CN204724575U - 一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，包括抽气系统和抽提井；所述抽提井由井管和填充层构成，抽提井顶部密封并与抽气系统的抽气管路相连接；所述抽气管路与气液分离罐相连，气液分离罐排气出口依次连接涡旋风机和废气活性炭吸附罐，气液分离罐排液出口与储液罐相连；还包括一抽水设备，所述抽水设备置于抽提井的井管内，抽水设备通过管道连接储液罐。本实用新型在抽提的同时利用抽水设备抽取地下水，防止抽提所产生的负压会导致地下水上涌，而地下水位降低后，饱和区的土壤暴露出来，从而使饱和区土壤中吸附的挥发性有机物可以进行抽提，对于挥发性油类污染物有非常好的效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤和地下水污染的原位修复装置，特别涉及一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统。
背景技术
随着工业化的进程，石油类有机物污染跃居首位，对环境的危害日益严重。环境保护的重点应该放到防治根本上，污染物经不饱和土壤向饱和区运移，最终迁移至地下水系统,其治理难度及范围将会大大增加，因而不饱和区土壤的污染治理尤为重要。土壤气相抽提(soil vapor extraction，SVE)，也称“土壤通风”或“真空抽提”，是一种新兴的土壤原位修复技术。多相抽提技术是在气相抽提的基础上发展而来，克服了传统气相抽提的很多不足。该技术对于非饱和区污染物去除的机理与气相抽提相同，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；同时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。
在专利号为201120475085.0，名称为“土壤与地下水挥发性有机物原位多相抽提处置装置”的实用新型中，介绍了一种多相抽提装置，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和罗茨真空泵产生的负压作用下，由抽提井系统吸入离心式气液分离器进行气液分离，经过脱水干燥后的气体先进入过滤器过滤，经过涡旋气泵与罗茨真空泵再进入气水分离式活性炭吸附器，由活性炭对气体污染物进行吸附净化后排出。这种装置虽然在初始时，能有效抽离挥发性污染物，但是抽提所产生的负压会导致地下水上涌，而淹没筛管，导致气体很难或无法进入井中，实际上无法达到多相抽提的效果。
发明内容
本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种能够降低地下水水位从而暴露饱和区中的污染物，并且能通过抽提方式从地下带出污染物的双相抽提修复系统。
为此，本实用新型的技术方案是：一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，包括抽气系统和抽提井；所述抽提井由井管和填充层构成，抽提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由石英砂层、膨润土层和混凝土浆层构成；所述抽气系统包括抽气管路、气液分离罐、涡旋风机、废气活性炭吸附罐和储液罐；所述抽提井顶部密封并与抽气系统的抽气管路相连接；所述抽气管路与气液分离罐相连，气液分离罐排气出口与涡旋风机相连，涡旋风机连接废气活性炭吸附罐，气液分离罐排液出口与储液罐相连；其特征在于：它还包括一抽水设备，所述抽水设备置于抽提井的井管内，抽水设备通过管道连接储液罐。
进一步地，所述抽水设备为潜水泵，潜水泵通过绳索悬挂在抽提井井管内，潜水泵放置的深度与井中的回水速率相关。
进一步地，所述抽气系统通过抽气管路连接各抽提井井管的白管段；所述气液分离罐和储液罐上均配有高低液位控制系统；储液罐的出口与水泵、废液活性炭吸附罐依次连接。
进一步地，所述抽提井中井管的筛管段上端设置在地下水水位以上，长度与井中地下水的回水速率相关，白管上端延伸至地面以上；所述填充层中的石英砂层位于筛管段以上；所述混凝土浆层与地面平齐。
进一步地，所述双相抽提修复系统还包括监测井，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由石英砂层、膨润土层和混凝土浆层构成；监测井井口使用井盖密封，井盖上安装有负压表和采样点。
进一步地，所述废气活性炭吸附罐有两个，采用并联的方式连接；每个废气活性炭吸附罐均连接一控制球阀；所述废气活性炭吸附罐由空心罐体、夹板、活性炭和排水阀组成；所述夹板有两块，均为网状结构，活性炭放置在两块夹板中；所述排水阀安装在空心罐体底部。
本实用新型在抽提的同时利用抽水设备抽取地下水，防止抽提所产生的负压会导致地下水上涌，而地下水位降低后，饱和区的土壤暴露出来，从而使饱和区土壤中吸附的挥发性有机物可以进行抽提，对于挥发性油类污染物有非常好的效果。同时涡旋风机增加了井中的负压，加快了地下水的流动速度，有利于加速污染物迁移出污染场地的过程，促进了污染物的去除；本实用新型对场地破坏非常小，可以在不干扰商业运行的情况下完成修复过程。
附图说明
以下结合附图和本实用新型的实施方式来做进一步详细说明。
图1为本实用新型的整体示意图。
图2为本实用新型抽提井和监测井的结构示意图。
图3为本实用新型废气活性炭吸附罐的结构示意图。
