CN217017947U - 多相抽提修复石油污染土壤的系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种多相抽提修复石油污染土壤的系统，包括：井体、药剂制备系统、药剂注入系统、抽提系统、多相分离系统以及污染物处理系统，其中，井体呈竖直向下开设在待修复石油污染土壤中；药剂注入系统连接药剂制备系统，药剂注入系统包括液体注入泵、连接液体注入泵的液体注入管、空气注入泵、连接空气注入泵的气体注入管；液体注入管与气体注入管竖直向下伸入井体的内部；抽提系统包括设置在井体的内部的提升泵以及连接提升泵的提升管；多相分离系统包括与提升管相连接的气液分离器、连接在气液分离器的油水分离器；污染物处理系统包括与气液分离器相连接的废气处理装置、与油水分离器相连接的废水处理装置和污染物回收装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及污染土壤修复技术领域，特别涉及一种多相抽提修复石油污染的系统。
背景技术
随着工业的发展，石油的需求量大幅度增加，并且在开采、运输、贮藏、加工过程中，由于管理不当或一些地区缺乏资源，导致石油泄漏造成土壤污染。其中，多相抽提技术是石油污染修复常用方法之一，该技术通过使用真空提取等手段，将地下污染区域的污染物质抽取至地面进行相分离、处理。实际应用中，随着修复过程的持续，会有修复效率降低的现象，增加修复时间。
为使多相抽提更好到达修复效果，通常会与其它技术联用以增加修复效率，但同时都存在着一定的局限性。表面活性剂两端的亲水基和亲油基可以使疏水性质的石油烃产生增溶作用，使污染物进行溶解和迁移，从而提高去除效率。目前市面上鲜少有利用表面活性剂进行强化的应用，一方面受表面活性剂在土壤中的稳定性影响，另一方面由于表面活性剂的注入利用效率较低。
实用新型内容
本实用新型是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种多相抽提修复石油污染土壤的系统，以强化多相抽提修复效果。
为实现达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型提供一种多相抽提修复石油污染土壤的系统，具有这样的特征，包括：井体、药剂制备系统、药剂注入系统、抽提系统、多相分离系统以及污染物处理系统，其中，井体呈竖直向下开设在待修复石油污染土壤中；药剂注入系统连接药剂制备系统，药剂注入系统包括液体注入泵、连接液体注入泵的液体注入管、空气注入泵、连接空气注入泵的气体注入管；液体注入管与气体注入管竖直向下伸入井体的内部；抽提系统包括设置在井体的内部的提升泵以及连接提升泵的提升管；多相分离系统包括与提升管相连接的气液分离器、连接在气液分离器的油水分离器；污染物处理系统包括与气液分离器相连接的废气处理装置、与油水分离器相连接的废水处理装置和污染物回收装置。
进一步地，在本实用新型提供的多相抽提修复石油污染土壤的系统中，还可以具有这样的特征：其中，井体的内壁上固定有液体暂存槽；位于井体的内部的液体注入管与气体注入管相贴合并排设置，且液体注入管的下端部和气体注入管的下端部均伸入液体暂存槽的内部；气体注入管的下端口位置低于液体注入管的下端口位置，且气体注入管的下端口安装有曝气头。
进一步地，在本实用新型提供的多相抽提修复石油污染土壤的系统中，还可以具有这样的特征：其中，液体注入管的下端部设置有液面感应器。
进一步地，在本实用新型提供的多相抽提修复石油污染土壤的系统中，还可以具有这样的特征：其中，提升泵的位置低于液体暂存槽的位置。
进一步地，在本实用新型提供的多相抽提修复石油污染土壤的系统中，还可以具有这样的特征：其中，井体具有具有滤料填充层，液体暂存槽的侧壁与滤料填充层不相通。
进一步地，在本实用新型提供的多相抽提修复石油污染土壤的系统中，其特征在于，还包括药剂回收装置，药剂回收装置与废水处理装置相连接；药剂注入系统与药剂制备系统之间通过混合器连接，混合器与药剂回收装置通过管道连接。
本实用新型的作用和效果：
本实用新型设置有药剂制备系统，该药剂制备系统包括药剂搅拌装置，药剂搅拌装置连接有连接有进水口、表面活性剂入口、纳米材料入口，可以现场将水、表面活性剂、纳米材料搅拌混合均匀制备得到药剂；制备的药剂通过药剂注入系统注入到井内，并通过空气泵、气体注入管、曝气头使药剂产生泡沫并向四周扩散；而且通过液体暂存槽将药剂泡沫的形成过程限制在一个狭小的空间内，这样确保泡沫丰盈。本实用新型的系统可实现对表面活性剂进行强化，使得药剂注入利用效率大大提高，完全不同于传统操作中直接向污染土壤中注入表面活性剂。
