CN107755421A - 一种污染场地原位快速注入修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种污染场地原位快速注入修复系统，包括若干个配药罐，药剂混合罐及药剂注射组件，配药罐上部设有药剂加入口和溶剂加入口，下部设有药剂输出口，配药罐内设有第一搅拌机构，药剂混合罐上设有进液口，进液口与药剂输出口管道连接，药剂混合罐内设有第二搅拌机构，药剂混合罐下部设有混合药剂输送口，药剂注射组件与混合药剂输送口经药剂注射泵管道连接。该发明可根据不同的药剂特点、供应量需求及注射参数进行药剂配制和注射，既适用于污染场地的原位化学氧化/还原修复、原位固定稳定化修复，又不受药剂类型的限制，同时实现多种修复药剂配制及注射，适用范围广泛，自动化程度高，具有良好的环保效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明属于环境修复技术领域，具体涉及一种污染场地原位快速注入修复系统。
背景技术
我国耕地资源紧张，根据国家环保部2006年所发布的资料，全国受污染的耕地约1000万hm2，占我国耕地面积的8%以上。土壤及地下水污染使得我国耕地资源紧张的问题更加严重。污染场地修复的关注度与日剧增，修复技术的发展成为当前工作的重点。治理场地污染通常有异位修复和原位修复两种方法。原位修复技术由于对不需要挖掘和输送土壤，施工措施简单，成本较低，对环境的二次污染较小，可以同时修复深层污染的土壤和地下水等优势在污染场地修复领域得到了广泛应用。
目前，常见的原位修复注射方式为原位注射井、原位直压注射和高压旋喷注射。然而，原位注射井的建井周期较长且建井费用较高；原位直压注射的注射钻杆仅在钻头开孔，药剂注射效率低，且需要边提升钻杆边注射，操作复杂，注射效率低；高压旋喷注射需要配备的机械设备较为庞大，能耗高，且设备稳定性差。总之，现有的原位注入方式局限性多，适用范围小，普适性差。
发明内容
本发明的目的是克服现有原位注入修复方式局限性多，适用范围小，普适性差的问题。
为此，本发明实施例提供了一种污染场地原位快速注入修复系统，包括若干个配药罐，药剂混合罐以及药剂注射组件，所述配药罐上部设有药剂加入口和溶剂加入口，配药罐下部设有药剂输出口，配药罐内设有第一搅拌机构，所述药剂混合罐上设有若干个进液口，各进液口分别与各配药罐的药剂输出口一一对应管道连接，且在该管道上设置有药剂输送泵，各所述进液口处均设置有进液控制阀，所述药剂混合罐内设有第二搅拌机构，药剂混合罐下部设有混合药剂输送口，所述药剂注射组件与混合药剂输送口经药剂注射泵管道连接。
作为优选的，所述配药罐的药剂加入口包括固体药剂加入口和液体药剂加入口。
作为优选的，所述配药罐的药剂输出口处设置有药剂输出控制阀。
作为优选的，所述配药罐和药剂混合罐的底部均设置有底部排空管，该底部排空管上设有截止阀。
作为优选的，所述药剂混合罐内设有液位计。
作为优选的，所述液位计联动控制进液控制阀和药剂注射泵。
作为优选的，所述药剂注射组件有多组，该多组药剂注射组件之间并联设置，多组药剂注射组件均与药剂注射泵管道连接。
作为优选的，所述药剂注射组件包括输送钻杆和注射钻杆，所述输送钻杆与注射钻杆之间连通，所述注射钻杆侧壁上设有若干个开孔。
作为优选的，所述注射钻杆的开孔孔径为1～10mm，开孔间距为10～500mm，注射钻杆单个纵向截面的开孔数量为1～8个。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明提供的这种污染场地原位快速注入修复系统通过多个配药罐和药剂混合罐的设置，可根据不同的药剂特点、药剂供应量需求、药剂形态、药剂注射参数进行药剂配制和注射，完成污染土壤和地下水的原位修复，既适用于污染土壤及地下水的原位化学氧化修复、原位化学原位还原修复、原位固定稳定化修复，又不受固态、液态药剂类型的限制，耐腐蚀性能强，而且可以同时实现多种修复药剂配制及注射，适用范围广泛。
(2)本发明提供的这种污染场地原位快速注入修复系统可根据实际的场地污染深度及污染分布情况，设计不同数量的药剂注射组件，通过液压钻机将药剂注射组件快速压入到指定修复深度，通过注射泵将修复药剂注入至指定修复区域，提高了场地修复效率。
(3)本发明提供的这种污染场地原位快速注入修复系统结构布局合理，适用范围广泛，自动化程度高，灵活性好，运行效率高，系统稳定性好，经济可行，既适用于各种污染类型的场地，又能够实现污染场地的准原位修复，具有良好的环保效益和社会效益。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明污染场地原位快速注入修复系统的结构示意图；
图2是本发明中药剂注射组件的结构示意图。