图中标记为：1为抽提井，2为负压表，3为球阀，4为采样点，5为抽气支路，6为抽水支路，7为抽气主路，8为抽水主路，9为气液分离罐，10为高液位感应器，11为低液位感应器，12为流量计，13为控压阀，14为泄压阀，15为罗茨风机或涡旋风机，16为废气活性炭吸附罐，17为抽水泵，18为止回阀，19为储液罐，20为废液活性炭吸附罐，21为地面，22为混凝土浆层，23为膨润土层，24为石英砂层，25为地下水水位，26为筛管段，27为井底密封盖，28为潜水泵，29为白管段，30为三通，31为监测井井盖，32为绳索，33为监测井，34为罐体，35为上夹板，36为活性炭，37为下夹板，38为排水阀，39为连接管道。
具体实施方式
参见附图。本实施例包括抽气系统、抽提井1、监测井33和抽水设备；所述抽气系统的抽气支路5通过三通30与抽提井1的白管段29相连，抽气支路5上安装有负压表2、球阀3和采样点4；各个抽气支路5汇总连接至抽气主路7，抽气主路与气液分离罐9相连；气液分离罐9的排气出口依次经过流量计12、采样点4、球阀3、控压阀13、负压表2和泄压阀14而与罗茨风机或涡旋风机15相连，罗茨风机或涡旋风机15连接两个并联的废气活性炭吸附罐16；气液分离罐9排液出口经过抽水泵17、止回阀18、球阀3与储液罐19相连，储液罐的出口与抽水泵17、废液活性炭吸附罐20依次连接；所述抽水设备为潜水泵，潜水泵28使用绳索32悬挂在抽提井1内，潜水泵28连接抽水支路6，抽水支路6穿过抽提井1的井盖31汇总至抽水主路8，抽水主路8连接储液罐19。
本实施例的储液罐19和气液分离罐9均配有高液位感应器10和低液位感应器11；当储液罐或气液分离罐内液位涨高，触发高液位感应器10时，抽水泵17开始运转，抽水开始；当液位降低，触发低液位感应器11时，抽水泵停止运转，完成一个抽水周期。
本实施例的抽提井1由井管和填充层构成，抽提井1的井管从顶部到底部依次为白管段29、筛管段26和井底密封盖27，填充层自下而上依次由石英砂层24、膨润土层23和混凝土浆层22构成。筛管段26的上端设置于地下水水位25以上0.5-1米左右，筛管段26长度一般至少5米，长度根据井中地下水的回水速率决定，白管段29上端延伸至地面以上，所述抽提井的填充层中的石英砂层24回填至筛管段以上0.5米至1米左右，膨润土层23在石英砂层之上，厚度在30cm以上，混凝土浆层22位于膨润土层之上，一直回填至与地面21平齐，厚度在1米以上。
本实施例的监测井33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29、筛管段26和井底密封盖27，填充层自下而上依次由石英砂层24、膨润土层23和混凝土浆层22构成；监测井井口使用井盖31密封，井盖上安装有负压表2和采样点4。
本实施例的废气活性炭吸附罐16有两个，采用并联的方式连接，正常运行中一个打开前后球阀3使用、另一个关闭前后球阀备用；所述废气活性炭吸附罐由空心罐体34、上夹板35、活性炭36、下夹板37、排水阀38以及连接管道39组成；所述下夹板固定在空心罐体内，上夹板35可在空心罐体内活动，活性炭36放置在两块夹板中；上、下夹板均为不锈钢材质的网状结构，网格孔尺寸应当小于所选活性炭颗粒大小；运行过程中的凝结水由活性炭罐底部的排水阀38排除，并搜集、无害化处置。
Claims (6)
1.一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，包括抽气系统和抽提井；所述抽提井由井管和填充层构成，抽提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由石英砂层、膨润土层和混凝土浆层构成；所述抽气系统包括抽气管路、气液分离罐、涡旋风机、废气活性炭吸附罐和储液罐；所述抽提井顶部密封并与抽气系统的抽气管路相连接；所述抽气管路与气液分离罐相连，气液分离罐排气出口与涡旋风机相连，涡旋风机连接废气活性炭吸附罐，气液分离罐排液出口与储液罐相连；其特征在于：它还包括一抽水设备，所述抽水设备置于抽提井的井管内，抽水设备通过管道连接储液罐。
2.如权利要求1所述的一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，其特征在于：所述抽水设备为潜水泵，潜水泵通过绳索悬挂在抽提井井管内，潜水泵放置的深度与井中的回水速率相关。
3.如权利要求1或2所述的一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，其特征在于：所述抽气系统通过抽气管路连接各抽提井井管的白管段；所述气液分离罐和储液罐上均配有高低液位控制系统；储液罐的出口与水泵、废液活性炭吸附罐依次连接。
4.如权利要求1或2所述的一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，其特征在于：所述抽提井中井管的筛管段上端设置在地下水水位以上，长度与井中地下水的回水速率相关，白管上端延伸至地面以上；所述填充层中的石英砂层位于筛管段以上；所述混凝土浆层与地面平齐。
5.如权利要求1或2所述的一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，其特征在于：所述双相抽提修复系统还包括监测井，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由石英砂层、膨润土层和混凝土浆层构成；监测井井口使用井盖密封，井盖上安装有负压表和采样点。
6.如权利要求1或2所述的一种用于土壤和地下水修复的双相抽提修复系统，其特征在于：所述废气活性炭吸附罐有两个，采用并联的方式连接；每个废气活性炭吸附罐均连接一控制球阀；所述废气活性炭吸附罐由空心罐体、夹板、活性炭和排水阀组成；所述夹板有两块，均为网状结构，活性炭放置在两块夹板中；所述排水阀安装在空心罐体底部。
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