CN212285284U

CN212285284U - 一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统

Info

Publication number: CN212285284U
Application number: CN202020602624.1U
Authority: CN
Inventors: 徐浩天; 罗凯捷; 冯凯; 郭少鹏; 陈林学; 王宁浩; 张双
Original assignee: Shanghai Huanzuan Environmental Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Huanzuan Environmental Technology Co ltd
Priority date: 2020-04-21
Filing date: 2020-04-21
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-04-21

Abstract

本实用新型公开了一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，包括发电单元、多相抽提单元和后续处理单元，发电单元采用恒频风力发电机组，该发电单元包括风轮、发电机和安装柱，发电机固定在安装柱上，发电机的电机轴与风轮传动连接，多相抽提单元包括抽提井、液体流量计、真空表、管道球阀、输送管道和真空泵，后续处理单元包括气液分离器、活性炭吸附罐、油水分离器、NAPL贮存罐以及光催化臭氧处理器。抽提单元抽提出的污染物进入后续处理单元进行分离处理。本实用新型利用风力发电的清洁能源为系统供能，采用可再生活性炭与无需药剂添加的光催化氧化技术对污染物进行处理，节约能源，实现安全、可持续的修复，符合绿色修复的理念。

Description

一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统

技术领域

本实用新型涉及污染场地修复技术领域，具体为一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统。

背景技术

近年来，随着工业生产的不断发展，随之而来的环境问题也日益严重。有毒有害的化学品管理与使用不当、工厂废水与废弃物随意排放、过度使用农药等导致土壤和地下水受到不同程度的污染，严重危害生态环境和人类健康。

按照技术原理划分，土壤修复方法主要包括物理法、化学法、生物法以及联合修复法。其中，多相抽提（MPE）是通过真空提取手段，抽取地下污染区的土壤气体、地下水和浮油层到地面进行分离处理，以控制和修复土壤和地下水中有机污染物的修复技术。

我国土壤修复产业的发展较国外发达国家起步较晚。从长期看，我国也势必经历从异位修复向原位修复，从单纯追求效果向追求绿色、安全、可持续的绿色修复过渡。绿色修复旨在土壤修复工程实施过程中，通过改进技术方法，在恢复受污染场地生产性使用的同时，节省能耗、降低相关成本并促进环境管理。

MPE处理系统包含大量泵材、分离器等耗电设备，修复过程中系统一般会连续运行，用电需求量较大。为遵循绿色修复的理念，同时解决能源短缺地区修复用电需求，本发明提出采用风力驱动MPE修复系统，通过使用清洁能源、改进污染物处理技术的绿色修复方式减少修复工程对周边环境带来的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，包括发电单元、多相抽提单元和后续处理单元；

其中，发电单元，所述发电单元采用恒频风力发电机组，所述发电单元包括风轮、发电机和安装柱，所述发电机固定在安装柱上，所述发电机的电机轴与风轮传动连接；

多相抽提单元，所述多相抽提单元包括多个抽提井、液体流量计、真空表、管道球阀、第一输送管道和真空泵；所述液体流量计、所述真空表及所述管道球阀安装于所述抽提井上，所述真空泵通过第一输送管道连接多个抽提井，所述真空泵上电源接线柱与发电机电性连接；发电单元通过风力发电的方式产生电能，并驱动所述抽提单元及所述后续处理单元的所有设备运行；

后续处理单元，所述后续处理单元包括气液分离器、第二输送管道、活性炭吸附罐、油水分离器、NAPL贮存罐以及光催化臭氧处理器；所述真空泵通过第二输送管道连接气液分离器，所述气液分离器通过废气管道连接活性炭吸附罐，所述气液分离器通过废水管道连接油水分离器，所述油水分离器中分离出NAPL和废水，所述油水分离器通过油管连接NAPL贮存罐，所述油水分离器通过排液管连接光催化臭氧处理器。

