CN117399422A - 一种原位淋洗土壤修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原位淋洗土壤修复系统,包括清洗液存储单元、注药单元、抽提单元和水处理单元,注药单元连接清洗液存储单元并延伸至包气带层内,抽提单元延伸至地下水中,水处理单元包括装置主体、第一泥水分离机构、第二泥水分离机构和走水机构,装置主体内依次设置有沉淀室、混凝室和过滤室,抽提单元与沉淀室连接,过滤室与清洗液存储单元连接,还包括分别设置在所述沉淀室和混凝室外的第一泥水分离机构和第二泥水分离机构。通过土壤淋洗并过滤,以将水体中的大颗粒物和如重金属等的污染物进行去除,使得干净的水体流回清洗液存储单元内以实现循环利用;并能够对沉淀室和混凝室内底部的沉淀物进行清理,对混杂在水体中的杂质进行截留。
Description
技术领域
本发明涉及土壤淋洗技术领域,特别涉及一种原位淋洗土壤修复系统。
背景技术
土壤淋洗技术是指将可促进土壤污染物溶解或迁移的化学溶剂注入受污染土壤中,从而将污染物从土壤中溶解、分离出来并进行处理的技术。
土壤原位淋洗修复技术作为土壤淋洗技术之一,是直接向在受污染土壤所在土层中抽提出来,进行处理和分离的技术。其主要是将清洗液注入受污染土壤中,使清洗液渗透至土壤中并吸取土壤中如重金属等的污染物,携带有污染物的清洗液渗透至地下水中,通过抽取地下水并进行过滤处理,以达到修复淋洗污水的目的,并使淋洗液可重复利用,以此节约成本。
在对抽取的地下水进行过滤时,会对地下水中存在的泥土和各种污染物进行分离处理,如通过沉淀池、絮凝池分离固液态,最后通过如活性炭等滤料吸附水体中的污染物,以达到清洁水体的目的。然而,无论是在沉淀池亦或者是絮凝池内,尤其是絮凝池内,传统的絮凝池是通过随水流流动的方式带走各类沉淀物,但这种方式存在弊端,在水流流速不足时、或者在沉淀物存在于水流流动死角处时,均会导致沉淀物池底堆积大量沉淀物,这不仅影响了絮凝池的使用,且影响了水体与絮凝剂的充分混合;且絮凝池内经过絮凝后,相对干净的水体上升池顶部,而沉淀物多下沉于底部,干净的水体从絮凝池的顶部排出以流向下一道工序中,然而,仍然会存在一小部分较小的絮凝物随干净的水体从絮凝池顶部排出,这会给下一道工序带来不利影响。
发明内容
针对上述现有技术的不足,本发明所要解决的技术问题是:提供一种原位淋洗土壤修复系统以解决絮凝池池底沉淀物未做清理、絮凝池顶部排出的水体中携带沉淀物的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种原位淋洗土壤修复系统并具体包括用于存储淋洗土壤用清洗液的清洗液存储单元、注药单元、抽提单元以及水处理单元;所述注药单元的输入端连接于清洗液存储单元的输出端,所述注药单元的输出端布置于受污染地面上并延伸至受污染地面的包气带层内,以向土壤包气带层注入清洗液,使清洗液渗透至土壤当中以带走土壤中的污染物;所述抽提单元的输入端穿入包气带层并延伸至地下水中,所述抽提单元的输出端延伸至底面外,以便于将渗透至地下水中的污染物抽出,避免过渡污染地下水;所述水处理单元包括装置主体,所述装置主体内依次设置有沉淀室、混凝室以及过滤室,所述抽提单元的输出端与沉淀室的输入端相连接,从而将抽提单元中抽取出来的混合的水体输送至沉淀室内进行初步的沉淀,所述过滤室的输出端与清洗液存储单元的输入端连接,在所述过滤室内填充有滤料,以使最终过滤过后的水体被输送回清洗液存储单元内重复利用,从而节约成本;所述水处理单元还包括设置在装置主体上的第一泥水分离机构和第二泥水分离机构,所述第一泥水分离机构的输入端和输出端分别连通于沉淀室的底部和混凝室内,以将沉淀室底部的沉淀物抽出并进行泥水分离,分离出来的水被送往混凝室内进行絮凝处理;所述第二泥水分离机构的输入端和输出端分别连通于混凝室的底部和过滤室内,以将混凝室底部的沉淀物抽出并进行泥水分离,分离出来的水被送往过滤室进行过滤处理,从而避免沉淀室和混凝室的底部堆积沉淀物;在所述混凝室内且位于顶部的位置处设置有走水机构,所述走水机构的输出端连接于所述过滤室,当混凝室内的水体漫过走水机构的输入端时,水体自然流入走水机构内,无需使用动力设备即可实现清水输出的同时,对于顶部部分澄清的水体部分中即使夹杂着絮凝物也会在进入到走水机构内时逐渐停留于走水机构内,不会被排出至过滤室内而影响过滤室内滤料的使用。
进一步的,所述注药单元包括输入端连接于清洗液存储单元输出端的主管以及竖直插装于包气带层内且顶端连接于主管的注入井,所述主管均匀铺设在地面上,所述注入井设置为多个并等间距分布,从而对受污染的土壤各处进行淋洗,从而修复土壤。
