CN204182671U - 用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置 - Google Patents

Abstract

一种用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置，包括地上抽提设备、抽提井和监测井，所述修复装置使用一根虹吸管将地下水和土壤中挥发出来的污染气体同时抽出，在地面进行分离，气体依次经过流量计（12）、粉尘过滤器（13）、负压表、采样口、控压阀（14）和泄压阀（15）而与水环真空泵（16）相连，然后经过气体活性炭吸附罐（17）处置后排入大气；液体依次经过球阀（5）、止回阀（20）、抽水泵（21）、布袋过滤器（22）、液体活性炭吸附罐（23）、储液罐（24）和水泵（21）而与市政管网或其它接受废水的系统相连通。本实用新型无需潜水泵降水，方便安装和运行，也解决了传统抽提系统地下水水位上升而封堵割缝筛管的问题。

Description

用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置

技术领域

本实用新型属于土壤和地下水污染的原位修复领域，具体为一种用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置。

背景技术

在中国，土地污染已成为一个日益严重的问题。近年来，随着城市化进程的加速，许多原本位于城区的污染企业从城市中心迁出，产生了大量污染场地(又称为“棕色地块”)。这些污染场地的存在带来了环境和健康的风险，阻碍了城市建设和地方经济发展。中国的城市和农村都面临着十分严峻的土地污染。自20世纪50年代以来，中国城市中逐渐出现了大量被工商业污染的土地，其具体数量目前还没有全面的统计数据。按照主要污染物的类型划分，中国城市工业污染土地大致可分为以下几类。一是重金属污染场地。主要来自钢铁冶炼企业、尾矿以及化工行业固体废弃物的堆存场，代表性的污染物包括砷、铅、镉、铬等。二是持续性有机污染物(POPs)污染场地。中国曾经生产和广泛使用过的杀虫剂类POPs主要有滴滴涕、六氯苯、氯丹及灭蚁灵等，有些农药尽管已禁用多年，但土壤中仍有残留。中国目前农药类POPs场地较多。此外，还有其他POPs污染场地，如含多氯联苯(PCBs)的电力设备的封存和拆解场地等。三是以有机污染为主的石油、化工、焦化等污染场地。污染物以有机溶剂类，如苯系物、卤代烃为代表，也常复合有重金属等其他污染物。四是电子废弃物污染场地。粗放式的电子废弃物处置会对人群健康构成威胁。这类场地污染物以重金属和POPs(主要是溴代阻燃剂和二恶英类剧毒物质)为主要污染特征。多相抽提技术主要针对挥发性有机物，它与气相抽提相似，通过抽取含挥发性有机物的气体，创造非饱和区真空的状态，使得较远的污染区气体不断进入抽走；补入的洁净空气在非饱和区创造出一个浓度梯度，持续的使污染物挥发、被抽走。同时不断通入的氧气也创造了一个有氧环境，增强微生物降解作用。与气相抽提不同点在于，除了抽提气体外，多相抽提还同时修复受污染的地下水，并通过降低地下水水位的方式使得传统的气相抽提技术能够在地下水水位附近或者以下得到应用。本专利中涉及的一种技术采用了虹吸管的方法同时抽提气相和液相的污染物，较文献CN202539176U中所公开的技术相比，因为水和气都从虹吸管中吸入，而非井头，所以不会因为井头的负压而提升地下水水位，封堵割缝筛管。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是，提供一种能够实现同时抽提含有污染挥发性有机物的气体和地下水的原位污染场地修复装置。该技术使用一根虹吸管将地下水和土壤中挥发出来的污染气体同时抽出，并配有废气和废水的处置装置，达到相应的排放标准。上述修复装置具体为一种主要针对污染场地的挥发性、半挥发性有机物污染修复的单泵式多相抽提修复装置，包括地上抽提设备、抽提井和监测井，其特征在于：所述地上抽提设备包括虹吸管的井外部分、各抽气支管管路、各抽气支管管路上的负压表、采样口和球阀、各抽气支管管路汇合后的抽提主管路、气液分离罐、废气处置系统、废水处置系统和储液罐；气液分离罐配有高低液位控制系统，所述废气处置系统与气液分离罐的排气口相接，气体依次经过流量计、粉尘过滤器、负压表、采样口、控压阀和泄压阀而与水环真空泵相连，然后经过气体活性炭吸附罐处置后排入大气，气体活性炭吸附罐中冷凝的废液从排液阀中排出，存放于储液罐中；所述废水处置系统与气液分离罐的排水口相接，液体依次经过球阀、止回阀、抽水泵、布袋过滤器、液体活性炭吸附罐而与储液罐相连，储液罐同样配有高低液位控制系统，储液罐的出口与水泵入口连接，水泵出口与市政管网或其它接受废水的系统相连通；所述气液分离罐中和储液罐中的高低液位控制系统均包括高液位报警控制、低液位报警控制系统；

