CN204583846U - 挥发性有机污染物原位气相抽提装置 - Google Patents

挥发性有机污染物原位气相抽提装置 Download PDF

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Abstract

一种挥发性有机污染物原位气相抽提装置，属于环保设备领域，用于抽取土壤及地下水中的挥发性有机污染气体。本实用新型包括：抽提井、气体注入抽提装置、尾气吸附装置、供电控制系统，所述抽提井和气体注入抽提装置连接，气体注入抽提装置与尾气吸附装置连接，供电控制系统与气体注入抽提装置连接；所述抽提井包括筛管和内管，内管嵌套在筛管内；系统协同工作从而达到对地下水及土壤中挥发性有机污染物的气相抽提、净化排放的作用，适用于污染程度较低且土壤通透性良好的场地。装置的动力来自于太阳能电池板，多余的电能储存在铅酸蓄电池内，保证在夜间环境下装置同样可以正常工作，符合节能环保的设计理念。

Description

挥发性有机污染物原位气相抽提装置
技术领域
本实用新型属于环保设备领域，具体涉及的是一种针对土壤及地下水中挥发性有机污染物的原位气相抽提装置。
背景技术
土壤是人类赖以生存的自然资源之一，随着工农业的发展，大量具有潜在毒性的污染物通过各种途径进入土壤，使得人们不得不面对日益突出的土壤污染问题。挥发性有机物(VOCs)来源广泛，主要污染源包括工业源、生活源。工业源主要包括石油炼制与石油化工、煤炭加工与转化等含VOCs原料的生产行业，油类(燃油、溶剂等)储存、运输和销售过程，涂料、油墨、胶粘剂、农药等以VOCs为原料的生产行业，涂装、印刷、粘合、工业清洗等含VOCs产品的使用过程；生活源包括建筑装饰装修、餐饮服务和服装干洗等行业。
挥发性有机污染物进入土壤后，会影响土壤微生物和其他土著生物的生长繁殖。石油中的多种芳香烃具有致癌、致变和致畸等作用，能在生物体内逐级富集，进入人体后，会引起严重的中枢神经障碍。挥发性有机污染物会对地下生物和地上植物造成严重危害，因其在污染场地介质中的不稳定性会随雨水冲刷等因素污染浅层地下水，影响饮用水的水质，从而严重危害到周围居民的身体健康，如何合理有效地处置挥发性有机物污染土壤已成为急需解决的技术难题。
现有技术处理挥发性有机物往往通过添加化学物质反应进行，但是这样的处理容易造成二次污染。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：提供一种挥发性有机污染物原位气相抽提装置。利用物理方法修复污染程度较低的挥发性有机污染场地，通过气相抽提的方式将地下水及土壤中的挥发性气体抽取至地表后进行吸附净化处理。应用于原位修复场地，无二次污染的风险。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种挥发性有机污染物原位气相抽提装置，它由抽提井、气体注入抽提装置、尾气吸附装置和供电控制系统组成，所述抽提井和气体注入抽提装置连接，气体注入抽提装置与尾气吸附装置连接，供电控制系统与气体注入抽提装置连接；所述抽提井包括筛管和内管，内管嵌套在筛管内；所述气体注入抽提装置包括抽气泵、气液分离器、真空泵等；真空泵与内管连接，气液分离器一端与抽气泵连接，另一端与筛管连接。
所述尾气吸附装置为活性炭吸附塔，活性炭吸附塔顶部设有排气口；当然，尾气吸附装置也可以是现有技术的树脂吸附装置、珍珠岩膨润土吸附装置等。
供电控制系统包括控制箱、铅酸蓄电池、太阳能电池板、电线；太阳能电池板通过电线与铅酸蓄电池连接，控制箱通过电线与铅酸蓄电池连接，并通过电线与气体注入抽提装置连接。
所述气体注入抽提装置还包括单向阀、节流阀、压力表；所述单向阀位于抽气泵和尾气吸附装置之间；所述节流阀位于真空泵与内管之间，压力表位于筛管上部。