优选的，本申请提供的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其中，所述光催化臭氧处理器包括制氧机、臭氧发生器和紫外线灯，所述制氧机通过压缩空气制取氧气并连接所述臭氧发生器，所述臭氧发生器与废水处理池连通，所述臭氧发生器利用氧气高压电离产生臭氧并通入废水处理池中，所述紫外线灯安装在废水处理池上。

优选的，本申请提供的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其中，所述气液分离器包括罐体，所述罐体一端设置有进气口，所述罐体另一端设置有出气口，所述罐体内部位于进气口、出气口之间的空间内沿水平方向交错排列有上挡板和下挡板，所述罐体上设置有排液口；该气液分离器能够满足不同组分的气液分离要求，实现气液完全分离，提高分离效率，成本低廉。

优选的，本申请提供的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其中，所述油水分离器包括外壳、出油管和排水管，所述出油管和所述排水管均与外壳连接，所述外壳内设置油水分离膜层，所述油水分离膜层将外壳内部空间分隔为外腔和内腔，其中，所述外腔与出油管连通，所述内腔与排水管连通，所述外壳与废水管道连接；该油水分离器实现污水中的油水的快速分离，分离效率高，且分离彻底。

优选的，本申请提供的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其中，所述活性炭吸附罐填充颗粒活性炭，采用再生技术对活性炭定期处理并循环利用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型采用风力驱动系统运行的方式，对于填埋场等需长期运行的污染场地可节约大量能源，对于较偏远难以持续供电的污染场地以及电力资源紧缺地区的污染场地可解决能源供应问题。

（2）本实用新型采用多相抽提的方式可同时抽提出挥发性气体、地下水以及NAPL，有效去除场地污染源，实现土壤和地下水环境的净化。

（3）本实用新型采用活性炭处理分离出的挥发性有机污染尾气，并采用再生技术实现活性炭资源的回用，符合绿色修复节约能源、循环利用的宗旨。

（4）本实用新型采用光催化臭氧氧化技术处理分离出的污染地下水，无需添加化学药剂，无二次污染的风险且节约资源，符合绿色修复的宗旨。

（5）本实用新型采用的气液分离器能够满足不同组分的气液分离要求，实现气液完全分离，提高分离效率，成本低廉。

（6）本实用新型采用的油水分离器实现污水中的油水的快速分离，分离效率高，且分离彻底。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型光催化臭氧处理器结构示意图；

图3为本实用新型气液分离器结构示意图；

图4为本实用新型油水分离器结构示意图；

图中：风轮1、发电机2、安装柱3、抽提井4、液体流量计5、真空表6、管道球阀7、第一输送管道8、真空泵9、气液分离器10、第二输送管道11、活性炭吸附罐12、油水分离器13、NAPL贮存罐14、光催化臭氧处理器15、废气管道16、废水管道17、油管18、排液管19、制氧机20、臭氧发生器21、紫外线灯22、废水处理池23、罐体24、进气口25、出气口26、上挡板27、下挡板28、排液口29、外壳30、出油管31、排水管32、油水分离膜层33、外腔34、内腔35。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“两侧”、“一端”、“两端”“左”“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参阅图1-4，本实用新型提供一种技术方案：一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，包括发电单元、多相抽提单元和后续处理单元；

其中，发电单元，所述发电单元采用恒频风力发电机组，所述发电单元包括风轮1、发电机2和安装柱3，所述发电机2固定在安装柱3上，所述发电机2的电机轴与风轮1传动连接；风轮叶片选用铝材或玻璃钢等轻质材料以降低重量并提高发电效率，所述发电机选用三相交流永磁同步发电机或同类型功能的其他发电机，所述风轮启动风速≤3m/s。发电单元通过风力发电的方式产生电能，并驱动所述抽提单元及所述后续处理单元的所有设备运行。