进一步的,所述主管包括内部中空的外管以及内部中空且同轴设置于外管内的内管,所述外管内壁和内管外壁之间形成有第一输送腔,所述内管内形成有第二输送腔,所述第一输送腔和第二输送腔分别连接于清洗液存储单元的输出端,以使清洗液存储单元能够分别向第一输送腔和第二输送腔内输送清洗液;在所述外管的底部等间距设置有若干连通第一输送腔的喷淋头,以向地面喷灌清洗液,所述注入井连通于所述第二输送腔,第一输送腔通过喷淋头直接对底面进行喷淋,以主要对包气带层的上层土壤进行淋洗,而下层土壤则通过连通第二输送腔的注入井注入清洗液,保证下层土壤也同样能够被清洗液进行淋洗,从而进一步保证淋洗效果。
进一步的,在所述沉淀室内的两侧上设置有用于挡住水体的相适配的两围板,在所述两围板之间由下至上依次形成有由下至上渐窄的第一过道和呈“Z”字型的第二过道,在所述沉淀室的顶部且位于第二过道的上方设置有第一输出口,在所述第一输出口和混凝室之间通过第一出水管连通,围板能够对水体中漂浮的一部分大颗粒物进行阻挡,在沉淀室内的水体漫过第一输出口处时,水自然流向第一出水管并输入至混凝室内,从而使得沉淀室内能够沉淀更多的沉淀物,从而进行初步过滤。
进一步的,所述混凝室位于沉淀室的下方,以使水体自然流向混凝室内而无需动力设备;在所述装置主体上设置有输出轴位于混凝室内的搅拌部,在所述装置主体上设置有连通混凝室内的絮凝剂注入通道,所述走水机构设置在搅拌部的正上方处,通过搅拌部的使用使得絮凝剂能够更充分的与水体混合进行絮凝处理,而干净的水体则由混凝室的顶部经走水机构流向过滤室内。
进一步的,所述装置主体内且位于混凝室的下方经一第一安装板间隔形成有安装室,所述搅拌部包括设置在安装室内的驱动件以及设置在驱动件输出轴上的位于混凝室内的搅拌架,所述驱动件的输出轴密封并转动穿过第一安装板,所述搅拌架包括连接于驱动件输出轴并竖直设置的主杆以及由主杆沿垂直于主杆水平方向呈辐射状延伸的若干搅拌杆,从而实现絮凝剂和水体的充分混合;在所述第一安装板上设置有一电滑环,所述驱动件的输出轴密封并转动穿过所述电滑环,所述絮凝剂注入通道包括形成于第一安装板内的主通道和形成于主杆上的分通道,所述分通道的输入端通过电滑环连通主通道、输出端一分为若干并分别沿搅拌杆的长度方向延伸贯通各搅拌杆,以使搅拌杆即使在转动过程中,絮凝剂也能够输送至各搅拌杆处并输入混凝室内,以在搅拌架对水体进行搅拌时从搅拌杆上输出,保证水体和絮凝剂能够更充分的进行混合。
进一步的,各所述搅拌杆远离主杆的一端沿水平方向朝向与搅拌杆的转动方向相反的方向弯弧形成弯弧段,以能够在搅拌杆转动过程中,絮凝剂也能刚好顺着水流输出,同时避免水体在搅拌杆转动过程中进入到分通道内。
进一步的,各所述弯弧段远离主杆的一侧均具有连通分通道的弯弧端口,在各所述弯弧端口靠近主杆的一侧上均铰接有一能够遮挡住弯弧端口的挡片,在所述挡片和弯弧端口之间设置有使得挡片挡住弯弧端口的第一扭簧,所述挡片远离主杆的一侧朝向远离主杆一侧水平延伸形成延伸端,以在搅拌架未转动时堵住弯弧端口,避免水体直接进入到分通道内而使得絮凝物堆积于分通道;在各所述延伸端上均通过一线绳连通有一内部填充有气体的气球,当搅拌架转动时,气球随着水流会朝向与搅拌杆转动方向相反的方向牵拉挡片,从而打开的挡片,使得絮凝剂能够输出。
进一步的,过滤室位于混凝室的正下方,所述走水机构包括一呈波浪状的走水管,所述走水管的输入端连通混凝室内、所述走水管的输出端连通过滤室,以能够将混凝室顶部的水体输送至过滤室内,且在水体进入到走水管内时,弯弧的管体大大的减缓了水流流速,在流速降低的前提下,那些水体中携带的少量沉淀物则在经过弯曲的管段是在水压作用和关闭的阻碍下停留于走水管内;所述走水管具有若干向上弯弧的过渡管段,任意所述两过渡管段之间均具有一向下弯弧的下沉管段,所述过渡管段和下沉管段均具有位于上方的第一弯弧中点和位于下方的第二弯弧中点,所述下沉管段的第一弯弧中点的高度低于所述过渡管段的第二弯弧中点的高度,所述走水管的输入端端部为过渡管段并为第一弯弧中点,当水体漫过走水管输入端时,谁会自然流向走水管内,此时的水流流速会相对平稳,停留在走水管内的沉淀物也会下沉于下沉管段处;在各所述下沉管段的第二弯弧中点处形成有一沿竖直方向向下贯通的第一开口,所述第一开口处铰接有一用于挡住所述第一开口的挡板,所述挡板与下沉管段之间设置有第二扭簧,所述第二扭簧使得挡板挡住第一开口处,当挡板上的沉淀物积聚到一定程度时会下压挡板使其打开,从而自主清理走水管内的沉淀物,同时,挡板也能够挡住水体直接从第一开口处进入到走水管内而影响走水管的过滤效果。