二、本实用新型是注入/抽提一体井，有别于传统的注入井与抽提井分开设置的技术，本实用新型的这种一体井只需要开凿一个井，施工操作更为简单方便。
三、本实用新型中设置有抽提系统和多相分离系统，抽提系统对井内的多相污染物同时抽提，通过多相分离系统多相分离系统将各相污染物分离出来，根据其状态分别进行针对性的处理，处理效果良好。
四、本实用新型还通过药剂回收装置进行了药剂回收，将回收的药剂通过混合器与制备的药剂混合进行再利用，具有环保节约优点。
附图说明
图1是本实用新型实施例中的多相抽提修复石油污染土壤的系统的结构示意图；
图2是本实用新型实施例中的多相抽提修复石油污染土壤的系统中井体位置的放大图。
附图标记：1-井体；2-空气注入泵；3-液体注入泵；4-混合器；5-药剂搅拌装置；6-气液分离器；7-废气处理装置；8-油水分离器；9-废水处理装置；10-药剂回收装置；11-污染物回收装置；101-气体注入管；102-液体注入管；103-抽提管；104-井孔；105-滤料填充层；106-液面感应器；107-曝气头；108-液体暂存槽；109-抽提泵。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本实用新型的多相抽提修复石油污染土壤的系统作具体阐述。
<实施例>
参阅图1和图2，本实施例提供一种多相抽提修复石油污染土壤的系统包括井体1、药剂制备系统、药剂注入系统、抽提系统、多相分离系统、污染物处理系统。
井体1呈竖直向下开设在待修复石油污染土壤中，井体1设置有具有滤料填充层，滤料填充层与井孔104通过滤网隔离。滤料填充层包裹在井孔的侧面和底部，滤料填充层中填充的滤料采用砂或砾石，用来阻隔土壤颗粒进入井孔104内。本实用新型中井体1为注入/抽提一体井，有别于目前注入井和抽提井分开设置的技术。
药剂制备系统包括药剂搅拌装置5，药剂搅拌装置5连接有进水口、表面活性剂入口、纳米材料入口。药剂注入系统与药剂制备系统之间通过混合器连接，混合器4连接在搅拌装置5的输出端，混合器4可采用静态混合器或动态混合器。
药剂注入系统包括液体注入泵3、液体注入管102、空气注入泵2、气体注入管101。液体注入泵3用于输送药剂，液体注入泵3与混合器4的输出端连接，液体注入管102与液体注入泵3相连接。空气注入泵2用于输入空气，空气注入泵2与气体注入管101相连接。液体注入管102与气体注入管101竖直向下伸入井体内部，位于井体内部段的液体注入管102与气体注入管101呈相贴合并排设置。井体的内壁上固定有液体暂存槽108，该液体暂存槽108呈上方开口，液体暂存槽108的侧壁与滤料填充层105不相通。在本实施例中液体暂存槽108设置在井内的一侧，其形状与井壁相适配，但并不以此为限制，液体暂存槽108还可以设置为环形槽，围绕井壁内周设置。液体暂存槽108可通过挂钩悬挂、金属丝绑定、焊接等常规的固定方式来实现安装固定。液体注入管102的下端部和气体注入管101的下端部均伸入液体暂存槽108的内部。气体注入管101的下端口位置低于液体注入管102的下端口位置，且气体注入管101的下端口安装有曝气头107，曝气头107采用市售曝气器或气泡石，使得空气进入液体中形成丰盈的泡沫。液体注入管102的下端部设置有液面感应器106，用于感应液体暂存槽108内液面位置。
抽提系统包括设置在井内的提升泵109以及提升管104。提升泵109的位置低于液体暂存槽108的位置，优选设置在距离井底小于20cm的位置处。提升管104一端连接提升泵109，另一端位于井外部。该提升管抽提井孔内的多相污染物，既包括液体污染物，也包括气体污染物，在对污染物进行多相抽提的同时也对药剂进行回收。
多相分离系统包括气液分离器6、油水分离器8。气液分离器6连接在提升管104的井外端，将抽提的多相污染物分离成气相和液相分两路输出。油水分离器8连接气液分离器6的液相出口，将石油污染物和废水分两路输出。
