CN202539176U - 土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型为土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置，由抽提井系统、抽提与气液分离系统和尾气净化系统组成。土壤和地下水中的挥发性污染物在涡旋气泵(12)和罗茨真空泵(13)产生的负压作用下，由抽提井系统吸入离心式气液分离器(8)进行气液分离，经过脱水干燥后的气体先进入过滤器(9)过滤，经过旋涡气泵(12)与罗茨真空泵(13)再进入气水分离式活性炭吸附器(14)，由活性炭对气体中的污染物进行吸附净化，净化完的气体经管道从排气筒(16)排出。三套系统相结合应用，能达到对污染土壤与地下水中挥发性有机污染物的分离抽提并进行再次净化处理、达标排放的作用，且不产生二次污染，对典型工业污染场地能达到非常好的修复效果。

Description

土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置

技术领域

本实用新型技术是一套原位修复挥发性有机物土壤与地下水污染的处置装置。 

背景技术

土壤与地下水污染是指因人为因素有意或无意地将对人类本身和其他生命体有害的物质施加到土壤中，使其某种成分的含量超过土壤与地下水自净能力或者明显高于土壤与地下水环境基准或土壤与地下水环境标准，并引起土壤与地下水环境质量恶化的现象。目前我国土壤与地下水污染的环境问题比较严重，已严重制约了社会的可持续发展，因此受到国家日益广泛的关注。特别是近期国务院正式批复了《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》，首次对全国地下水污染防治工作做出了总体部署。土壤与地下水污染的主要来源大致可以分为：①工业废气、废水和废渣的排放；②农药、化肥等化学制品的大量使用；③污水灌溉。土壤污染的危害主要有：①农作物减产和品质下降；②饮用水源受到污染，人体健康受到威胁；③污染物在农作物中积累，经由食物链富集于人体；④导致大气污染、地表水污染、地下水污染和生态系统退化等其他次生生态环境问题。 

我国的土壤与地下水污染已呈现出量大、面广、危害严重等特点，鉴于日益严峻的土壤与地下水污染现状，污染土壤与地下水的修复装置研究成为当前环境科学和技术研究的一个新热点。其中，挥发性有机物对土壤与地下水的污染因其危害大、范围广、持续时间长，已成为土壤污染修复工作的一个难点及重点。因此，研制修复成本低、操作简单、污染物去除效率高的挥发性有机物污染土壤与地下水原位修复装置是当前土壤修复工程技术的难点之一。 

本实用新型技术可用于原位修复受挥发性有机物污染的土壤与地下水中密度比水小的挥发性有机物相。本技术的核心为原位土壤与地下水气体抽提，利用物理方法去除土壤与地下水表层中挥发性有机物，用真空设备产生负压驱使空气流过土壤孔隙，使地下水表层挥发性有机污染物加速挥发出来，从而形成的气流夹带挥发性有机物流向抽提装置，污染物被抽提到地面后进行气液分离，对分离后的污染气体与液体分别进行收集和集中处理。土壤与地下水多相抽提为原位修复技术，不需要对污染土壤与地下水进行开挖和破坏原有的场地。 

实用新型内容

本实用新型技术的目的是利用挥发性有机污染物在土壤和地下水中的存在和运动特点，通过气液多相抽提修复挥发性有机物污染土壤和地下水，提供一套能作为工程应用规模、高效处理有机污染土壤和地下水、无二次污染的原位气相抽提修复装置。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术路线是：整套装置由抽提井系统、抽提与气液分离系统和尾气净化系统组成，包括抽提筛管(1)、滤料(2)、膨润土(3)、混凝土(4)、真空计(5)、流量调节阀(6)、插入式流量计(7)、离心式气液分离器(8)、过滤器(9)、真空排液泵(10)、流量计(11)、涡旋气泵(12)、罗茨真空泵(13)、气水分离式活性炭吸附器(14)、取样口(15)、排气筒(16)。其中，所述抽提筛管(1)、滤料(2)、膨润土(3)、混凝土(4)、真空计(5)、流量调节阀(6)、插入式流量计(7)为抽提井系统；离心式气液分离器(8)、过滤器(9)、真空排液泵(10)、流量计(11)、涡旋气泵(12)、罗茨真空泵(13)为抽提与气液分离系统；气水分离式活性炭吸附器(14)、取样口(15)、排气筒(16)为尾气净化系统。土壤和地下水中的挥发性污染物在涡旋气泵(12)和罗茨真空泵(13)产生的负压作用下，由抽提井系统吸入离 心式气液分离器(8)进行气液分离，经过脱水干燥后的气体先进入过滤器(9)过滤，经过旋涡气泵(12)与罗茨真空泵(13)再进入气水分离式活性炭吸附器(14)，由活性炭对气体中的污染物进行吸附净化，净化完的气体经管道从排气筒(16)排出。三部分系统结合应用，首先通过抽提井系统对土壤和地下水中的挥发性有机污染物进行分离抽取，再将含有气化有机污染物的含水气体送入气液分离系统，去除颗粒物和水分，然后再通过尾气净化系统，实现废气的达标排放，最终达到去除污染土壤与地下水中的污染物、不产生二次污染的目的。 