进一步的,所述搅拌架位于最上方的搅拌杆靠近所述挡板设置,以能够在搅拌架进行转动时,水流横向流动而迫使挡板短暂开启,并在搅拌杆绕过后由第二扭簧带动而继续堵住第一开口。
本发明的一种原位淋洗土壤修复系统,至少具有如下有益效果:
通过清洗液存储单元、注药单元、抽提单元以及水处理单元之间的配合使用,从而向受污染的土壤注入清洗液以进行淋洗,并抽出混合有污染物的水体,从而修复土壤,保护环境;水处理单元用于对水体进行过滤,以将水体中的大颗粒物和如重金属等的污染物进行去除,使得干净的水体流回清洗液存储单元内以实现循环利用,节约资源;而水处理单元内的第一泥水分离机构和第二泥水分离机构相配合能够将沉淀室和混凝室内底部的沉淀物进行清理,避免沉淀物堆积而影响水体的过滤;同时,走水机构能够对混凝室内相对干净的水体进行输送,同时能够避免一些混杂在水体中的杂质进行截留,避免带有沉淀物的水体进入到过滤室中堵设滤料而影响滤料的使用寿命。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解,构成本申请的一部分,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。在附图中:
图1为本发明的原位淋洗土壤修复系统的线路框图;
图2为本发明的注药单元和抽提单元的布置剖面图;
图3为本发明的水处理单元的结构剖视图;
图4为图3所示A部分的局部放大图;
图5为图3所示B部分的局部放大图;
图6为图3所示C部分的局部放大图;
图7为本发明的搅拌架的俯视图。
附图中各标号的含义为:
洗液存储单元-1;注药单元-2;主管-21;外管-211;内管-212;第一输送腔-213;第二输送腔-214;第一输送泵-23;注入井-22;抽提单元-3;第三输送泵-31;水处理单元-4;装置主体-41;第一安装板-411;第二安装板-412;第三安装板-413;安装室-414;第一泥水分离机构-42;第二泥水分离机构-43;隔泥腔-421、431;储水腔-422、432;第四输出口-423、433;第三出水管-424、434;水泵-425、435;排水口-426、436;烘干通道-427、437;排污管-428、438;走水机构-44;走水管-441;过渡管段-4411;下沉管段-4412;第一弯弧中点-4413;第二弯弧中点-4414;第一开口-4415;挡板-4416;沉淀室-45;围板-451;第二过道-4511;第一出水管-452;第一输入口-453;第一输出口-454;混凝室-46;絮凝剂注入通道-461;主通道-4611;分通道-4612;第二出水管-462;过滤室-47;第二输送泵-471;回流管-472;第三输出口-473;搅拌部-48;驱动件-481;搅拌架-482;主杆-4821;搅拌杆-4822;弯弧段-4823;挡片-4824;气球-4825;电滑环-483。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
参照图1至图3所示,本发明的一种原位淋洗土壤修复系统包括用于存储淋洗土壤使用的清洗液的清洗液存储单元1、用于将清洗液存储单元1内的清洗液注入土壤中的注药单元2、用于抽取地下水的抽提单元3以及用于将抽提单元3抽取出来的混合的水体进行过滤的水处理单元4,而水处理单元4将过滤后的水体输送至清洗液存储单元1中,以此循环进行使用。
清洗液存储单元1包括存储箱,在存储箱内存储有清洗液,清洗液可以是水,也可以是含有化学助剂的溶液,通过将清洗液对土壤进行淋洗对土壤中的污染物进行溶解或迁移,以此将污染物和土壤进行分离,且在过滤后可以循环再生或多次使用用于去除污染物。对于清洗液含有化学助剂的溶液,清洗液存储单元1还包括配药机构,用于根据工作需要配置对应的清洗液。存储箱具有连通存储箱内外部的输入端和输出端,输入端连接于水处理单元4以回收过滤后的清洗液,而输出端则连接于注药单元2,且在输出端与注药单元2之间设置有第一输送泵23,以便于输送存储箱内的清洗液。
注药单元2的输入端连接于清洗液存储单元1的输出端、注药单元2的输出端布置于受污染地面上并延伸至受污染地面的包气带层内,以向土壤包气带层注入清洗液,实现对土壤的淋洗处理。
参照图2所示,注药单元2包括输入端连接于清洗液存储单元1输出端的主管21以及竖直插装于包气带层内且顶端连接于主管21的注入井22,主管21可设置为多根,也可设置为一根均通过弯折处理使其均匀的布设在地面上,在每一根或每一段的主管21上均设置有若干个等间距分布的注入井22,以分别向包气带层中不同位置的土壤注入清洗液以进行淋洗。