污染物处理系统包括废气处理装置7、废水处理装置9和污染物回收装置11。废气处理装置7连接气液分离器6的气相出口，将废弃处理达标后排放，石油污染废气多为挥发性有机化合物，可根据实际情况采用催化燃烧型的废气处理装置或采用集燃烧和吸附功能为一体的废气处理装置。废水处理装置9连接油水分离器8的废水出口，废水处理装置9为集过滤、絮凝、反渗透功能为一体的废水处理装置，通过这一系列的处理去除掉杂质和沉淀，对药剂进行回收，药剂回收在药剂回收装置10中，剩余污水处理达标后排放。药剂回收装置10通过管道与混合器4连接，经过管道输送至混合器进行再利用，管道上设置有输送泵。污染物回收装置11连接油水分离器8的石油污染物出口，回收污染物。
在多相抽提修复石油污染土壤的系统中，还可根据实际情况在管道上设置有阀门，阀门优选采用电气控制阀。电气控制阀通过PLC电气控制器集中控制，系统中液面感应器106及空气注入泵2、液体注入泵3、抽提泵109、输送泵也与PLC电气控制器连接通过该PLC电气控制器控制运行，实现系统电气自动化控制。
本实施例的多相抽提修复石油污染土壤的系统的工作原理如下：
通过进水口、表面活性剂入口、纳米材料入口对应注入水、表面活性剂、纳米材料，经药剂搅拌装置5混合搅拌均匀，制备得到药剂。然后，药剂通过液体注入泵3、液体注入管102注入到液体暂存槽108内，同时通过空气注入泵2、气体注入管101及曝气头107向药剂中注入空气，一方面使药剂产生泡沫强化修复效果，另一方面提供推动力使药剂泡沫从槽内溢出向四周污染土壤中扩散，药剂与污染物结合形成多相污染物。之后，通过提升泵109以及提升管104抽提多相污染物。抽提得到的多相污染物依次经过气液分离器6进行气相和液相分离、经过油水分离器8进行废水和油污分离。分离出的废气通过废气处理装置7处理达标后排放，分离出的废水经处理后可进行药剂回收，分离出油污单独进行回收。回收的药剂再注入到混合器内与制备得到药剂混合，使药剂得到再利用。
上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (6)
1.一种多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于，包括：井体、药剂制备系统、药剂注入系统、抽提系统、多相分离系统以及污染物处理系统，
其中，所述井体呈竖直向下开设在待修复石油污染土壤中；
所述药剂注入系统连接所述药剂制备系统，所述药剂注入系统包括液体注入泵、连接所述液体注入泵的液体注入管、空气注入泵、连接所述空气注入泵的气体注入管；
所述液体注入管与所述气体注入管竖直向下伸入所述井体的内部；
所述抽提系统包括设置在所述井体的内部的提升泵以及连接所述提升泵的提升管；
所述多相分离系统包括与所述提升管相连接的气液分离器、连接在所述气液分离器的油水分离器；
所述污染物处理系统包括与所述气液分离器相连接的废气处理装置、与所述油水分离器相连接的废水处理装置和污染物回收装置。
2.如权利要求1所述的多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于：
其中，所述井体的内壁上固定有液体暂存槽；
位于所述井体的内部的所述液体注入管与所述气体注入管相贴合并排设置，且所述液体注入管的下端部和所述气体注入管的下端部均伸入所述液体暂存槽的内部；
所述气体注入管的下端口位置低于所述液体注入管的下端口位置，且所述气体注入管的下端口安装有曝气头。
3.如权利要求2所述的多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于：
其中，所述液体注入管的下端部设置有液面感应器。
4.如权利要求2所述的多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于：
其中，所述提升泵的位置低于所述液体暂存槽的位置。
5.如权利要求2所述的多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于：
其中，所述井体具有具有滤料填充层，所述液体暂存槽的侧壁与所述滤料填充层不相通。
6.如权利要求1-5中任意一项所述的多相抽提修复石油污染土壤的系统，其特征在于，还包括药剂回收装置，
所述药剂回收装置与所述废水处理装置相连接；
所述药剂注入系统与所述药剂制备系统之间通过混合器连接，所述混合器与所述药剂回收装置通过管道连接。
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