CN104874592A - 一种污染土壤原位多相抽提系统 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种污染土壤原位多相抽提系统，该系统包括有多个抽提井，所述抽提井上方通过相应管道设置有用于抽取井中气液的水气两用泵，所述水气两用泵通过相应管道连通气水分离装置，所述气水分离装置的气相出口通过管道连通真空泵的吸口，所述真空泵的出口通过管道连通气体处理装置的入口，所述气体处理装置的出口连通外界大气，所述气水分离装置的液相出口通过管道连通油水分离装置的入口，所述油水分离装置的非水溶性污染物出口连通高危废物收集装置中，所述油水分离装置的出口通过污水泵连通污水处理站。采用本发明技术方案，可以控制和修复土壤与地下水中的有机污染物，并且修复周期短、成本低、维护较方便。
Description
技术领域
本发明涉及环境工程领域，具体涉及一种污染土壤原位多相抽提系统。
背景技术
易挥发的污染气体和易流动的非水相污染液体称为NAPL，如汽油、柴油、有机溶剂等；密度小于水的称为LNAPL（Light NAPL），也称为轻质油，通常为石油产品，如柴油、苯、二甲苯等；密度大于水的称为DNAPL（Density LNAPL），也成为重油，通常为含卤素的有机溶剂（如PCE，PCB）和农药（DDT），还有焦化产物，如煤焦油。
本发明通过真空提取手段，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相分离及处理，以控制和修复土壤与地下水中的有机污染物。
多相抽提是指同时抽取污染区域的气体和液体（包括土壤气体、地下水和NAPL），把气态、水溶态以及非水溶性液态污染物从地下抽吸到地面上的处理系统中。多相分离是指对抽出物进行的气－液及油－水分离过程。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种污染土壤原位多相抽提系统。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种污染土壤原位多相抽提系统，该系统包括有多个抽提井，所述抽提井上方通过相应管道设置有用于抽取井中气液的水气两用泵，所述水气两用泵通过相应管道连通气水分离装置，所述气水分离装置的气相出口通过管道连通真空泵的吸口，所述真空泵的出口通过管道连通气体处理装置的入口，所述气体处理装置的出口连通外界大气，所述气水分离装置的液相出口通过管道连通油水分离装置的入口，所述油水分离装置的非水溶性污染物出口连通高危废物收集装置中，所述油水分离装置的出口通过污水泵连通污水处理站。
进一步的，所述抽提井与水气两用泵之间的管路上设置有真空计和流量计。
进一步的，所述油水分离装置通过重力沉降方式除去浮油层，分离出含油量低的水。
进一步的，该系统还包括用于控制系统中各执行端的PLC控制设备、以及设置于抽提井内监测其真空度、井内的地下水降深、抽提地下水体积、单井流量、进口流量和井附近地下水位变化参数的监测设备。
本发明的有益效果是:
采用本发明技术方案，可以控制和修复土壤与地下水中的有机污染物，并且修复周期短，一般需要1-24个月的时间，其处理成本与污染物浓度和工程规模等因素相关，具体成本包括建设施工投资、设备投资、运行管理费用等支出。根据国内中试工程案例，每处理1千克NAPL的成本约385元，非常低，在运行期间需，运行过程中通过监测系统可持续监测的物理及机械参数（抽提井和监测井内的真空度、抽提井内的地下水降深、抽提地下水体积、单井流量、风机进口流量、抽提井附近地下水位变化等）、化学指标（气相污染物浓度、气/水排放口污染物浓度、抽提地下水污染物浓度、NAPL组成变化等）、以及生物相关指标（溶解性气体、氮和磷浓度、BOD、pH值、氧化还原电位、微生物数量等）。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图中标号说明：1、抽提井，2、水气两用泵，3、气水分离装置，4、真空泵，5、气体处理装置，6、油水分离装置，7、高危废物收集装置，8、污水泵，9、污水处理站，10、真空计，11、流量计。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