本发明所限定的主管21包括内部中空的外管211以及内部中空且同轴设置于外管211内的内管212,外管211套设在内管212的外侧以使外管211内壁和内管212外壁之间形成有第一输送腔213,而在内管212的内部则形成有第二输送腔214,第一输送腔213和第二输送腔214分别连接于存储箱的输出端,以使第一输送泵23在运行时能够分别向第一输送腔213和第二输送腔214内输送清洗液。在外管211的底部等间距设置有若干连通第一输送腔213内外的喷淋头,在第一输送腔213内注入清洗液后,喷淋头向地面喷灌清洗液,注入井22连通于第二输送腔214,以便对更深层的土壤进行淋洗。由于清洗液的淋洗主要通过水体和土壤之间的渗透实现的,而渗透性再好的土壤,均会有一部分的水停留于土壤当中,为此,第一输送腔213主要针对上层土壤进行淋洗,且通过垂直喷淋的方式使得淋洗方位更广更全面。而竖直设置的注入井22通过第二输送腔214向土壤中注入清洗液时,由于清洗液的渗透作用,清洗液在由注入井22内输出时多朝下倾斜渗透,这就可能导致越靠近上方的土壤不能得到充分的淋洗而主要针对下层土壤进行淋洗,而在配合第一输送腔213和喷淋头后刚好能够互补以解决这一问题,提升淋洗效果。
抽提单元3包括出入端沿竖直方向穿入包气带层并延伸至地下水层中的抽提井以及连接于抽提井输出端的输出管,抽提井的输出端位于地面上,而输出管设置为一根并弯折以均匀的铺设在地面上,或输出管设置为多跟并分别等间距平行布置在地面上,在输出管上设置有第三输送泵31。抽提井设置为若干并均连接于输出管,且各抽提井分布在输出管的各处,可等间距并对应各注入井22设置,如沿着主管21的分布方向每至少一个注入井22设置一个抽提井,以便于吸取各个位置处的地下水。
参照图3所示,水处理单元4包括装置主体41、设置在装置主体41上的第一泥水分离机构42、设置在装置主体41上的第二泥水分离机构43以及设置在装置主体41上的走水机构44,在装置主体41内依次设置有沉淀室45、混凝室46以及过滤室47,输出管的输出端与沉淀室45的输出端相连接,沉淀室45的输出端与混凝室46的输入端相连接,走水机构44设置在混凝室46的输出端上并位于混凝室46内的顶部位置处,且走水机构44连通混凝室46内腔,走水机构44的输出端与过滤室47相连接并连通以连通混凝室46的输出端和过滤室47的输入端,而过滤室47的输出端与存储箱的输入端相连接,以使抽提井内抽出的水体被首先输送至沉淀室45内进行初步沉淀,而抽提井是直接在地下水中进行抽取,水体中携带有泥沙等大颗粒物,沉淀室45的目的在于使水体中的大颗粒物自然沉降至底部,而沉淀室45上层则主要为水体部分,水体直接从沉淀室45的顶面输出,实现泥沙等固体和液体的初步分离。在水体进入到絮凝室内后,通过进行絮凝处理,使得水体中的污泥等物质凝聚形成絮状混凝物,以通过沉淀的方式实现固体和液体之间的二次分离。在过滤室47内填充有滤料,滤料能够对水体中吸收的如重金属等污染物进行吸附,使得污染物脱离水体而实现水体的过滤,而在过滤室47的输出端和存储箱的输入端之间则通过一回流管472实现连接,过滤后的水体经回流管472输送至存储箱中以进行重复利用,以此节约水资源,而在回流管472上则设置有第二输送泵471。第一泥水分离机构42的输入端连接并连通于沉淀室45内的底部,而第一泥水分离机构42的输出端则连接并连通于混凝室46内,从而定期将沉淀室45底部的带有大量沉淀物的水体抽走并进行固体、液体之间的分离,分离出来的液体被输送至混凝室46进行絮凝处理,以避免沉淀室45的底部堆积大量的沉淀物而逐渐滋生大量微生物,且堆积的沉淀物会使得位于顶部的沉淀物更加靠近沉淀室45的输出端而可能导致本应该被沉淀的物质被输送至混凝室46内而增加麻烦。第二泥水分离机构43的输入端连接并连通混凝室46内的底部,第二泥水分离机构43的输出端则连接并连通于过滤室47内,以将混凝室46底部带有大量沉淀物的水体进行抽取并进行固体和液体之间的分离,分离出来的液体则被输送至过滤室47内进行吸附过滤,从而避免混凝室46的底部堆积大量的沉淀物而影响絮凝剂加入后与水体之间混合后的浓度,避免影响絮凝剂与水体之间的混合而影响絮凝效果。
装置主体41可为罐体结构,其内部中空布置,在装置主体41的内部分别通过设置第一安装板411、第二安装板412以及第三安装板413间隔分成相互独立的沉淀室45、混凝室46、过滤室47以及安装室414,且第二安装板412、第一安装板411以及第三安装板413由上至下依次布置。作为优选的,沉淀室45、混凝室46、安装室414以及过滤室47由上至下依次布置。