所述抽提井由井管、填充层、虹吸管及密封部件、真空表构成，井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；

所述虹吸管及密封部件包括置于井中的虹吸管、与井口连接的密封井盖和穿过井盖的电缆接头，虹吸管与抽提支管相连，电缆接头接缝处使用生料带或胶布缠裹密封。所述监测井由井管和填充层构成，所述监测井的井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；监测井的井口使用井盖密封，井盖上安装有负压表和采样口。所有连接管道均使用工业级UPVC管道。虹吸管使用PVC塑料软管，井口一端与抽提支管路使用抱箍连接紧密。所述抽提井的井管的筛管段的上端设置于地下水水位以上0.5米至1米，筛管段的下端设置在污染区域以下3米，白管上端延伸至地面以上0.5米，所述抽提井的填充层中的石英砂层回填至筛管段以上0.5米至1米，膨润土层在石英砂层之上，厚度在0.3米以上，混凝土浆层位于膨润土层之上，一直回填至与地面平齐，厚度在1米以上。

附图说明    

图1为单泵虹吸式多相抽提修复系统的整体示意图。

图2为单泵虹吸式多相抽提修复系统的抽提井示意图。

图3为单泵虹吸式多相抽提修复系统的监测井示意图。

具体实施方式

如图1所示，用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置，其包括地上抽提设备、抽提井和监测井。其中地上抽提设备包括虹吸管的井外部分（2）、各抽气支管管路（6），以及其管路上的负压表（3）、采样口（4）和球阀（5），各抽气支管管路汇合后的抽提主管路（7），气液分离罐（8），废气处置系统、废水处置系统和储液罐（24）；气液分离罐（8）配有高低液位控制系统，所述废气处置系统与气液分离罐的排气口相接，气体依次经过流量计（12）、粉尘过滤器（13）、负压表、采样口、控压阀（14）和泄压阀（15）而与水环真空泵（16）相连，然后经过气体活性炭吸附罐（17）处置后排入大气，气体活性炭吸附罐中冷凝的废液定期搜集，从排液阀（18）中排出，存放于储液罐（24）中；所述废水处置系统与气液分离罐（8）的排水口相接，液体依次经过球阀（5）、止回阀（20）、抽水泵（21）、布袋过滤器（22）、液体活性炭吸附罐（23）而与储液罐（24）相连，储液罐同样配有高低液位控制系统，储液罐的出口与水泵（21）的入口连接，水泵的出口与市政管网或其它接受废水的系统相连通；所述气液分离罐中和储液罐中的高低液位控制系统均包括高液位报警控制系统（9）、低液位报警控制系统（10）两部分组成，在液位分别达到高、低液位报警线时，抽水泵相应地启动和停止。

如图2所示，单泵虹吸式多相抽提修复装置的抽提井（1）由井管、填充层、虹吸管（31）及密封部件、真空表（3）构成，所述井管从顶部到底部依次为白管段（34）、筛管段（32）和井底密封盖（33），填充层自下而上依次为石英砂层（29）、膨润土层（28）和混凝土浆层（27）。所述虹吸管及密封部件包括置于井中的虹吸管（31）、与井口连接的密封井盖（35）和穿过井盖的电缆接头（36），虹吸管的上端在地面上与抽提支管相连，电缆接头接缝处使用生料带或胶布缠裹密封。

如图3所示，单泵虹吸式多相抽提修复装置的监测井由井管和填充层构成，所述监测井的井管从顶部到底部依次为白管段（34）、筛管段（32）和井底密封盖（33），填充层自下而上依次由石英砂层（29）、膨润土层（28）和混凝土浆层（27）构成；监测井井口使用井盖密封，井盖上安装有负压表和采样口。

