括第一封堵板、第二封堵板、滤网；第一封堵板、第二封堵板镜像对称转动安装在主箱体的进水端两侧，主箱体的顶端安装有驱动第一封堵板、第二封堵板转动的驱动组件，滤网的一端设于第一封堵板的内壁外端、另一端设于第二封堵板的内壁外端；
在地下水吸附处理状态下，第一封堵板、第二封堵板呈喇叭状展开，滤网被牵引展开至平整状态，以对地下水进行过滤拦截；
在可渗透反应墙防堵自清理状态下：第一封堵板、第二封堵板向内转动封堵导水孔，滤网被收至第一封堵组件、主箱体之间。
7.根据权利要求6所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：所述第二封堵组件包括第三封堵板、第四封堵板；第三封堵板、第四封堵板镜像对称转动安装在主箱体的出水端两侧，主箱体的顶端安装有驱动第三封堵板、第四封堵板转动的驱动件。
8.根据权利要求7所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：还包括第一液体中转箱，所述第一液体中转箱的截面呈等腰梯形，第一液体中转箱的短边处开设有第一定位插槽，主箱体的外壁设有与第一定位插槽配合的定位插条；第一液体中转箱的迎水斜边处开设有第一进液孔，第一液体中转箱的内部安装有第一反抽组件，第一封堵板的内壁设有第一单向阀，第一单向阀与第一反抽组件连通；外展状态的第一封堵板贴合于第一液体中转箱的迎水斜边且封堵第一进液孔，外展状态下的第三封堵板贴合于第一液体中转箱的背水斜边；第一反抽组件用以将第一液体中转箱内的水抽出；在可渗透反应墙防堵自清理状态下：地下水通过第一进液孔进入第一液体中转箱临时储存。
9.根据权利要求8所述的地下水硝酸盐污染治理用防堵型生物强化去除装置，其特征在于：还包括第二液体中转箱，所述第二液体中转箱的截面呈等腰梯形，第二液体中转箱的短边处开设有第二定位插槽，主箱体的外壁设有与第二定位插槽配合的定位插条；第二液体中转箱的迎水斜边处开设有第二进液孔，第二液体中转箱的内部安装有第二反抽组件，第二封堵板的内壁设有第二单向阀，第二单向阀与第二反抽组件连通；外展状态的第二封堵板贴合于第二液体中转箱的迎水斜边且封堵第二进液孔，外展状态下的第四封堵板贴合于第二液体中转箱的背水斜边；第二反抽组件用以将第二液体中转箱内的水抽出；在可渗透反应墙防堵自清理状态下：地下水通过第二进液孔进入第二液体中转箱临时储存。
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| CN117142730B (zh) * | 2023-10-31 | 2024-02-20 | 矿冶科技集团有限公司 | 内置反应介质的可渗透反应墙 |
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2023
- 2023-03-24 CN CN202310296145.XA patent/CN116329264B/zh active Active
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