参照图3所示,在沉淀室45内的两侧上设置有用于挡住水体的相适配的两围板451,在两围板451之间由下至上依次形成有由下至上渐窄的第一过道和呈“Z”字型的第二过道4511,而第一过道所在的两围板451的部分由顶向下朝外倾斜;第二过道4511所在的两围板451则由下至上呈“Z”字型互补弯折。而在输出管向沉淀室45内输送水体时,水体的输入在整个沉淀室45内形成紊流,使得水体翻滚,部分混合于水体中的大颗粒物则会随着水体在沉淀室45内移动,而渐窄的第一过道使得水体中的大颗粒物在水体向上逐渐漫至第二过道4511时,会和第一过道两侧的围板451部分碰撞使其不再向上浮动,即使仍然有部分越过了第一过道,第二过道4511也会使得大颗粒物在竖直方向或其他方向随着水流向上移动时被第二过道4511两侧的围板451部分挡下,且优选的,第二过道4511两侧的围板451部分的各侧壁均相对于竖直方向倾斜,以能够使大颗粒物被第二过道4511挡住后随着第二过道4511的内壁滑向沉淀室45底部,以完成大颗粒物的沉淀。在沉淀室45内且位于围板451的下方设置有用于连通输出管的第一输入口453,以便于抽提单元3将地下水体输入质沉淀室45内。在沉淀室45的顶部且位于第二过道4511的上方设置有第一输出口454,在第一输出口454和混凝室46之间通过第一出水管452连通,在水体依次漫过第一过道和第二过道4511时,向上的水体因碰撞于围板451后,水流受到阻碍而导致流速被减慢,水流减缓后不仅便于水体中携带的大颗粒物沉降,且在水流流速被围板451有效抵挡后,漫过第二过道4511后的水体自然漫过第一输出口454,并通过高低水位差使得水体通过第一出水管452自然流向混凝室46内,避免因使用动力设备输出水体而进一步搅动水流以使部分大颗粒物来不及沉淀便被输入至混凝室46内。
参照图3所示,在混凝室46上具有第二输入口和第二输出口,第二输入口对应混凝室46的输入端,第二输出口对应混凝室46的输出端,第一出水管452连接于第二输入口。在装置主体41上设置有输出轴位于混凝室46内的搅拌部48,以便于搅拌混凝室46内的水体,在装置主体41上设置有连通混凝室46内的絮凝剂注入通道461,以向混凝室46内注入絮凝剂,配合搅拌部48使得水体与絮凝剂更充分的混合以使水体中的污染物凝聚成大颗粒物质后沉淀,从而达到分离污染物和水体的目的。走水机构44则设置在搅拌部48的正上方处,且走水机构44的输出端连接于第二输出口,以便于位于上方的水体输出至过滤室47内。
参照图3和图7所示,搅拌部48包括设置在安装室414内的驱动件481以及设置在驱动件481输出轴上的位于混凝室46内的搅拌架482,驱动件481可以是电机,也可以是回转气缸等装置。在第一安装板411的中心处沿竖直方向贯通开设一第一通孔,在第一通孔内设置有一电滑环483,电滑环483的边缘均与第一通孔的内壁密封设置。驱动件481的输出轴密封并转动穿过电滑环483上的穿孔,以使驱动件481的输出轴密封并转动穿过第一安装板411。搅拌架482包括连接于驱动件481输出轴并竖直设置的主杆4821以及由主杆4821沿垂直于主杆4821水平方向呈辐射状延伸的若干搅拌杆4822,驱动件481运行能够带动主杆4821自转,而各搅拌杆4822的一端均连接于主杆4821,各搅拌杆4822的另一端分别沿主杆4821不同的径向方向水平延伸以使各搅拌杆4822呈辐射状分布,以便搅动水体。应当注意的是,电滑环483可直接使用现有结构,而电滑环483也可设置成另一种结构包括圆柱形主体,在圆柱形主体上沿其轴向方向开设一转动通孔,在转动通孔内固定并密封嵌设一轴承,轴承的外圈和滚动体部分均嵌设于圆柱形主体内,仅内圈可活动,在内圈的顶面与圆柱形主体之间设置密封圈,以实现密封,而在圆柱形主体上沿径向方向开设有一注入孔,在输出轴上对应于注入孔的位置处沿输出轴的外侧壁一周形成环形的注入槽;驱动件481的输出轴则密封穿过内圈以延伸至混凝室46内。
参照图5所示,絮凝剂注入通道461包括形成于第一安装板411内的主通道4611和形成于主杆4821和驱动件481输出轴上的分通道4612,主通道4611连通外部的絮凝剂注药装置,分通道4612的输入端通过电滑环483连通电滑环483或注入槽以连通主通道4611,分通道4612的输出端一分为若干并分别沿搅拌杆4822的长度方向延伸直至贯通各搅拌杆4822,以使注药装置在向主通道4611内注入絮凝剂后,絮凝剂通过主通道4611进入到分通道4612中,并由搅拌杆4822输出至混凝室46内,不仅能够使得絮凝剂从各个方位输出,同时,在驱动件481运行以使得搅拌架482转动时,絮凝剂从转动过程中的搅拌杆4822中输出,并随着搅拌杆4822的转动而在不同位置处的水体中与水体混合,使得絮凝剂能够被分散于混凝室46内的各个部分,并结合搅拌架482的搅拌,使得絮凝剂与水体的混合更充分。