所有连接管道均使用工业级UPVC管道。虹吸管（31）使用PVC塑料软管，井口一端与抽提支管路使用抱箍(37)连接紧密；气液分离罐（8）与储液罐（24）均装有高低液位控制系统，当液位涨高，触发高液位感应器时，抽水泵开始运转，抽水开始，当液位降低，触发低液位感应器时，抽水泵停止运转，完成一个抽水周期。

所述抽提井的井管的筛管段（32）的上端设置于地下水水位（30）以上0.5米至1米左右，筛管段的下端设置在污染区域以下3米左右，白管上端延伸至地面以上0.5米左右，方便接管，所述抽提井的填充层中的石英砂层（29）回填至筛管段（32）以上0.5米至1米左右，膨润土层（28）在石英砂层（29）之上，厚度在0.3米以上，混凝土浆层位于膨润土层（28）之上，一直回填至与地面（26）平齐，厚度在1米以上。

虹吸管（31）下端置于井内，具体位置需要经过中试实验确定，测试时，将虹吸管下端分别置于地下水水位以上0.5m、地下水水位附近、地下水水位以下0.5米，以及地下水水位以下1米运行系统，根据抽提气体中污染物的浓度和气体流量权衡后决定虹吸管（31）放置的位置；虹吸管上端从井口的电缆接头（36）穿出，系统运行前电缆接头拧紧并在接缝处使用生料带或胶布缠裹密封；当需要调节虹吸管井中深度时，拧松电缆接头并调节虹吸管位置，然后拧紧、密封。

本实用新型的用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置的使用一根虹吸管将地下水和土壤中挥发出来的污染气体同时抽出，并配有废气和废水的处置装置，达到相应的排放标准。

Claims (3)

1.一种用于污染场地修复的单泵虹吸式多相抽提修复装置，包括地上抽提设备、抽提井和监测井，其特征在于：所述地上抽提设备包括虹吸管的井外部分、各抽气支管管路、各抽气支管管路上的负压表、采样口和球阀、各抽气支管管路汇合后的抽提主管路、气液分离罐、废气处置系统、废水处置系统和储液罐；气液分离罐配有高低液位控制系统，所述废气处置系统与气液分离罐的排气口相接，气体依次经过流量计、粉尘过滤器、负压表、采样口、控压阀和泄压阀而与水环真空泵相连，然后经过气体活性炭吸附罐处置后排入大气，气体活性炭吸附罐中冷凝的废液从排液阀中排出，存放于储液罐中；所述废水处置系统与气液分离罐的排水口相接，液体依次经过球阀、止回阀、抽水泵、布袋过滤器、液体活性炭吸附罐而与储液罐相连，储液罐同样配有高低液位控制系统，储液罐的出口与水泵入口连接，水泵出口与市政管网或其它接受废水的系统相连通；所述气液分离罐中和储液罐中的高低液位控制系统包括高液位报警控制系统和低液位报警控制系统；所述抽提井由井管、填充层、虹吸管及密封部件、真空表构成，井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；所述虹吸管及密封部件包括置于井中的虹吸管、与井口连接的密封井盖和穿过井盖的电缆接头，虹吸管与抽提支管相连，电缆接头接缝处使用生料带或胶布缠裹密封；所述监测井由井管和填充层构成，所述监测井的井管从顶部到底部依次为白管段、筛管段和井底密封盖，填充层自下而上依次为石英砂层、膨润土层和混凝土浆层；监测井的井口使用井盖密封，井盖上安装有负压表和采样口。

2.根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于：所有连接管道均使用工业级UPVC管道，虹吸管使用PVC塑料软管，井口一端与抽提支管路使用抱箍连接紧密。

3. 根据权利要求1所述的修复装置，其特征在于：所述抽提井的井管的筛管段的上端设置于地下水水位以上0.5米至1米，筛管段的下端设置在污染区域以下3米，白管上端延伸至地面以上0.5米，所述抽提井的填充层中的石英砂层回填至筛管段以上0.5米至1米，膨润土层在石英砂层之上，厚度在0.3米以上，混凝土浆层位于膨润土层之上，一直回填至与地面平齐，厚度在1米以上。