CN217528672U - 一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，以多相抽提单元将污染场地的包气带和饱和带中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理，以组合式通风曝气单元将气体注入污染场地的包气带，以尾气处理单元处理尾气至预设标准后排至大气，以抽气循环单元，用于将多相抽提单元抽提的气体注入组合式通风曝气单元或自尾气处理单元排出。本实用新型提升场地修复的技术经济性，弥补单一采用MPE技术存在的影响半径有限、后期效能下降的缺陷，提升技术可达性与修复效果，优化、降低工艺能耗。

Description

一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统

技术领域

本实用新型涉及污染土壤的再生的技术领域，特别涉及一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统。

背景技术

多相抽提（MPE）技术是非水相液体NAPLs相存在时进行场地修复的一项重要修复技术，其是一种通过同时将地下包气带和饱和带中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理的原位土壤地下水修复技术，具有较为广泛的技术适用性。在国外有过多起运用MPE技术修复加油站地块的先例，通过真空提取手段，抽取地下污染区域的土壤气体、地下水和浮油层到地面进行多相分离及处理，进而控制和修复土壤与地下水中的有机污染物。

传统的多相抽提系统分为单泵系统和双泵系统两种类型。单泵系统仅采用真空泵，同时完成地下污染区域气体和液体的抽提，系统配置简单，但是存在修复过程中地下水位降深有限、影响半径偏小、地下水和土壤气体抽提速率偏低、难以修复深层土壤地下水的问题。双泵系统需要同时配置真空泵和抽提水泵来分别抽提地下污染区域的气体和液体，可有效克服单泵系统抽提深度的局限性，影响半径大、抽提速率可自由调节，具备较好的修复效果和灵活性。

地下水曝气（AS）技术，处理对象为挥发性有机污染物污染的土壤及地下水，通过鼓风机将新鲜空气或臭氧注入饱和带，在浮力作用下空气携带气相污染物逐步上升，再将上述携带污染物的空气进行处理。

在实际操作过程中，污染场地的现场情况往往比较复杂，仅使用单一曝气或抽提技术修复应用的领域具有较为明显的局限性，特别是MPE技术单独采用时修复影响半径有限，修复过程中相对较高的能耗通常导致修复后期的较低效能与较为明显修复拖尾现象；技术应用的修复效果受到诸多客体因素条件与技术本身应用短板条件的限制。

实用新型内容

本实用新型解决了现有技术中存在的问题，提供了一种优化结构的基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，可依据场地现场污染特征与水文地质条件，优化组合不同的抽提井与注气井或曝气井布设，实现地面动力能耗设备的优化组合与不同技术优势互补及叠加效应，可有效解决MPE技术单独应用时存在的问题，增强现场处置的效果与技术经济性。

本实用新型所采用的技术方案是，一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，所述系统包括：

一多相抽提单元，用于将污染场地的包气带和饱和带中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理；

一组合式通风曝气单元，用于将气体注入污染场地的包气带；

一尾气处理单元，用于处理尾气至预设标准后排至大气；

一抽气循环单元，用于将多相抽提单元抽提的气体注入组合式通风曝气单元或自尾气处理单元排出。

优选地，所述多相抽提单元包括抽提井，对应所述抽提井设有气相输出接口，所述气相输出接口与抽气循环单元连接；配合所述抽提井内设有抽提泵。

优选地，所述抽提泵的输出端顺次连接有缓冲罐和油水分离器，对应油水分离器设有集油容器和水输出通道。

优选地，对应所述水输出通道设有水处理设备。

优选地，所述抽提泵设于污染场地的地下水位下的饱和带。

优选地，所述组合式通风曝气单元包括注气井和/或曝气井，对应所述注气井和/或曝气井设有注气管，所述注气管的输入端与抽气循环单元的输出端连接。

优选地，所述注气井的井壁上设有气孔，所述气孔和注气管的输出端设于污染场地的包气带。

优选地，所述曝气井的井壁上设有气孔，所述气孔设于污染场地的包气带和饱和带，所述注气管的输出端设于污染场地的饱和带。

优选地，配合所述注气井和/或曝气井设有气压传感器；所述井口处设有排气口，对应所述排气口设有尾气处理机构。

优选地，所述抽气循环单元为抽气泵，配合所述抽气泵设有气体传感器；对应所述抽气泵设有补氧口。

本实用新型涉及一种优化结构的基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，以多相抽提单元将污染场地的包气带和饱和带中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理，以组合式通风曝气单元将气体注入污染场地的包气带，以尾气处理单元处理尾气至预设标准后排至大气，以抽气循环单元，用于将多相抽提单元抽提的气体注入组合式通风曝气单元或自尾气处理单元排出。