多相抽提单元，所述多相抽提单元包括多个抽提井4、液体流量计5、真空表6、管道球阀7、第一输送管道8和真空泵9；所述液体流量计5、所述真空表6及所述管道球阀7安装于所述抽提井4上，所述真空泵9通过第一输送管道8连接多个抽提井4，所述真空泵9上电源接线柱与发电机2电性连接；通过对管道真空度、流量的实时监控，判断所述抽提井的工作状况是否良好，并可结合实际运行情况，通过所述管道球阀对单个所述抽提井进行关闭或启动。

后续处理单元，所述后续处理单元包括气液分离器10、第二输送管道11、活性炭吸附罐12、油水分离器13、NAPL贮存罐14以及光催化臭氧处理器15；所述真空泵9通过第二输送管道11连接气液分离器10，所述气液分离器10通过废气管道16连接活性炭吸附罐12，活性炭吸附罐12填充颗粒活性炭，采用再生技术对活性炭定期处理并循环利用。所述气液分离器10通过废水管道17连接油水分离器13，所述油水分离器13中分离出NAPL和废水，所述油水分离器13通过油管18连接NAPL贮存罐14，所述油水分离器13通过排液管19连接光催化臭氧处理器15。多相抽提单元抽提出的废气、地下水及NAPL输送至所述气液分离器中分离出废气与废液。废气排入所述活性炭吸附罐，污染物被吸附罐中的颗粒活性炭吸附，达到处理效果后排放。废液排入所述油水分离器中，分离出NAPL和废水。NAPL排入所述NAPL贮存罐中，废水排入所述光催化臭氧处理器中进行进一步处理。

其中，气液分离器10、油水分离器13、光催化臭氧处理器15均电性连接发电机2。

本实用新型中，光催化臭氧处理器15包括制氧机20、臭氧发生器21和紫外线灯22，所述制氧机20通过压缩空气制取氧气并连接所述臭氧发生器21，所述臭氧发生器21与废水处理池23连通，所述臭氧发生器21利用氧气高压电离产生臭氧并通入废水处理池23中，所述紫外线灯22安装在废水处理池23上。配合所述紫外线灯照射的紫外线光产生催化作用，通过催化氧化的方式处理污染地下水中的有机污染物。

本实用新型中，气液分离器10包括罐体24，所述罐体24一端设置有进气口25，所述罐体24另一端设置有出气口26，所述罐体24内部位于进气口25、出气口26之间的空间内沿水平方向交错排列有上挡板27和下挡板28，所述罐体24上设置有排液口29。本实用新型采用的气液分离器能够满足不同组分的气液分离要求，实现气液完全分离，提高分离效率，成本低廉。

此外，本实用新型中，油水分离器13包括外壳30、出油管31和排水管32，所述出油管31和所述排水管32均与外壳连接，所述外壳30内设置油水分离膜层33，所述油水分离膜层33将外壳30内部空间分隔为外腔34和内腔35，其中，所述外腔34与出油管31连通，所述内腔35与排水管32连通，所述外壳30与废水管道17连接。本实用新型采用的油水分离器实现污水中的油水的快速分离，分离效率高，且分离彻底。

工作原理：风力发电单元在启动风速以上的风力条件下通过发电机产生电能，为真空泵9、气液分离器10、油水分离器13、光催化臭氧处理器15供电。液体流量计5、真空表6以及管道球阀7安装于抽提井4管口上，通过对管道真空度、流量的实时监控，判断抽提井的工作状况是否良好。结合实际运行情况，通过管道球阀7对单个抽提井管进行关闭或启动。通过第一输送管道8，真空泵9一端与抽提井管相连，另一端将抽提的出废气、地下水及NAPL传送至气液分离器10中，由气液分离器10分离出废气与废液。废气排入活性炭吸附罐12中，污染物被吸附罐中的颗粒活性炭吸附，达到处理效果后排放。颗粒活性炭采用活性炭再生技术定期处理并回用，以节省资源。废液排入油水分离器13中，分离出NAPL和废水。NAPL排入NAPL贮存罐14中，一般集中作为危险废物处置。废水排入光催化臭氧处理器15中进行进一步处理。具体地，废水进入废水处理池中，由制氧机20通过压缩空气制氧并连入臭氧发生器21中。臭氧发生器21通过氧气电离制取臭氧并通入废水处理池23中，同时紫外线光灯22发出紫外线光照射，通过催化氧化原理将有机污染物氧化，废水中的污染物达到处理效果后排放。