参照图1所示，一种污染土壤原位多相抽提系统，该系统包括有多个抽提井1，所述抽提井1上方通过相应管道设置有用于抽取井中气液的水气两用泵2，所述水气两用泵2通过相应管道连通气水分离装置3，所述气水分离装置3的气相出口通过管道连通真空泵4的吸口，所述真空泵4的出口通过管道连通气体处理装置5的入口，所述气体处理装置5的出口连通外界大气，所述气水分离装置3的液相出口通过管道连通油水分离装置6的入口，所述油水分离装置6的非水溶性污染物出口连通高危废物收集装置7中，所述油水分离装置6的出口通过污水泵8连通污水处理站9。
所述抽提井1与水气两用泵2之间的管路上设置有真空计10和流量计11。
所述油水分离装置6通过重力沉降方式除去浮油层，分离出含油量低的水。
该系统还包括用于控制系统中各执行端的PLC控制设备、以及设置于抽提井1内监测其真空度、井内的地下水降深、抽提地下水体积、单井流量、进口流量和井附近地下水位变化参数的监测设备。
在本实施例中处理过程如下：（1）.首先，建立地下水抽提井1，井与井间距应在水力影响半径范围内，抽提井1中的NAPL和受污染的地下水首先会通过泵被抽出地面，在抽提井1附近区域的NAPL会随着地下水对井的补给一起进入抽提井内而被抽出，对于有DNAPL存在的场地，抽提井1的深度应达到隔水层顶部。
（2）.保持整个抽提管路良好的密闭性，包括井口、管路、接口等，抽提开始后，根据流量计11观测流量，并依据真空计10示数调节真空度及抽提管位置，使系统稳定运行。
（3）.被水气两用泵2抽出的土壤气体、地下水以及NAPL在气水分离装置3内进行气水分离，分离出的气相部分通过真空泵4排入气体处置装置5，分离出的液相部分则进入油水分离装置6内。
（4）.液相在油水分离装置6内通过重力分离，得到的上层LNAPL和下层DNAPL污染物作为危险废物处置，受污染的地下水则通过污水泵送至现场污水处理站处理后达标排放。
在上述实施例中，（1）抽提井采用UPVC材质，井径25mm，井深3.5m，影响半径约6.0m，其中筛管位于地下1m 至地下3m 的位置。（2）多相抽提中试系统的运行以单个抽提井逐一轮流抽提方式进行，总共运行25天。（3）单个抽提井每天的抽提时间在0.5小时内，25天的累积抽提时间共约8小时。（4）抽提时系统真空度控制在-0.065 MPa，抽提井井头真空度控制在-0.03MPa，平均气体抽提流量为80-100 升/分钟（L/min）。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种污染土壤原位多相抽提系统，其特征在于，该系统包括有多个抽提井（1），所述抽提井（1）上方通过相应管道设置有用于抽取井中气液的水气两用泵（2），所述水气两用泵（2）通过相应管道连通气水分离装置（3），所述气水分离装置（3）的气相出口通过管道连通真空泵（4）的吸口，所述真空泵（4）的出口通过管道连通气体处理装置（5）的入口，所述气体处理装置（5）的出口连通外界大气，所述气水分离装置（3）的液相出口通过管道连通油水分离装置（6）的入口，所述油水分离装置（6）的非水溶性污染物出口连通高危废物收集装置（7）中，所述油水分离装置（6）的出口通过污水泵（8）连通污水处理站（9）。
2.根据权利要求1所述的污染土壤原位多相抽提系统，其特征在于，所述抽提井（1）与水气两用泵（2）之间的管路上设置有真空计（10）和流量计（11）。
3.根据权利要求1所述的污染土壤原位多相抽提系统，其特征在于，所述油水分离装置（6）通过重力沉降方式除去浮油层，分离出含油量低的水。
4.根据权利要求1所述的污染土壤原位多相抽提系统，其特征在于，该系统还包括用于控制系统中各执行端的PLC控制设备、以及设置于抽提井（1）内监测其真空度、井内的地下水降深、抽提地下水体积、单井流量、进口流量和井附近地下水位变化参数的监测设备。
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