TWI515351B - 地下水循環設備 - Google Patents

Description

地下水循環設備

本發明係有關於一種地下水循環設備，特別是有關於一種能同時抽取及注入地下水的地下水循環設備。

地下水因自然或人為活動引發質變，進而影響正常用途或危害人體健康及生活環境。人為活動產生的污染物，如工業及農業廢水、工業生產、運送或貯存造成化學物質滲透至地下，都可能使地下水的品質改變，造成地下水污染。特別在石化業工廠、加油站等場所之周遭地層土壤或地下水中，通常會有汽、柴油或有機溶劑滲入其中，容易使土壤及地下水受到污染。

地下水中污染物種類包括無機物、有機物、微生物及放射性物質等。依其溶解於地下水的程度，可分為水相與非水相兩大類。水相液體多為化學物質溶解於地下水中形成的溶液，並隨著地下水的流動方向而傳輸。非水相液體簡稱稱為NAPL(non-aqueous phase liquid)，大多為不會溶於水的有機化合物，其中比水輕的稱為LNAPL(light NAPL)，會聚集在地下水位面之上，並沿著地下水面傳輸。比水重的稱為DNAPL(dense NAPL)，會穿過地下水面，積聚在含水層底部，或下滲至更深的地層。

因此，便有需要提供一種能有效的整治受污染之 地下水的設備，以解決前述的問題。

本發明的目的在於提供一種能同時抽取及注入地下水以及整治地下水的地下水循環設備，並透過抽取與注入的動作，使地下水形成三維式侷限空間的循環流動。

為達成上述目的，本發明提供一種地下水循環設備，包括：一淨水裝置，包括一淨水槽、一入水端及一出水端，該淨水槽連通該入水端及該出水端，該淨水裝置用以使一整治水由該入水端進入而到該淨水槽，且該整治水經由該淨水槽而形成一淨水，該淨水由該出水端排出；一抽取管，連通該入水端，並穿設於一地表，用以抽取該地表下之該整治水至該淨水裝置之該入水端；以及一注入管，連通該出水端，並穿設於該地表，用以注入該淨水至該地表下。

上述中的地下水循環設備，更包括一移動裝置，該淨水裝置架設在該移動裝置上。

上述中的移動裝置包括一車頭及一車體，該車頭及車體之間藉由一可拆裝元件連接，該車頭用以拉動該車體，該淨水裝置架設在該車體內，當該移動裝置移動到預定位置時，解除該車頭及該車體的連接關係。

上述中的注入管更包括一外管、一第一內管及一第一井篩，該第一內管設置在該外管內部，用以流出該淨水，該第一井篩設置在該外管之表面，並靠近該第一內管之出水端，，用以使該淨水由該第一井篩注入該地表下。

上述中的注入管更包括一第一襯墊、一第二襯 墊、一第二內管以及一第二井篩，該第一襯墊及該第二襯墊設置在該外管內，且該第二襯墊所在的地表深度大於該第一襯墊所在的地表深度，該第一內管之出水端與該第一襯墊有一距離，該第二內管設置在該外管內部，並穿設該第一襯墊，且該第二內管之出水端與該第二襯墊有一距離，該第二井篩設置在該外管之表面，並靠近該第二內管之出水端，用以使該第二內管流出的該淨水由該第二井篩注入該地表下，其中該第二井篩位在該第一襯墊及該第二襯墊之間。

上述中的注入管更包括第三內管、第三井篩及第三襯墊。該第三井篩所在的地表深度大於該第二襯墊所在的地表深度。該第三內管穿設該第一襯墊及該第二襯墊，且與該第三襯墊有一距離，第三內管之出水端與第三襯墊有一段距離，第三內管出水端設置深度在第三井篩開口處。

上述中的淨水裝置更包括一抽水馬達以及一藥水桶，該抽水馬達連通該入水端，用以抽取該抽取管下之該整治水至該淨水槽內，該藥水桶連通該淨水槽，用以使該藥水桶內之一添加劑流入該淨水槽內，其中該藥水桶內之添加劑混合該整治水而形成該淨水，其中該藥水桶內之添加劑為氧化劑、生物製劑或改善水質的添加劑。