本实用新型通过组合式通风曝气单元的合理布设提升场地修复的技术经济性，以MPE技术与注气或AS技术的优化组合弥补单一采用MPE技术存在的影响半径有限、后期效能下降的缺陷，以不同修复阶段MPE技术与注气或AS技术的转换、配合使用提升技术可达性与修复效果，通过修复技术地面设备的串联优化组合优化、降低工艺能耗。

本实用新型的有益效果在于：

（1）通过技术组合改进包气带循环传质，增加MPE技术的影响范围，增强整体处置效果；

（2）通过地面装置的优化组合，以多相抽提单元与组合式通风曝气单元公用动力与尾气处理设备，优化工艺与能耗配置；

（3）利用曝气/注气井，结合使用不同的氧化、生物技术等，增强场地修复的技术修复能力，改善MPE技术处置后期效能下降等瓶颈问题。

附图说明

图1为本实用新型中组合式通风曝气单元采用注气井的结构示意图；

图2为本实用新型中组合式通风曝气单元采用曝气井的结构示意图；

图1和图2中的虚线箭头表示气体的传输方向，图2中的实线箭头表示传质方向。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，所述系统包括：

一多相抽提单元，用于将污染场地的包气带1和饱和带2中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理；

一组合式通风曝气单元，用于将气体注入污染场地的包气带1；

一尾气处理单元，用于处理尾气至预设标准后排至大气；

一抽气循环单元，用于将多相抽提单元抽提的气体注入组合式通风曝气单元或自尾气处理单元排出。

本实用新型中，通过组合式通风曝气单元的合理布设提升场地修复的技术经济性，具体来说，多相抽提单元抽提的污染土壤气体自抽气循环单元向组合式通风曝气单元和尾气处理单元按预设的规则进行输出，多相抽提单元抽提的污染地下水和非水相液体经过处理后分别处置，弥补单一采用MPE技术存在的影响半径有限、后期效能下降的缺陷，以不同修复阶段MPE技术与注气或AS技术的转换、配合使用提升技术可达性与修复效果。

本实用新型中，显而易见，对应多相抽提单元、组合式通风曝气单元、尾气处理单元及抽气循环单元设有控制器和/或配电箱，用于控制各部件的工作，包括上电，本领域技术人员可以基于实际需求自行设置。

所述多相抽提单元包括抽提井10，对应所述抽提井10设有气相输出接口，所述气相输出接口与抽气循环单元3连接；配合所述抽提井10内设有抽提泵4。

所述抽提泵4的输出端顺次连接有缓冲罐5和油水分离器6，对应油水分离器6设有集油容器7和水输出通道8。

对应所述水输出通道8设有水处理设备9。

所述抽提泵4设于污染场地的地下水位下的饱和带2。

所述抽气循环单元3为抽气泵，配合所述抽气泵设有气体传感器（图中未示出）；对应所述抽气泵设有补氧口（图中未示出）。

本实用新型中，抽提井10的气相输出接口与抽气循环单元3连接，用于抽取污染场地的包气带1和饱和带2中的污染土壤气体；抽提井10内的抽提泵4则一般设置在饱和带2，用于抽取污染地下水和非水相液体。

本实用新型中，抽提泵4抽取的污染地下水和非水相液体通过缓冲罐5实现暂存，并以油水分离器6进行分离，一般情况下，缓冲罐5与油水分离器6间设有控制阀（图中未示出）；油水分离器6将污染地下水和非水相液体分开并输送至水输出通道8和集油容器7，所述集油容器7可以为集油桶。

本实用新型中，显然，油水分离后的污染地下水通过水处理设备9进行处理，达标后排出；水处理设备9为本领域常规技术，本领域技术人员可以依据需求自行设置。

本实用新型中，抽气循环单元3一般设置为抽气泵，同时，配合所述抽气泵设有气体传感器，用于定时测量循环气体中的氧含量，并在抽气泵设置补氧口，必要时可以开启并补充新鲜空气（氧气）；此补氧口的设置为本领域技术人员容易理解的内容，可以通过单向阀或在抽气泵的输入端或输出端设置截止阀，实现其抽取的污染气体不外泄的目的。

