CN205045840U - 一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，装置包括太阳能组件、抽水井、注水井、气液分离器、空气压缩机、水泵、抽风机和尾气处理单元。以太阳能为能源，采取地下水井内气提与抽出、气液分离及回灌循环的复合式抽出处理地下水修复模式，在抽水井和注水井区域形成地下水循环修复系统。抽水的过程中，井中同时进行气相抽提，污染物从液相向气相转移；地下水被抽到地面的气液分离器后经过筛板分离进一步气相抽提和气液分离；回灌循环处理过程可以进一步加强污染物和地下水的分离，提高净化污染地下水的效率。装置处理效率高、装置简单、稳定性高、能耗低，能以任意流量运行、也可以间断运行，所以可以适应太阳能作为能源的供电变化特点。

Description

一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置

技术领域

本实用新型技术属于环境技术领域，涉及一种利用太阳能复合式修复地下水的装置，在对地下水抽出与回灌的过程中治理地下水污染。

背景技术

在现代化建设过程中，工业快速发展，但是由于环保措施滞后、或者出现环境事故，大量污染物通过土壤和地表水体等途径，进入并严重污染地下水。全国195个城市地下水水质检测结果表明，97％的城市地下水受到不同程度污染，40％的城市地下水污染趋势加重。为提高地下水对经济社会发展的支撑和保障能力，国家颁布实施了《全国地下水污染防治规划(2011-2020年)》。

在造成地下水污染的污染物中，石油类物质、苯系物、含氯有机物等占有很大的比重。这些有机物大多是挥发性有机物，且具有毒性，很多还是致癌物质，已经成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素。

地下水曝气技术被认为是去除饱和地下水中有机化合物的有效方法，利用垂直或水平井，用泵将空气打入地下水水位以下，通过一系列的传质过程，使污染物从地下水中挥发进空气中。但整套装置安装复杂，能耗高。本实用新型是改进的地下水曝气技术，利用气相抽提原理复合处理地下水中挥发性有机物，在抽水井和注水井区域形成地下水循环修复系统。抽水过程中，井中同时进行气相抽提，污染物从液相向气相转移；地下水被抽到地面的气液分离器后，经过筛板分离进一步气相抽提和气液分离；回灌循环处理过程可以进一步加强污染物和地下水的分离，同时清洗含水层的土壤，清除吸附在土粒上的污染物，提高净化污染地下水的效率。该复合处理方式使得整套装置处理效率高、装置简单、稳定性高、能耗低，能以任意流量运行，也可以间断运行，所以可以适应太阳能光伏发电系统中光伏列阵发出的电能周期性变化和随天气改变等不稳定特点，配套的太阳能光伏发电装置只需要包括光伏列阵和控制器，无需配置蓄电池等其他蓄能调节设备，光伏列阵将太阳能转化为直流电，控制器调节功率并提供电气保护。白天有太阳能时可以运转修复地下水污染，夜晚或太阳光很弱时装置可以随时停止。能适应不同的天气条件，也能够在能源受限的地区工作。

实用新型内容

本实用新型提供一种节约能源、便于布置安装、复合式抽出处理地下水的修复装置，旨在将污染地下水中的挥发性有机物，例如石油类物质(柴油、汽油等)、苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯等)、含氯有机物(二氯乙烯、三氯乙烯、四氯乙烯等)等分离出来，以净化污染的地下水。分离原理为采用复合式抽出处理地下水修复模式，在抽水井内的中心管注入压缩空气，在将地下水压出的过程中同时发生污染物从液相向气相的转移，从而实现了地下水井内提升过程中的气相抽提。抽到地面的地下水进入气液分离器经过筛板分离进一步气相抽提和气液分离，然后通过注水井返回地下水，同时清洗含水层的土壤，清除吸附在土粒上的污染物，在抽水井和注水井区域形成地下水循环的污染修复系统。在气相抽提作用下，地下水中的挥发性有机物不断从水相进入气相，最后被抽风机抽出送入尾气处理单元，当有机物的浓度很低能够达标排放时可以直接向大气排放，如果有机物的浓度比较高，或者希望回收有机物，可以通过吸附过滤、吸附催化燃烧、吸附回收等各种方法处理达标排放。由于采取地下水井内气提与抽出、气液分离及回灌循环的复合式抽出处理地下水修复模式，装置处理效率高、结构简单稳定、能耗低，可以适应太阳能光伏发电系统中光伏列阵发出的电能周期性变化和随天气改变等不稳定特点，所以配套的太阳能光伏发电装置只需要包括光伏列阵和控制器，无需配置蓄电池等其他蓄能调节设备，光伏列阵将太阳能转化为直流电，控制器调节功率并提供电气保护。