上述中的淨水裝置更包括一淨水桶以及一排水馬達，該淨水桶連通該淨水槽，使該淨水槽內的淨水流入該淨水桶內，該排水馬達之一端連通該淨水桶，該排水馬達之一另一端連通該出水端，用以使該淨水桶內的淨水注入該出水端。

上述中的地下水循環設備，其中該抽取管用以抽取該地表下之地下水，並由該注入管注回至該地表下，使該地表下之地下水循環流動。

本發明的地下水循環設備在進行地下水循環的動作時，可依地下水污染位置的不同做不同方向或距離的設計，因此不會擴散地下水的污染範圍，也可與其他整治技術配合用，快速達到整治效果，不會造二次污染。本發明的地下水循環設備可同時抽取及注入地下水，進而控制地下水三維流體之流向，同時均勻淨水的流向，提升整潔的效果。

為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。

100‧‧‧地下水循環設備

110‧‧‧淨水裝置

111‧‧‧淨水槽

112‧‧‧入水端

113‧‧‧出水端

114‧‧‧抽水馬達

115‧‧‧藥水桶

116‧‧‧淨水桶

117‧‧‧排水馬達

120‧‧‧抽取管

130‧‧‧注入管

131‧‧‧外管

132a‧‧‧第一內管

132b‧‧‧第二內管

132c‧‧‧第三內管

133a‧‧‧第一井篩

133b‧‧‧第二井篩

133c‧‧‧第三井篩

134a‧‧‧第一襯墊

134b‧‧‧第二襯墊

134c‧‧‧第三襯墊

140‧‧‧移動裝置

141‧‧‧車頭

142‧‧‧車體

143‧‧‧可拆裝元件

210‧‧‧白色箭頭

220‧‧‧黑色箭頭

310‧‧‧抽取井

320‧‧‧注入井

910‧‧‧地表

911‧‧‧沙土層

912‧‧‧地下水層

圖1為本發明之一實施例之地下水循環設備示意圖。

圖2為注入管之部份剖面圖。

圖3為本發明之地下水循環設備另一使用方式示意圖。

如圖1所示，為本發明之一實施例之地下水循環設備示意圖。圖2為注入管之部份剖面圖。該地下水循環設備100包括：一淨水裝置110、一抽取管120以及一注入管130。該淨水裝置110包括一淨水槽111、一入水端112及一出水端113。該淨水槽111連通該入水端112及該出水端113，該淨水裝置110用以使一整治水由該入水端112進入而到該淨水槽111內，且該整治水經由該淨水槽111而形成一淨水。 該淨水由該出水端113排出。該抽取管120連通該入水端112，並穿設於一地表910，用以抽取該地表910下之該整治水至該淨水裝置110之該入水端112。該注入管130連通該出水端113，並穿設於該地表910，用以注入該淨水至該地表910下。上述中的整治水即為地下水。

較佳的，該地下水循環設備100更包括一移動裝置140，該淨水裝置110架設在該移動裝置140上。較佳的，該移動裝置140包括一車頭141及一車體142，該車頭141及車體142之間可藉由一可拆裝元件143連接。該車頭141用以拉動該車體142，該淨水裝置110架設在該車體142內，當該移動裝置140移動到預定位置時，可解除該車頭141及該車體142的連接關係。該淨水裝置110更包括一抽水馬達114、一藥水桶115、一淨水桶116及一排水馬達117。該抽水馬達114連通該入水端112，用以抽取該抽取管120下之該整治水至該淨水槽111內。該藥水桶115連通該淨水槽111，用以使該藥水桶115內之一添加劑流入該淨水槽111內，其中該藥水桶115內之添加劑混合該整治水而形成該淨水。該藥水桶115內之添加劑可為氧化劑、生物製劑或能改善水質的添加劑。該淨水桶116連通該淨水槽111，使該淨水槽111內的淨水流入該淨水桶116內。該排水馬達117之一端連通該淨水桶116，該排水馬達117之一另一端連通該出水端113。該排水馬達117用以使該淨水桶116內的淨水注入該出水端113。