本实用新型技术具有如下优点：①能作为工程规模应用，实用性强，运行工艺全自动化，可实现商业化应用；②能对挥发性有机污染土壤与地下水中密度比水小的挥发性有机污染相进行修复，并可防止造成二次污染；③处理工艺简单、工程和运行费用低、处理时间短、处理效率高，是一套高效、经济、持久、环境干扰少的系统，具有良好的经济效益和社会效益。 

附图说明

图1为本实用新型技术装置的抽提井系统结构示意图。 

图2为本实用新型技术装置的抽提与气液分离系统结构示意图。 

图3为本实用新型技术装置的尾气净化系统结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明。 

抽提井系统置于受污染的土壤与地下水中，由抽提筛管(1)、滤料(2)、膨润土(3)、混凝土(4)、真空计(5)、流量调节阀(6)、插入式流量计(7)组成，管道连接按照承接连接或法兰连接。抽提筛管(1)的抽气管道上需要加工栅式条缝，用于均匀抽气，条缝宽度为0.5-1.5mm，开缝率15％；滤料(2)采 用石英砂、砾石级配配置，抽提井滤料(2)上部用1∶1的膨润土(3)和混凝土(4)填充密封隔气、隔水；流量调节阀(6)安装于主要支管和干管上，用于调节提气流量；真空计(5)和插入式流量计(7)安装于主要抽气管道上，用于了解参数和控制气体的流量。 

抽提与气液分离系统由离心式气液分离器(8)、过滤器(9)、真空排液泵(10)、流量计(11)、涡旋气泵(12)、罗茨真空泵(13)组成，气体管道由法兰连接，液体管道为丝扣连接。合上涡旋气泵与罗茨真空泵的控制开关，系统开始工作：涡旋气泵(12)首先启动，然后罗茨真空泵(13)启动，在漩涡气泵(12)与罗茨真空泵(13)所产生的负压作用下，土壤和地下水中挥发性污染物气化，由前端的抽提系统吸入离心式气液分离器(8)，将其中绝大部分水分滞留在气液分离器的储液区，经过脱水干燥的气体再由过滤器(9)将杂入其中的微小固体颗粒滤掉，经过旋涡气泵(12)与罗茨真空泵(13)，将气体送入下一道处理工序。由于离心式气液分离器(8)上装有浮球液位计，当离心式气液分离器储液区中的液位升涨到极限位时，浮球阀动作，接通真空排液泵的控制线路，真空排液泵(10)开始在不破坏真空度的条件下工作，将离心式气液分离器(8)中的液体排出。由于真空止回阀的密封作用，系统将保持工作的连续性。两组涡旋气泵(12)与罗茨真空泵(13)采用并联连接，可保证系统在一组检修或突发故障时不间断运行。 

尾气净化系统由气水分离式活性炭吸附器(14)、取样口(15)、排气筒(16)组成。气体经抽提与气液分离系统由管道送出，进入气水分离式活性炭吸附器(14)，由活性炭对气体中的污染物进行吸附净化。分离出来的凝结水由活性炭罐的底部排放口排出收集处理，处理后的气体经取样口(15)取样分析后经过排气筒(16)进行达标排放。 

Claims (3)

1.土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置，其特征在于：装置包括抽提筛管(1)、滤料(2)、膨润土(3)、混凝土(4)、真空计(5)、流量调节阀(6)、插入式流量计(7)、离心式气液分离器(8)、过滤器(9)、真空排液泵(10)、流量计(11)、涡旋气泵(12)、罗茨真空泵(13)、气水分离式活性炭吸附器(14)、取样口(15)、排气筒(16)；其中，所述抽提筛管(1)、滤料(2)、膨润土(3)、混凝土(4)、真空计(5)、流量调节阀(6)、插入式流量计(7)为抽提井系统；离心式气液分离器(8)、过滤器(9)、真空排液泵(10)、流量计(11)、涡旋气泵(12)、罗茨真空泵(13)为抽提与气液分离系统；气水分离式活性炭吸附器(14)、取样口(15)、排气筒(16)为尾气净化系统；土壤和地下水中的挥发性污染物在涡旋气泵(12)和罗茨真空泵(13)产生的负压作用下，由抽提井系统吸入离心式气液分离器(8)进行气液分离，经过脱水干燥后的气体先进入过滤器(9)过滤，经过旋涡气泵(12)与罗茨真空泵(13)再进入气水分离式活性炭吸附器(14)，由活性炭对气体中的污染物进行吸附净化，净化完的气体经管道从排气筒(16)排出。

2.根据权利要求1所述的土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置，其特征在于：抽提筛管(1)的抽气管道上需要加工栅式条缝，宽度为0.5-1.5mm，开缝率15％。

3.根据权利要求1所述的土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置，其特征在于：离心式气液分离器(8)上装有浮球液位计，当离心式气液分离器储液区中的液位升涨到极限位时，浮球阀动作，接通真空排液泵的控制线路，真空排液泵(10)开始在不破坏真空度的条件下工作，将离心式气液分离器(8)中的液体排出。 

Images