作为优选的,各搅拌杆4822远离主杆4821的一端上沿水平方向朝向与搅拌杆4822的转动方向相反的方向弯弧形成弯弧段4823,分通道4612贯通各弯弧段4823以使得各弯弧段4823远离主杆4821的一侧均具有连通分通道4612的弯弧端口,弯弧端口呈一竖直的平面,以使絮凝剂在通过各分通道4612输出时,由于大多时候搅拌架482是处于转动状态,在转动状态下,水体在搅拌杆4822的搅拌下通过如卡门涡街现象而在搅拌杆4822的附近出现紊流,如此,很可能会在搅拌杆4822旋转过程中,小部分水体被迫进入分流道内,如果水体中正好携带有沉淀物,则可能会堵住弯弧端口而影响絮凝剂的输出和充分混合,而弯弧段4823的设置,在搅拌杆4822转动时,水体的流向会由弯弧段4823朝向搅拌杆4822后侧、即沿与搅拌杆4822外端的移动方向相反的方向流动并逐渐朝外分散开,为此,在搅拌杆4822转动过程中,沉淀物在水流的带动下不会靠近弯弧端口,从而避免弯弧端口在搅拌过程中被堵。
参照图6所示,由于搅拌架482并非始终旋转运行,在搅拌架482停止转动的过程中向混凝室46内输入水体,则靠近底部的搅拌杆4822所在的弯弧端口则可能存在沉淀物进入分通道4612而堵住弯弧端口的可能性,为此,作为优选的,在各弯弧端口靠近主杆4821的一侧上均铰接有一能够遮挡住弯弧端口的挡片4824,也可铰接在弯弧端口的任意位置处;在挡片4824和弯弧端口之间设置有使得挡片4824挡住弯弧端口的第一扭簧,即在无外力作用下,第一扭簧使得的挡片4824挡住弯弧端口们第一扭簧在挡片4824挡住弯弧端口是处于正常状态或收缩状态,在挡片4824片相对于弯弧端口展开时,第一扭簧处于收缩状态,以能够在搅拌杆4822处于静止状态时,通过第一扭簧使得挡片4824始终挡住弯弧端口,放置沉淀物进入到分通道4612内。作为优选的,挡片4824远离主杆4821的一侧朝向远离主杆4821一侧水平延伸形成延伸端,以便在搅拌杆4822转动时,通过水流打开挡片4824。为了进一步保证搅拌杆4822在转动时挡片4824不会影响到絮凝剂的输出,优选在各延伸端上均通过一线绳连通有一内部填充有气体的气球4825,由于气球4825的重量相对于水体较轻且体积较大进而受到的阻力较大,在搅拌杆4822进行转动后,在水体的阻碍下气球4825始终处于弯弧端口的后侧,而气球4825的表面在与水体发生冲撞后朝向搅拌杆4822后侧牵动以远远拉开挡片4824使得挡片4824在搅拌杆4822转动时能够始终保持展开状态,从而不影响絮凝剂的输出。同时,气球4825的表面能够在随着搅拌杆4822移动过程中与水体在多方位进行冲撞,使得气球4825附近的水体形成多流向的水流,进一步促进水体和絮凝剂的充分混合。
过滤室47位于装置壳体的底部,在过滤室47的底面上开设有第三输出口473,在第三输出口473处设置有滤网,在过滤室47内填充有活性炭等滤料,以用于吸附水体中的重金属等污染物,当水体随重力作用流向第三输出口473后,在第三输出口473和存储箱的输入端之间通过回流管472相连接,以便于将过滤室47内过滤后的水体输送至存储箱内,以此循环。
第一泥水分离机构42和第二泥水分离机构43均包括分离机本体,在分离机本体上具有顶部敞口的隔泥腔421、431和位于隔泥腔421、431下方的储水腔422、432,第一泥水分离机构42与沉淀室45的底部之间、第二泥水分离机构43与混凝室46的底部之间均设置有一排污管428、438以进行连接,在排污管428、排污管438上均设置有第四输送泵,以定时启动输出沉淀室45和混凝室46底部的污水。在隔泥腔421和储水腔422之间、隔泥腔431和储水腔432之间均通过第四安装板分隔形成,在储水腔422、432上设置有第四输出口423、433和第五输出口,第四输出口423、433位于储水腔422、432的顶部并连接一抽风机的输入端,以使储水腔422、432内形成负压。在第一泥水分离机构42和混凝室46之间、第二泥水分离机构43的第五输出口和过滤室47之间均通过一第三出水管424、434进行连接,且在各第三出水管424、434上均设置有水泵425、435,或者将储水腔422、432设置在高于混凝室46的位置处,并使的第五输出口位于储水腔422、432的底部,从而根据高低水位差使得储水腔422、432内的水输送至对应的混凝室46或过滤室47内。在第四安装板上沿竖直方向开设有一排水口426、436,在排水口426、436处设置有滤网,当储水腔422、432内形成负压后,将带有大量沉淀物的混凝室46或沉淀室45底部的混合水中的水体向下吸出,而沉淀物则被保留在隔泥腔421、431内,实现固体和液体的分离。第一泥水分离机构42和第二泥水分离机构43间歇性运行,具体间隔时间根据实际沉淀量决定。应当注意的是,第一泥水分离机构42和第二泥水分离机构43也可直接使用压滤机进行替换。
