CN205170515U - 一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置 - Google Patents

Abstract

一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，装置包括太阳能组件、气体分布器、空气压缩机、抽风机和尾气处理单元，由太阳能组件提供能源，使用一体化双层井结构在井内完成地下水修复。该装置是一体化双层井结构，充分利用井内的空间和高度，在井内完成气相抽提地下水修复，无需将地下水抽提出地表，极大地降低了用于地下水提升所需要的能耗，同时在井周围形成地下水循环修复系统，根据地下水污染情况和地质条件不同处理半径约在井周围1-5米左右；装置稳定性强，能够适应太阳能变化的特点，白天有太阳能时可以运转修复地下水污染，夜晚或太阳能较弱时装置可以随时停止，可以适应不同的天气条件，能够在能源受限制的地区工作。

Description

一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置

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井内气相抽提处理地下水中挥发性有机物的一体化双层井结构装置。

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。

将地下水抽出在地上塔中进行气相抽提处理是一种治理地下水挥发性有机污染的方法。但是由于需要将地下水从地下抽到地面并再送到高塔上，造成运行的能耗高、修复费用高。本实用新型采用一体化双层井装置，与传统的抽出在地上塔中进行气相抽提处理技术相比，本装置无需将地下水提出井口，而是充分利用井内的空间和高度，采用鼓入空气在井内进行气相抽提的方法修复受污染的地下水，极大地降低了用于地下水提升所需要的能耗。装置经过一体化双层井设计，稳定性高、能耗低、能够在各种鼓入的气量负荷下运行，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，夜晚或太阳能很弱时装置可以随时停止。能适应不同的天气条件，也能够在能源受限制的地区工作。

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、在井内即可完成地下水修复的一体化装置，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。分离原理为采用一种一体化双层井结构，在双层井内完成气相抽提，通过井底进水筛孔和上部循环水筛孔在井附近形成地下水循环修复系统，根据地下水污染情况和地质条件不同处理半径约在井周围1-5米左右。地下水中的挥发性有机物在鼓入气体的作用下不断从水相转移进入气相，最后被抽风机抽出进入尾气处理单元，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。本装置无需将地下水提出井口，而是充分利用井内的空间和高度，采用鼓入空气在井内进行气相抽提的方法修复受污染的地下水，极大地降低了用于地下水提升所需要的能耗。装置采用一体化双层井设计，结构简单、稳定性高，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。

本实用新型解决关键技术问题所采用的技术方案是：

一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其功能是将地下水中的挥发性有机物通过气相抽提分离出来，经过尾气处理后排放，从而使地下水得到净化。装置包括太阳能组件、气体分布器、空气压缩机、抽风机和尾气处理单元。由上到下依次为太阳能组件(1)、空气压缩机(2)、抽风机(3)、尾气处理单元(4)、上部循环水筛孔(5)、隔板(6)、气体分布器(7)和进水筛孔(8)组成；太阳能组件(1)包括光伏阵列和控制器；采用双层井结构，其中井底进水筛孔(8)连通内外两层井结构，上部循环水筛孔(5)在隔板下方的双层井内井侧开孔，同时在外井侧开孔；隔板(6)的高度根据最大气相抽提效果设计；气体分布器(7)由进气管和多个穿孔布气管组成。

本实用新型采用太阳能井内地下水修复一体化装置：一体化双层井装置，充分利用井内的空间和高度，在井内完成气相抽提地下水修复，无需将地下水抽提出地表，极大地降低了用于地下水提升所需要的能耗，同时在井周围形成地下水循环修复系统，根据地下水污染情况和地质条件不同处理半径约在井周围1-5米左右；装置稳定性强，能够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，夜晚或太阳能较弱时装置可以随时停止，可以适应不同的天气条件，能够在能源受限制的地区工作；运行成本低、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。

图中：太阳能组件(1)、空气压缩机(2)、抽风机(3)、尾气处理单元(4)、上部循环水筛孔(5)、隔板(6)、气体分布器(7)和进水筛孔(8)。

具体实施方式

本实用新型发明是一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其具体实施方式为：

空气压缩机(2)抽入空气，空气通过进气管路进入内井，经过气体分布器(7)后形成微气泡进入受污染地下水中，开始井内气相抽提过程，气泡进入地下水后上升，所经过区域的地下水密度降低，从而使得地下水随着气泡向上流动。受污染地下水中含有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。气水混合物上升至隔板(6)后被阻挡，隔板高度根据最大气相抽提效果设计。气水混合物通过内井侧隔板(6)下方设置的上部循环水筛孔(5)进入外井，并通过外井设置的上部循环水筛孔(5)排出，气体通过出气管路排出。内外井之间的出气管路处于负压，气体经过气液分离后被抽风机(3)抽出，进入尾气处理单元(4)，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。分离出部分挥发性有机物的地下水在重力作用下重新进入污染区域。同时，由于内井中地下水的抽出，井底附近的污染地下水通过进水筛孔(8)进入内井，循环进行气相抽提，地下水可以经过多次气相抽提最终达到处理标准。

Claims (5)

1.一种太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，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，分离出的污染气体通过抽风机抽出，与尾气处理单元相连接，其特征是，使用一体化双层井结构，太阳能组件提供能源，在井内完成地下水修复。

2.根据权利要求1所述的太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其特征是：一体化双层井结构，充分利用井内的空间和高度，在井内完成气相抽提地下水修复，根据地下水污染情况和地质条件不同，处理半径在井周围1-5米。

3.根据权利要求1所述的太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其特征是：采用双层井结构，其中井底进水筛孔连通内外两层井结构，上部循环水筛孔在隔板下方双层井内井侧开孔，并在外井侧开孔。

4.根据权利要求1所述的太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其特征是：气体分布器位于抽水井底部，距离进水筛孔顶部上方有一段距离。

5.根据权利要求1所述的太阳能井内气相抽提地下水修复一体化装置，其特征是：装置能够适应太阳能光伏发电系统中太阳能电池板发出的电能周期性变化和随天气改变的不稳定特点，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。