附图标记说明：1、配药罐；2、固体药剂加入口；3、第一搅拌机构；4、液体药剂加入口；5、溶剂加入口；6、药剂输出口；7、药剂输出控制阀；8、药剂输送泵；9、底部排空管；10、截止阀；11、药剂混合罐；12、进液口；13、进液控制阀；14、第二搅拌机构；15、液位计；16、混合药剂输送口；17、药剂注射泵；18、药剂注射控制阀；19、药剂注射组件；20、输送钻杆；21、注射钻杆；22、开孔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。
术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
如图1所示，本实施例提供了一种污染场地原位快速注入修复系统，包括若干个配药罐1，药剂混合罐11以及药剂注射组件19，所述配药罐1上部设有药剂加入口和溶剂加入口5，配药罐1下部设有药剂输出口6，配药罐1内设有第一搅拌机构3，所述药剂混合罐11上设有若干个进液口12，各进液口12分别与各配药罐1的药剂输出口6一一对应管道连接，且在该管道上设置有药剂输送泵8，各所述进液口12处均设置有进液控制阀13，所述药剂混合罐11内设有第二搅拌机构14，药剂混合罐11下部设有混合药剂输送口16，所述药剂注射组件19与混合药剂输送口16经药剂注射泵17管道连接。由于不同的修复药剂具有其不同的自身特点，将多种不同的药剂在同一配药装置中混合配药，不同药剂之间会发生反应，长时间混合再注射至需修复的污染场地会影响药剂修复的效果，因此本实施例中通过设置多个配药罐1，将不同的修复药剂分别加入到不同的配药罐1中进行分开配药，在修复污染场地时，将不同配药罐1中的配制好的修复药剂输送到药剂混合罐11中混合均匀后随即通过药剂注射组件19注射到污染场地进行原位修复，而药剂注射组件19可根据实际污染场地的污染深度通过液压钻机快速压入到指定修复深度，从而可将修复药剂快速的注入到指定修复区域，提高了污染场地的修复效率，而且配药罐1可安装在离污染场地较远的地方进行不同药剂的配制，远距离配药不会对药剂的修复效果产生影响。
细化的实施方式，所述配药罐1的体积可根据每天修复药剂的使用量进行设计，设计体积参数为0.5～50m3，配药罐1可选择的材质为PE材质、不锈钢材质等其他耐腐蚀材料。优选的，所述配药罐1的药剂加入口包括固体药剂加入口2和液体药剂加入口4，各配药罐1用于配制不同的药剂溶液，药剂可以是固态药剂，也可以是液态药剂，固态药剂从固体药剂加入口2加入到配药罐1，液态药剂通过管道由液体药剂加入口4加入到配药罐1，溶剂则通过管道由溶剂加入口5加入到配药罐1，药剂和溶剂在配药罐1中通过第一搅拌机构3的充分搅拌变为均匀的药剂溶液，其中第一搅拌机构1为电力驱动，采用变频控制，可调节搅拌叶转速，控制药剂配制效率；该修复系统不受固态、液态药剂类型的限制，且耐腐蚀性能强，通过多个配药罐1的设置可根据修复需要分别配制不同种类的修复药剂满足多种药剂同时进行注入修复的需求，扩大了其适用范围。所述配药罐1的药剂输出口6处设置有药剂输出控制阀7，配药罐1经药剂输出控制阀7与药剂输送泵8管道连接，通过药剂输出控制阀7控制对应配药罐1内配制好的药剂溶液输出流量，提高药剂混合罐11中混合药剂的药效，进一步提高污染场地土壤和地下水的修复效果。
所述药剂混合罐11的体积可根据修复药剂的使用量进行设计，设计体积参数为0.5～50m3，可选择的材质为PE材质、不锈钢材质等其他耐腐蚀材料，其中第二搅拌机构14为电力驱动，采用变频控制，可调节搅拌叶转速，控制药剂混合效率。而作为一种优化的实施方式，所述药剂混合罐11内设有液位计15，通过液位计15检测药剂混合罐11中混合药剂溶液的液位变化，进而控制进入药剂混合罐11药剂溶液量或混合药剂溶液的注射量，保证污染场地修复过程的连续性及修复效果；优化的，所述液位计15联动控制进液控制阀13和药剂注射泵17，液位计15将药剂混合罐11内的液位转化为电信号传输给进液口12处的进液控制阀13和药剂注射泵17，当药剂混合罐11内的液位超过高液位线时，液位计15报警并自动关闭进液口12处的进液控制阀13，停止进药；当药剂混合罐11内的液位低于低液位线时，液位计15报警并自动关闭药剂注射泵17的电源开关，停止供药，从而实现了药剂注射的自动控制。
进一步的，所述配药罐1和药剂混合罐11的底部均设置有底部排空管9，该底部排空管9上设有截止阀10，底部排空管9用于配药罐1和药剂混合罐11的事故排空和清洗排液。药剂输送泵8和药剂注射泵17的压力和流量可根据药剂注射的设计参数进行选型，压力设计参数为0.1～10MPa，流量设计参数为10～1000L/min，用于满足不同工况的药剂注射需求；药剂输送泵8和药剂注射泵17的过流材质根据修复药剂的腐蚀特性可选择铸铁内衬聚四氟乙烯或不锈钢材质等其他耐腐蚀材料。