作为优选的,在第四安装板上设置有呈树状结构分布的烘干通道427、437,且在第四安装板的顶面上向下开设有若干连通烘干通道427、437的通孔,烘干通道427、437连通外部烘干机,以用于烘干分离出来的沉淀物,从而便于沉淀物的处理。
参照图3和图4所示,走水机构44包括一呈波浪状的走水管441,整个走水管441均位于混凝室46内,走水管441的输入端连通混凝室46内,走水管441的输出端连接于第二输出口以连通过滤室47,从而使混凝室46内的水体经走水管441输出至过滤室47内。而走水管441的设置使得水体中即使带有少量的沉淀物输入走水管441中,均会在走水管441内流动时因碰撞到走水管441的内壁而下沉,从而有效的减少甚至避免沉淀物被输送至过滤室47内。
具体的,走水管441具有若干个向上弯弧的过渡管段4411,任意两过渡管段4411之间均具有一向下弯弧的下沉管段4412以形成波浪状结构,在过渡管段4411上具有位于上方的第一弯弧中点4413a,在下沉管段4412上具有位于上方的第一弯弧中点4413b,在过渡管段4411上具有位于下方的第二弯弧中点4414a,在下沉管段4412上具有位于下方的第二弯弧中点4414b,过渡管段4411中的第一弯弧中点4413a是其最高点,下沉管段4412中的第二弯弧中点4414b是其最低点。下沉管段4412的第一弯弧中点4413b的高度低于过渡管段4411的第二弯弧中点4414b的高度,以使水体沿流入走水管441内并由每一段过渡管段4411流向下沉管段4412时冲撞于过渡管段4411的第一弯弧中点4413a和下沉管段4412的第一弯弧中点4413b之间的部分上,从而大大减缓水流流速并使得水流向下流动,以带动沉淀物流向下沉管段4412的第二弯弧中点4414b处,且在受到下沉管段4412内壁的阻碍,此时的沉淀物则很难在流向下一个过渡管段4411中,从而达到截停沉淀物的目的。作为优选的,走水管441的输入端端部为过渡管段4411并为第一弯弧中点4413a所在位置处竖直截断而成,如此,当混凝室46内的水位漫过走水管441输入端后,水体自然流入走水管441中且无需使用动力设备,仅需通过高低水位差实现水体的输出,使得水体由较小流速输入走水管441中,经走水管441内的碰撞,能够使水体以相对平缓的速度流经走水管441,从而便于沉淀物的沉淀。
作为优选的,在各下沉管段4412的第二弯弧中点4414b处形成有一沿竖直方向向下贯通的第一开口4415,以连通走水管441和混凝室46,在第一开口4415处铰接有一用于挡住第一开口4415的挡板4416,挡板4416与下沉管段4412之间设置有第二扭簧,第二扭簧使得挡板4416挡住第一开口4415处,即当挡板4416挡住第一开口4415时,第二扭簧处于收缩状态或正常状态,当挡板4416上积聚足够的沉淀物而达到一定重量后,沉淀物下压挡板4416使得第二扭簧收缩而挡板4416打开第一开口4415,使得挡板4416上的沉淀物能够排出走水管441,避免走水管441内积聚过多沉淀物而堵住走水管441。作为优选的,搅拌架482最上方的搅拌杆4822靠近挡板4416设置,以使搅拌杆4822在转动而经过各挡板4416的下方时,搅拌杆4822的搅动迫使水体横向流动而经过挡板4416下方,水体横向流经挡板4416下方时产生负压迫使挡板4416打开并将下沉管段4412内的沉淀物吸附至混凝室46内,而在搅拌杆4822越过挡板4416后,在第二扭簧的作用下挡板4416复位以封闭第一开口4415,随着搅拌的进行,各挡板4416呈反复间歇性开合以吸附挡板4416上的沉淀物。
Claims (10)
1.一种原位淋洗土壤修复系统,其特征在于,包括:
清洗液存储单元,用于存储淋洗土壤使用的清洗液;
注药单元,所述注药单元的输入端连接于清洗液存储单元的输出端、输出端布置于受污染地面上并延伸至受污染地面的包气带层内,以向土壤包气带层注入清洗液;
抽提单元,所述抽提单元的输入端穿入包气带层并延伸至地下水中、输出端延伸至底面外;以及