所述筛管中部和下部带有栅式条缝。
所述抽提井还包括滤料层，下封井层，上封井层；所述滤料层位于筛管带有栅式条缝部分的管壁外，井口位置由下封井层和上封井层由下至上依次进行封井。
所述滤料层为石英砂，下封井层为膨润土，上封井层为水泥浆。建井过程中，两寸筛管开有栅式条缝的部分要填充石英砂作为滤料，井口位置采用膨润土及水泥浆由下至上依次进行封井。
太阳能电池板将电能储存在铅酸蓄电池中，控制箱保证蓄电池内的电量以24V形式恒压输出给抽气泵4及真空泵，同时控制箱还要保证在剩余电量不足时自动切断电路，使装置停止工作，待电量充足时重新开启本装置。所述内管长度小于筛管长度。
所述筛管为两寸筛管，所述内管为一寸内管。
其工作过程如下：首先在污染区域内建造抽提井，抽提井采用套管形式，即在两寸筛管内部放入一寸内管，两者均延伸至地下水位以下，其中一寸内管末端略短，以便注入的空气从末端冒出。由于两寸筛管管壁上开有栅式条缝，因此一寸内管末端同样可浸入地下水位以下，真空泵将外界空气经一寸内管注入至地下水位以下使其曝气，将地下水中的挥发性有机物带出。在抽气泵的作用下气体沿两管间的缝隙进入活性炭吸附塔进行处理。
同时，土壤中的挥发性有机物也在抽气泵的作用下经筛管条缝进入至两管间缝隙一同进入活性炭吸附塔共同处理。气体在进入活性炭吸附塔之前，要经过气液分离器对其进行气液分离处理。单向阀可以确保挥发性有机气体的单向输出。为保证土壤中的挥发性有机物可以顺利进入管壁间缝隙，需保证管壁内时刻保持负压，即抽气的速度要远大于进气的速度，这一过程是通过调节节流阀实现的，管壁内压力可通过压力表读取。挥发性有机物进入吸附塔净化处理后，经排气口排出。
所述供电系统包括控制箱、铅酸蓄电池、太阳能电池板。装置所需的电力来自于太阳能电池板，多余的电能储存在铅酸蓄电池内，保证在夜间环境下装置同样可以正常工作，符合节能环保的设计理念。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)采用太阳能电池板为真空泵和抽气泵提供电力，节能环保，并且可以在夜间照常工作。
(2)采用套管的方式同时修复土壤及地下水中的挥发性有机污染物，具有高效、经济的特点。
(3)采用栅式筛管和内管配合的方式，通过将外界空气经一寸内管注入至地下水位以下的方式使其曝气，将地下水中的挥发性有机物带出。并且，内外管的形式可以在内外管之间形成空腔，该空腔不易堵塞，气流运行顺畅，在抽气泵的作用下气体沿两管间的缝隙进入活性炭吸附塔进行处理。更快捷高效。
(4)修复工艺简单，运行及维护成本较低，对于修复周期持久的场地尤为适用。
(5)适用于污染程度较低且修复周期较为宽泛的挥发性有机污染场地，属于原位修复，避免破坏场地原貌。
本实用新型具有一定的推广使用价值，且装置实现了自动化，符合商业化应用要求。
附图说明
图1为本实用新型技术装置的整体结构示意图。
图2为本实用新型技术装置抽提井结构示意图。
图3为本实用新型技术装置抽提部分结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，但不作为对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1所示，本实用新型装置主要包括抽提井、气体注入与抽提装置、尾气吸附、供电系统四个部分组成。其中抽提井部分包括两寸筛管9、一寸内管10、水泥浆11、膨润土12、石英砂14；气体注入与抽提装置包括单向阀3、抽气泵4、气液分离器5、真空泵6、节流阀7、压力表8；尾气吸附部分包括排气口1、活性炭吸附塔2。
如图2所示，首先在污染区域内建造抽提井，抽提井采用套管形式，即在两寸筛管9内部放入一寸内管10，两者均延伸至地下水位以下，其中一寸内管10末端略短，以便注入的空气从末端冒出。由于两寸筛管9管壁上开有栅式条缝，因此一寸内管10末端同样可浸入地下水位以下。