該注入管130更包括一外管131、一第一內管 132a、一第二內管132b、一第一井篩133a、一第二井篩133b、一第一襯墊134a及一第二襯墊134b。該第一襯墊134a及該第二襯墊134b設置在該外管131內，且該第二襯墊134b所在的地表910深度大於該第一襯墊134a所在的地表910深度。該第一內管132a設置在該外管131內部，且該第一內管132a之出水端與該第一襯墊134a有一距離。該第一內管132a之出水端用以流出該淨水。該第一井篩133a設置在該外管131之表面，並靠近該第一內管132a之出水端，用以使該第一內管132a之出水端流出的該淨水由該第一井篩133a注入該地表910下(如圖2白色箭頭210方向所示)。

該第二內管132b設置在該外管131內部，並穿設該第一襯墊134a，且與該第二襯墊134b有一距離。該第二井篩133b設置在該外管131之表面，並靠近該第二內管132b之出水端，且介在該第一襯墊134a及該第二襯墊134b之間，，用以使由該第二內管132b之出水端流出的淨水由該第二井篩133b注入該地表910下(如圖2黑色箭頭220方向所示)。

在圖2中還繪示出一第三內管132c、一第三井篩133c及一第三襯墊134c。但該第三內管132c、該第三井篩133c及該第三襯墊134c的功能與上述中的第一及第二內管132a、132b、第一及第二井篩133a、133b及第一及第二襯墊134a、134b相似，而不再贅述。不同的地於，該第三井篩133c所在的地表910深度大於該第二襯墊134b所在的地表910深度。該第三內管132c設置在該外管131內部，並穿設該第一 襯墊134a及該第二襯墊134b，且與該第三襯墊134c有一距離。該第三井篩133c設置在該外管131之表面，並靠近該第三內管132c之出水端。

當使用該地下水循環設備100時，需先確認地表910之地下水層912的位置及流向，然後再分別挖好抽取井及注入井。之後再將地下水循環設備100的抽取管120設置在抽取井內，以及將注入管130設置在注入井內。當地下水循環設備100開始抽取地下水時，抽水馬達114開始動作，然後部份的地下水會進入抽取管120。進入抽取管120的地下水定義為上述中所述的整治水。當整治水由抽取管120進入淨水裝置110的淨水槽111時，該藥水桶115內的添加劑會藉由管路流入該淨水槽111內，使淨水槽111內的整治水及添加劑相互混合而形成淨水。該淨水再由管路進入到淨水桶116內。之後，再藉由排水馬達117的動作，使淨水桶116內的淨水由第一內管132a、第二內管132b及/或第三內管132c流出，並由外管131之第一井篩133a、第二井篩133b及/或第三井篩133c流回地下水層912。藉由抽取整治水及注入淨水的動作可達到地下水循環之目的，而地下水流動可形成有侷限空間的整治牆。該整治牆可依地下水污染位置的不同做不同方向或距離的設計，例如當地下水的污染位置靠近沙土層911時，就可將淨水由第一內管132a流出，然後該淨水再由第一井篩133a回到地下水層912，此時靠近第一井篩133a的地下水會向抽取管120的方向移動，而達到地下水循環之目的。該地下水循環設備100的另一使用方式為，當該抽取管 120用以抽取該地表910下之地下水時，該地下水在不使用任何添加劑的情況下，直接由該注入管130回注至該地表910下，使該地表910下之地下水循環流動。

圖3為本發明之地下水循環設備另一使用方式示意圖。要使用地下水循環設備100前，可先在地表910上挖一個抽取井310，以及在抽取井310的周圍挖複數個注入井320。然後該地下水循環設備100的抽取管120設置在抽取井310內。該地下水循環設備100可具有複數個注入管130，可同時設置在不同的注入井320內。當地下水循環設備100啟動時，使用者能選擇要同時對複數個注入管130流出淨水，或者只對單一個注入管130流出淨水。