水处理单元,所述水处理单元包括装置主体,所述装置主体内依次设置有沉淀室、混凝室以及过滤室,所述抽提单元的输出端与沉淀室的输入端相连接,所述过滤室的输出端与清洗液存储单元的输入端连接,在所述过滤室内填充有滤料,还包括设置在装置主体上的第一泥水分离机构和第二泥水分离机构,所述第一泥水分离机构的输入端和输出端分别连通于沉淀室的底部和混凝室内,所述第二泥水分离机构的输入端和输出端分别连通于混凝室的底部和过滤室内,在所述混凝室内且位于顶部的位置处设置有走水机构,所述走水机构的输出端连接于所述过滤室。
2.如权利要求1所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:所述注药单元包括输入端连接于清洗液存储单元输出端的主管以及竖直插装于包气带层内且顶端连接于主管的注入井,所述主管均匀铺设在地面上,所述注入井设置为多个并等间距分布。
3.如权利要求2所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:所述主管包括内部中空的外管以及内部中空且同轴设置于外管内的内管,所述外管内壁和内管外壁之间形成有第一输送腔,所述内管内形成有第二输送腔,所述第一输送腔和第二输送腔分别连接于清洗液存储单元的输出端;在所述外管的底部等间距设置有若干连通第一输送腔的喷淋头,以向地面喷灌清洗液,所述注入井连通于所述第二输送腔。
4.如权利要求1所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:在所述沉淀室内的两侧上设置有用于挡住水体的相适配的两围板,在所述两围板之间由下至上依次形成有由下至上渐窄的第一过道和呈“Z”字型的第二过道,在所述沉淀室的顶部且位于第二过道的上方设置有第一输出口,在所述第一输出口和混凝室之间通过第一出水管连通。
5.如权利要求1所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:所述混凝室位于沉淀室的下方,在所述装置主体上设置有输出轴位于混凝室内的搅拌部,在所述装置主体上设置有连通混凝室内的絮凝剂注入通道,所述走水机构设置在搅拌部的正上方处。
6.如权利要求5所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:
所述装置主体内且位于混凝室的下方经一第一安装板间隔形成有安装室,所述搅拌部包括设置在安装室内的驱动件以及设置在驱动件输出轴上的位于混凝室内的搅拌架,所述驱动件的输出轴密封并转动穿过第一安装板,所述搅拌架包括连接于驱动件输出轴并竖直设置的主杆以及由主杆沿垂直于主杆水平方向呈辐射状延伸的若干搅拌杆;
在所述第一安装板上设置有一电滑环,所述驱动件的输出轴密封并转动穿过所述电滑环,所述絮凝剂注入通道包括形成于第一安装板内的主通道和形成于主杆上的分通道,所述分通道的输入端通过电滑环连通主通道、输出端一分为若干并分别沿搅拌杆的长度方向延伸贯通各搅拌杆。
7.如权利要求6所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:各所述搅拌杆远离主杆的一端沿水平方向朝向与搅拌杆的转动方向相反的方向弯弧形成弯弧段。
8.如权利要求7所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:各所述弯弧段远离主杆的一侧均具有连通分通道的弯弧端口,在各所述弯弧端口靠近主杆的一侧上均铰接有一能够遮挡住弯弧端口的挡片,在所述挡片和弯弧端口之间设置有使得挡片挡住弯弧端口的第一扭簧,所述挡片远离主杆的一侧朝向远离主杆一侧水平延伸形成延伸端;在各所述延伸端上均通过一线绳连通有一内部填充有气体的气球。
9.如权利要求8所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:所述搅拌架位于最上方的搅拌杆靠近所述走水机构设置。
10.如权利要求1至9任一项所述的原位淋洗土壤修复系统,其特征在于:过滤室位于混凝室的正下方,所述走水机构包括一呈波浪状的走水管,所述走水管的输入端连通混凝室内、输出端连通过滤室;
所述走水管具有若干向上弯弧的过渡管段,任意所述两过渡管段之间均具有一向下弯弧的下沉管段,所述过渡管段和下沉管段上均具有位于上方的第一弯弧中点和位于下方的第二弯弧中点,所述下沉管段的第一弯弧中点的高度低于所述过渡管段的第二弯弧中点的高度,所述走水管的输入端端部为过渡管段并为第一弯弧中点;
在各所述下沉管段的第二弯弧中点处形成有一沿竖直方向向下贯通的第一开口,所述第一开口处铰接有一用于挡住所述第一开口的挡板,所述挡板与下沉管段之间设置有第二扭簧,所述第二扭簧使得挡板挡住第一开口处。
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