综上所述，本实用新型利用风力发电的清洁能源为系统供能，采用可再生活性炭与无需药剂添加的光催化氧化技术对污染物进行处理，节约能源，实现安全、可持续的修复，符合绿色修复的理念。

本实用新型未详述之处，均为本领域技术人员的公知技术。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims

1.一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其特征在于：包括发电单元、多相抽提单元和后续处理单元；

其中，发电单元，所述发电单元采用恒频风力发电机组，所述发电单元包括风轮（1）、发电机（2）和安装柱（3），所述发电机（2）固定在安装柱（3）上，所述发电机（2）的电机轴与风轮（1）传动连接；

多相抽提单元，所述多相抽提单元包括多个抽提井（4）、液体流量计（5）、真空表（6）、管道球阀（7）、第一输送管道（8）和真空泵（9）；所述液体流量计（5）、所述真空表（6）及所述管道球阀（7）安装于所述抽提井（4）上，所述真空泵（9）通过第一输送管道（8）连接多个抽提井（4），所述真空泵（9）上电源接线柱与发电机（2）电性连接；

后续处理单元，所述后续处理单元包括气液分离器（10）、第二输送管道（11）、活性炭吸附罐（12）、油水分离器（13）、NAPL贮存罐（14）以及光催化臭氧处理器（15）；所述真空泵（9）通过第二输送管道（11）连接气液分离器（10），所述气液分离器（10）通过废气管道（16）连接活性炭吸附罐（12），所述气液分离器（10）通过废水管道（17）连接油水分离器（13），所述油水分离器（13）中分离出NAPL和废水，所述油水分离器（13）通过油管（18）连接NAPL贮存罐（14），所述油水分离器（13）通过排液管（19）连接光催化臭氧处理器（15）。

2.根据权利要求1所述的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其特征在于：所述光催化臭氧处理器（15）包括制氧机（20）、臭氧发生器（21）和紫外线灯（22），所述制氧机（20）通过压缩空气制取氧气并连接所述臭氧发生器（21），所述臭氧发生器（21）与废水处理池（23）连通，所述臭氧发生器（21）利用氧气高压电离产生臭氧并通入废水处理池（23）中，所述紫外线灯（22）安装在废水处理池（23）上。

3.根据权利要求1所述的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其特征在于：所述气液分离器（10）包括罐体（24），所述罐体（24）一端设置有进气口（25），所述罐体（24）另一端设置有出气口（26），所述罐体（24）内部位于进气口（25）、出气口（26）之间的空间内沿水平方向交错排列有上挡板（27）和下挡板（28），所述罐体（24）上设置有排液口（29）。

4.根据权利要求1所述的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其特征在于：所述油水分离器（13）包括外壳（30）、出油管（31）和排水管（32），所述出油管（31）和所述排水管（32）均与外壳连接，所述外壳（30）内设置油水分离膜层（33），所述油水分离膜层（33）将外壳（30）内部空间分隔为外腔（34）和内腔（35），其中，所述外腔（34）与出油管（31）连通，所述内腔（35）与排水管（32）连通，所述外壳（30）与废水管道（17）连接。

5.根据权利要求1所述的一种采用清洁能源的多相抽提绿色修复系统，其特征在于：所述活性炭吸附罐（12）填充颗粒活性炭，采用再生技术对活性炭定期处理并循环利用。