建井过程中，两寸筛管9开有栅式条缝的部分要填充石英砂14作为滤料层，井口位置采用膨润土12及水泥浆11由下至上依次进行封井。
结合，1-3，其工作过程如下：首先在污染区域内建造抽提井，抽提井采用套管形式，即在两寸筛管9内部放入一寸内管10，两者均延伸至地下水位以下，其中一寸内管10末端略短，以便注入的空气从末端冒出。由于两寸筛管9管壁上开有栅式条缝，因此一寸内管10末端同样可浸入地下水位以下，真空泵6将外界空气经一寸内管10注入至地下水位以下使其曝气，将地下水中的挥发性有机物带出。在抽气泵4的作用下气体沿两管间的缝隙进入活性炭吸附塔2进行处理。
同时，土壤中的挥发性有机物也在抽气泵4的作用下经筛管条缝进入至两管间缝隙一同进入活性炭吸附塔2共同处理。气体在进入活性炭吸附塔2之前，要经过气液分离器5对其进行气液分离处理。单向阀3可以确保挥发性有机气体的单向输出。为保证土壤中的挥发性有机物可以顺利进入管壁间缝隙，需保证管壁内时刻保持负压，即抽气的速度要远大于进气的速度，这一过程是通过调节节流阀7实现的，管壁内压力可通过压力表8读取。挥发性有机物进入吸附塔2净化处理后，经排气口1排出。
实施例2：
所述供电系统包括控制箱13、铅酸蓄电池15、太阳能电池板16。装置所需的电力来自于太阳能电池板16，多余的电能储存在铅酸蓄电池15内，保证在夜间环境下装置同样可以正常工作，符合节能环保的设计理念。控制箱13保证蓄电池内的电量以24V形式恒压输出给抽气泵4及真空泵6，同时控制箱13还要保证在剩余电量不足时自动切断电路，使装置停止工作，待电量充足时重新开启本装置。
以上所述的实施例，只是本实用新型较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本实用新型技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于，由抽提井，气体注入抽提装置，尾气吸附装置，供电控制系统，所述抽提井和气体注入抽提装置连接，气体注入抽提装置与尾气吸附装置连接，供电控制系统与气体注入抽提装置连接；所述抽提井包括筛管和内管，内管嵌套在筛管内；所述气体注入抽提装置包括抽气泵、气液分离器、真空泵真空泵与内管连接，气液分离器一端与抽气泵连接，另一端与筛管连接。
2.根据权利要求1所述的挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于：所述尾气吸附装置为活性炭吸附塔，活性炭吸附塔顶部设有排气口；供电控制系统包括控制箱、铅酸蓄电池、太阳能电池板、电线；太阳能电池板通过电线与铅酸蓄电池连接，控制箱通过电线与铅酸蓄电池连接，并通过电线与气体注入抽提装置连接。
3.根据权利要求1所述的挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于：所述气体注入抽提装置还包括单向阀、节流阀、压力表；所述单向阀位于抽气泵和尾气吸附装置之间；所述节流阀位于真空泵与内管之间，压力表位于筛管上部。
4.根据权利要求1所述的挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于：所述筛管中部和下部带有栅式条缝。
5.根据权利要求1所述的挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于：所述内管长度小于筛管长度。
6.根据权利要求1所述的挥发性有机污染物原位气相抽提装置，其特征在于：所述抽提井还包括滤料层，下封井层，上封井层；所述滤料层位于筛管带有栅式条缝部分的管壁外，井口位置由下封井层和上封井层由下至上依次进行封井。
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