綜上可知，本發明的地下水循環設備在進行地下水循環的動作時，可依地下水污染位置的不同做不同方向或距離的設計，因此不會擴散地下水的污染範圍，也可與其他整治技術配合用，快速達到整治效果，不會造二次污染。本發明的地下水循環設備可使抽取井及注入井二間距地表下之地下水，藉由同時抽取及注入地下水，進而形成三維侷限空間的地下水循環，同時均勻淨水的流向，提升整潔的效果，其中三維是指地下水形成水平及垂直循環流動。

綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

100‧‧‧地下水循環設備

110‧‧‧淨水裝置

111‧‧‧淨水槽

112‧‧‧入水端

113‧‧‧出水端

114‧‧‧抽水馬達

115‧‧‧藥水桶

116‧‧‧淨水桶

117‧‧‧排水馬達

120‧‧‧抽取管

130‧‧‧注入管

133a‧‧‧第一井篩

133b‧‧‧第二井篩

133c‧‧‧第三井篩

140‧‧‧移動裝置

141‧‧‧車頭

142‧‧‧車體

143‧‧‧可拆裝元件

910‧‧‧地表

911‧‧‧沙土層

912‧‧‧地下水層

Claims (9)

1. 一種地下水循環設備，包括：一淨水裝置，包括一淨水槽、一入水端及一出水端，該淨水槽連通該入水端及該出水端，該淨水裝置用以使一整治水由該入水端進入而到該淨水槽，且該整治水經由該淨水槽而形成一淨水，該淨水由該出水端排出；一抽取管，連通該入水端，並穿設於一地表，用以抽取該地表下之該整治水至該淨水裝置之該入水端；以及一注入管，連通該出水端，並穿設於該地表，用以注入該淨水至該地表下，其中該注入管更包括一外管、一第一內管及一第一井篩，該第一內管設置在該外管內部，用以流出該淨水，該第一井篩設置在該外管之表面，並靠近該第一內管之出水端，用以使該淨水由該第一井篩注入該地表下。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之地下水循環設備，更包括一移動裝置，該淨水裝置架設在該移動裝置上。
3. 根據申請專利範圍第2項所述之地下水循環設備，該移動裝置包括一車頭及一車體，該車頭及車體之間藉由一可拆裝元件連接，該車頭用以拉動該車體，該淨水裝置架設在該車體內，當該移動裝置移動到預定位置時，解除該車頭及該車體的連接關係。
4. 根據申請專利範圍第1項所述之地下水循環設備，其中該注入管更包括一第一襯墊、一第二襯墊、一第二內管以及一第二井篩，該第一襯墊及該第二襯墊設置在該外管內，且該第二襯墊所在的地表深度大於該第一襯墊所在的地表深度，該第一內管之出水端與該第一襯墊有一距離，該第二內管設置在該外管內部，並穿設該第一襯墊，且該第二內管之出水端與該第二襯墊有一距離，該第二井篩設置在該外管之表面，並靠近該第二內管之出水端，用以使該第二內管流出的該淨水由該第二井篩注入該地表下。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之地下水循環設備，其中該第二井篩位在該第一襯墊及該第二襯墊之間。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之地下水循環設備，其中該淨水裝置更包括一抽水馬達以及一藥水桶，該抽水馬達連通該入水端，用以抽取該抽取管下之該整治水至該淨水槽內，該藥水桶連通該淨水槽，用以使該藥水桶內之一添加劑流入該淨水槽內，其中該藥水桶內之添加劑混合該整治水而形成該淨水。
7. 根據申請專利範圍第6項所述之地下水循環設備，其中該淨水裝置更包括一淨水桶以及一排水馬達，該淨水桶連通該淨水槽，使該淨水槽內的淨水流入該淨水桶內，該排水馬達之一端連通該淨水桶，該排水馬達之一另一端連通該出水端，用以使該淨水桶內的淨水注入該出水端。
8. 根據申請專利範圍第6項所述之地下水循環設備，其中該藥水桶內之添加劑為氧化劑、生物製劑或改善水質的添加劑。
9. 根據申請專利範圍第1項所述之地下水循環設備，其中該抽取管用以抽取該地表下之地下水，並由該注入管注回至該地表下，使該地表下之地下水循環流動。