作为一种优化的实施方式，如图2所示，所述药剂注射组件19包括输送钻杆20和注射钻杆21，所述输送钻杆20与注射钻杆21通过螺纹连接，所述注射钻杆21侧壁上设有若干个开孔22，输送钻杆20上不开孔；输送钻杆20和注射钻杆21可以选用不锈钢管或无缝钢管，根据场地注射参数设计外径为20～200mm，设计内径为10～150mm，输送钻杆20和注射钻杆21长度为200～3000mm，注射钻杆21的开孔22孔径为1～10mm，设计开孔22间距为10～500mm，注射钻杆21单个纵向截面的开孔22数量为1～8个。当药剂注射组件19通过液压钻机压入到指定修复深度，其中注射钻杆21处于待修复污染场地的指定修复深度，通过在注射钻杆21的侧壁上设置多个开孔22，可使得混合药剂溶液通过开孔22向注射钻杆21周边不同方向注射修复药剂溶液，而且开孔22在注射钻杆21上沿污染场地不同深度亦有设置，增大了该药剂注射组件19的药剂溶液注射修复范围，可有效提高污染场地的修复效果，药剂注射组件19与药剂注射泵17之间设有药剂注射控制阀18，通过药剂注射控制阀18控制进入药剂注射组件19中的药剂溶液的注射流量，从而控制修复区域内注射的修复药剂用量，进一步提高修复效果；而将输送钻杆20与注射钻杆21采用螺纹连接，便于两者的拆卸清理。由于单个药剂注射组件19注射药剂所能修复的区域面积有限，为了能同时修复更大范围的污染区域，优选的，根据实际的场地污染深度及污染分布情况，可将所述药剂注射组件19设计为多组，该多组药剂注射组件19之间并联设置，多组药剂注射组件19均与药剂注射泵17管道连接，多组药剂注射组件19通过液压钻机分别压入到不同污染场地的指定修复深度，可同时实现大面积范围污染场地的修复工作，提高了修复效率。
综上所述，本发明提供的这种污染场地原位快速注入修复系统结构布局合理，适用范围广泛，自动化程度高，灵活性好，运行效率高，系统稳定性好，经济可行，既适用于各种污染类型的场地，又能够实现污染场地的准原位修复，具有良好的环保效益和社会效益。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：包括若干个配药罐(1)，药剂混合罐(11)以及药剂注射组件(19)，所述配药罐(1)上部设有药剂加入口和溶剂加入口(5)，配药罐(1)下部设有药剂输出口(6)，配药罐(1)内设有第一搅拌机构(3)，所述药剂混合罐(11)上设有若干个进液口(12)，各进液口(12)分别与各配药罐(1)的药剂输出口(6)一一对应管道连接，且在该管道上设置有药剂输送泵(8)，各所述进液口(12)处均设置有进液控制阀(13)，所述药剂混合罐(11)内设有第二搅拌机构(14)，药剂混合罐(11)下部设有混合药剂输送口(16)，所述药剂注射组件(19)与混合药剂输送口(16)经药剂注射泵(17)管道连接。
2.如权利要求1所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述配药罐(1)的药剂加入口包括固体药剂加入口(2)和液体药剂加入口(4)。
3.如权利要求1所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述配药罐(1)的药剂输出口(6)处设置有药剂输出控制阀(7)。
4.如权利要求1所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述配药罐(1)和药剂混合罐(11)的底部均设置有底部排空管(9)，该底部排空管(9)上设有截止阀(10)。
5.如权利要求1所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述药剂混合罐(11)内设有液位计(15)。
6.如权利要求5所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述液位计(15)联动控制进液控制阀(13)和药剂注射泵(17)。
7.如权利要求1所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述药剂注射组件(19)有多组，该多组药剂注射组件(19)之间并联设置，多组药剂注射组件(19)均与药剂注射泵(18)管道连接。
8.如权利要求1或7所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述药剂注射组件(19)包括输送钻杆(20)和注射钻杆(21)，所述输送钻杆(20)与注射钻杆(21)之间连通，所述注射钻杆(21)侧壁上设有若干个开孔(22)。
9.如权利要求8所述的污染场地原位快速注入修复系统，其特征在于：所述注射钻杆(21)的开孔(22)孔径为1～10mm，开孔(22)间距为10～500mm，注射钻杆(21)单个纵向截面的开孔(22)数量为1～8个。
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