所述组合式通风曝气单元包括注气井11和/或曝气井12，对应所述注气井11和/或曝气井12设有注气管13，所述注气管13的输入端与抽气循环单元3的输出端连接。

配合所述注气井11和/或曝气井12设有气压传感器（图中未示出）；所述井口（11,12）处设有排气口，对应所述排气口设有尾气处理机构14。

本实用新型中，尾气处理机构14为本领域常规技术，本领域技术人员可以依据需求自行设置，对应不同污染场地的不同尾气处置。

在前述实施内容的基础上，组合式通风曝气单元以注气或AS技术有至少两种实施例，结合前述实施内容说明。

实施例1

所述注气井11的井壁上设有气孔（图中未示出），所述气孔和注气管13的输出端设于污染场地的包气带1。

本实施例中，根据场地污染特征与水文地质条件组合布设MPE抽提井10与注气井11，布设多相抽提单元与抽气循环单元3；

含NAPLs相的油水混合物经抽提泵4抽提至地面缓冲罐5，经油水分离器6进行分离后，油品泵入集油容器7，分离出的水进入水处理设备9进行深度处理直至达标；MPE抽提井中的气相经抽气循环单元的抽气泵抽出后，直接经注气管13注入注气井11，在包气带1进行气体的循环；

抽气循环单元3的气体传感器定时测量循环气体中的氧含量，必要时补充新鲜空气；

注气井11的气压传感器实时测试注气井11内的气压，并以调节抽气泵的出气量和排气口处的排气量进行稳压，外流气体经尾气处理机构14进行气体净化至达标后外排。

实施例2

所述曝气井12的井壁上设有气孔（图中未示出），所述气孔设于污染场地的包气带1和饱和带2，所述注气管13的输出端设于污染场地的饱和带2。

本实施例中，根据场地污染特征与水文地质条件布设MPE抽提井10与曝气井12，布设多相抽提单元与抽气循环单元3；

含NAPLs相的油水混合物经抽提泵4抽提至地面缓冲罐5，经油水分离器6进行分离后，油品泵入集油容器7，分离出的水进入水处理设备9进行深度处理直至达标；MPE抽提井10中的气相经抽气循环单元的抽气泵抽出后，直接经注气管13注入曝气井12；

曝气后，增加地下水与包气带1的含氧量，其中，气体在包气带1循环，液体在饱和带2传质，即：

在包气带1，进行气体的循环，且抽气循环单元3的气体传感器定时测量循环气体中的氧含量，必要时补充新鲜空气；

在饱和带2，曝气井12中配合使用氧化剂、生物强化药剂或有利于传质的相关药剂，加强整体处理效果并通过注气管13和曝气井12的气孔输出；

曝气井12的气压传感器实时测试注气井11内的气压，并以调节抽气泵的出气量和排气口处的排气量进行稳压，外流气体经尾气处理机构14进行气体净化至达标后外排。

Claims (10)

1.一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述系统包括：

一多相抽提单元，用于将污染场地的包气带和饱和带中的污染土壤气体、污染地下水和非水相液体抽提至地面进行处理；

一组合式通风曝气单元，用于将气体注入污染场地的包气带；

一尾气处理单元，用于处理尾气至预设标准后排至大气；

一抽气循环单元，用于将多相抽提单元抽提的气体注入组合式通风曝气单元或自尾气处理单元排出。

2.根据权利要求1所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述多相抽提单元包括抽提井，对应所述抽提井设有气相输出接口，所述气相输出接口与抽气循环单元连接；配合所述抽提井内设有抽提泵。

3.根据权利要求2所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述抽提泵的输出端顺次连接有缓冲罐和油水分离器，对应油水分离器设有集油容器和水输出通道。

4.根据权利要求3所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：对应所述水输出通道设有水处理设备。

5.根据权利要求2所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述抽提泵设于污染场地的地下水位下的饱和带。

6.根据权利要求1所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述组合式通风曝气单元包括注气井和/或曝气井，对应所述注气井和/或曝气井设有注气管，所述注气管的输入端与抽气循环单元的输出端连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述注气井的井壁上设有气孔，所述气孔和注气管的输出端设于污染场地的包气带。

8.根据权利要求6所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述曝气井的井壁上设有气孔，所述气孔设于污染场地的包气带和饱和带，所述注气管的输出端设于污染场地的饱和带。

9.根据权利要求6所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：配合所述注气井和/或曝气井设有气压传感器；井口处设有排气口，对应所述排气口设有尾气处理机构。

10.根据权利要求1所述的一种基于多相抽提和组合通风曝气的污染场地处理系统，其特征在于：所述抽气循环单元为抽气泵，配合所述抽气泵设有气体传感器；对应所述抽气泵设有补氧口。

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