本实用新型解决关键技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，装置包括太阳能组件、抽水井、注水井、气液分离器、空气压缩机、水泵、抽风机和尾气处理单元，由太阳能组件提供能源，采取地下水井内气提与抽出、气液分离及回灌循环的复合式抽出处理地下水修复模式，在抽水井和注水井之间形成地下水循环修复系统，多个抽水井和注水井组合使用可以扩大修复区域面积。由上到下依次为太阳能组件(1)、抽风机(2)、尾气处理单元(3)、空气压缩机(4)、气液分离器(5)、水泵(6)、隔雾罩(7)、筛板(8)、筛板筛孔(9)、进水筛孔(10)、气体分布器(11)、中心管(12)、注水筛孔(13)、注水井(14)、抽水井(15)；太阳能组件(1)包括光伏列阵和控制器；气液分离器(5)由筛板(8)、筛板筛孔(9)和隔雾罩(7)组成；气体分布器(8)由进气管和多个穿孔布气管组成。

本实用新型采用太阳能复合式抽出处理地下水修复装置：复合式修复装置，采取地下水井内气提与抽出、气液分离及回灌循环的复合式抽出处理地下水修复模式，在抽水井和注水井区域形成地下水循环修复系统；处理效率高、装置简单、稳定性好、节省能源；可以适应太阳能光伏发电系统中光伏列阵发出的电能周期性变化和随天气改变等不稳定特点，所以配套的太阳能光伏发电装置只需要包括光伏列阵和控制器，无需配置蓄电池等其他蓄能调节设备，光伏列阵将太阳能转化为直流电，控制器调节功率并提供电气保护，白天有太阳能时可以运转修复地下水污染，夜晚或太阳光很弱时装置可以随时停止运行，可以适应不同的天气条件，能够在能源受限的地区工作；装置成本低、安装方便、便于维护、操作灵活、占地面积小。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型的布置示意图。

图中：太阳能组件(1)、抽风机(2)、尾气处理单元(3)、空气压缩机(4)、气液分离器(5)、水泵(6)、隔雾罩(7)、筛板(8)、筛板筛孔(9)、进水筛孔(10)、气体分布器(11)、中心管(12)、注水筛孔(13)、注水井(14)、抽水井(15)。

具体实施方式

本实用新型发明是一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，其具体实施方式为：

无油空气压缩机(4)吸入空气，压缩空气通过进气管路进入抽水井(15)，经过气体分布器(11)后形成微气泡进入中心管(12)中受污染的地下水中，开始井内气相抽提过程，气泡在中心管中上升并带着地下水随着气泡向上流动。受污染地下水中的挥发性有机物在与剧烈搅动的气泡接触过程中会依据其挥发性的大小由水相转移到气泡的气相中。气水混合物经过井内中心管(12)上升至地面进入气液分离器(5)，经过筛板(8)进行气相抽提和气液分离，气液分离器(5)内部在抽风机(2)的作用下气压急剧下降，促进气体与液体的分离，水中的挥发性有机物在水通过筛板筛孔(9)时会进一步转移到气相中。气体从气液分离器(5)上部经隔雾罩(7)后被抽风机(2)抽出进入尾气处理单元(6)，当有机物的浓度很低可以达标排放时可以直接向大气排放，如果有机物的浓度比较高，或者希望回收有机物，可以通过吸附过滤、吸附催化燃烧、吸附回收等各种方法处理达标排放。液体在水泵(6)的作用下，从气液分离器(5)下部抽出输送至注水井(14)，在重力作用下进入注水井(14)，通过注水井(14)井壁的注水筛孔(13)重新进入地下水。同时，由于抽水井(15)中地下水被抽出，附近的污染地下水通过进水筛孔(10)不断地进入抽水井(15)，循环进行气相抽提处理。整套装置以抽水井(15)为中心，在周边布设数个注水井(14)，形成地下水抽出处理和回灌循环修复系统，注水井(14)的位置与数量需要根据污染物浓度、水文地质情况和地下水动力学计算确定。该系统在处理地下水的同时也对含水层的土壤形成不断的清洗，清除吸附在土粒上的污染物，地下水经过多次气相抽提最终达到处理要求。同时，可以通过设置多个抽水井和注水井的组合来扩大修复区域面积。

Claims (4)

1.一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，包括用于注入压缩空气的空气压缩机，空气压缩机通过进气管路与气体分布器相连接，分离出的气态污染物通过抽风机抽出，与尾气处理单元相连接，其特征是，装置包括太阳能组件、抽水井、注水井、气液分离器、空气压缩机、水泵、抽风机和尾气处理单元，采取地下水井内气提与抽出、气液分离及回灌循环的复合式抽出处理地下水修复模式，在抽水井和注水井区域形成地下水循环修复系统，多个抽水井和注水井组合使用可以扩大修复区域面积，能以任意流量运行、也可以间断运行，所以可以适应太阳能作为能源的供电变化特点。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，其特征是：气体分布器位于抽水井底部，井内中心管内部。

3.根据权利要求1所述的一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，其特征是：配套的太阳能光伏发电装置只需要包括光伏列阵和控制器，无需配置蓄能调节设备。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，其特征是：1个抽水井和周围的数个注水井相连，注水井的位置与数量需要根据污染物浓度、水文地质情况和地下水动力学计算确定，根据实际需要，多个抽水井和注水井组合使用可以扩大修复区域面积。