一种地下水环境监测井专用洗井取样泵及洗井取样方法技术

本发明专利技术涉及一种地下水环境监测井专用洗井取样泵及洗井取样方法，属于地下水环境监测井设备技术领域。技术方案是：下壳体（11）上端与上壳体（1）下端螺纹连接；上壳体（1）内设有电池仓（6）和水泵（5），锂电池（12）设置在电池仓（6）内；进水口（2）处设有过滤器，进水口（2）和出水口均与水泵（5）相连通；下壳体（11）内部分为上下两个空间，调速旋钮（16）和浮子开关（10）设置在防水材料密封结构上，调速旋钮（16）和浮子开关（10）均位于下部空间内，调速器（8）设置在上部空间内。本发明专利技术解决了电池或柴油机体积大、携带不便的问题，流量可调，小巧轻便、方便易携；实现了抽水和取样的自动化。

A special well-flushing sampling pump and well-flushing sampling method for groundwater environmental monitoring wells

【技术实现步骤摘要】
一种地下水环境监测井专用洗井取样泵及洗井取样方法
本专利技术涉及一种地下水环境监测井专用洗井取样泵及洗井取样方法，用于地下水监测井的洗井和取样工作，属于地下水环境监测井设备

技术介绍
随着我国社会经济的发展，地下水环境问题日益突出，部分区域地下水已受到严重污染。对已受污染的地下水进行科学准确的调查、评价与治理变得越来越重要。目前地下水污染调查、水质监测的主要手段是在地下水监测井采取样品进行化验。在进行地下水取样工作时，地下水环境监测井是否充分洗井以及采样器具的选用等方面都直接关系到地下水水质检测结果的质量和有效性。国外发达国家十分重视地下水采样技术，已形成规模化、系统化的采样器具产品；而我国在地下水采样技术尤其是采样设备方面起步较晚，技术相对落后于国外。洗井是指由于工程需要，在修井作业过程中，将洗井介质由泵注设备经井筒或钻杆注入，把井筒内的物质(液相、固相、气相)携带至地面，从而改变井筒内的介质性质达到作业要求的过程，主要包含换浆、洗井及抽水三个连续的作业。经市场调查，我国目前常见的采样器具大致分为四类：取样筒式采样器、惯性式采样器、气体驱动式采样器和潜水、电泵式采样器。各器具性能优劣参差不齐，低价泵如惯性式采样器和潜水泵等，口径流量大、取样质量低，难以满足日益严格的洗净取样要求；而可以满足要求的气囊泵和U形管泵等，需要携带操控台等设备且操作较复杂繁琐、效率较低，存在使用寿命短、耗材贵等问题。地下水环境监测井建井时，泥沙含量较高，所以对洗井工作要求更为严格，洗井至水清砂净，至少需要清洗井管内水体的3～5倍（大约为50～500m3的地下水体积）。而目前国内市场洗井常用的泵是潜水泵，但其往往由于直径大不能作为洗井和取样工具，或者存在发电机和外接电源等装置，使用笨重繁琐；人工贝勒管提水则效率极低、费时费力；虽有部分气囊泵、小直径多功能离心泵等可供选择使用，但存在价格昂贵、日常损耗很大，流速低的缺陷，使得洗井效率差，取样成本高。我国目前陆续颁布了多项地下水环境监测井的建井规范和采样的技术方法，其中规定监测井井管外径设计范围为50～200mm，一般情况下地下水监测井内水位埋深范围为2～100m。采集水样前应及时进行洗井，清洗地下水用量不得少于3～5倍井容积（洗井水量大约为10～100m3）。而潜水泵往往由于直径大，大于部分监测井的井径，适用范围有限；部分气囊泵流速较小、效率较低，且价格昂贵、性价比不高；人工贝勒管提水洗井则效率极低，需要耗费大量的人力物力。我国于2018年5月1日开始实施的《地下水质量标准GB/T-14848-2017》中监测指标由将原标准的39项指标增至93项，其中有机化合物指标增加了47项，也增加了对地下水采样仪器和方法的要求：在尽量减少对地下水的扰动的同时，要求采样流速宜低于0.5L/min。在进行有机样取样时，价格低的潜水泵流量大，对地下水的扰动较大，不适用于挥发性、半挥发性等有机污染物的取样；气囊泵价格高，地下水中的泥沙对气囊泵的损耗大，性价比不高，普及度低；无论是潜水泵还是气囊泵都需要发电机或外接电源等装置，繁杂沉重、不易携带，导致取样效率低。针对地下水的采样泵，目前主要有以下几种：中国专利CN207866560U“地下水采样装置”，通过设置过渡瓶可以防止收集瓶内的水满后直接倒吸入采样泵内，保护采样泵，第一电磁阀能够阻挡外界空气进入过渡瓶内，避免采样泵重新抽真空，第二电磁阀能够避免湿空气进入采样泵，延长采样泵的使用寿命，降低成本。但是主要适用于取样，用于洗井则效率低。中国专利CN203587386U“内置式惯性地下水采样泵”，通过取样管和置入该取样管内的过水挡环、球封和基座组合构成，解决了外置式惯性地下水取样泵外径大、整体性较差和磨损井管等问题。但是需要外接电源等装置，使用繁琐、费时费力。中国专利CN205506471U“一种手持式采样器”，通过在主壳体内部空腔中设有控制单元、内置电机和内置采样泵，可以手持着手动采样，也可以放置与地上自动采样，自动停止，方便了现场采样工作，但是用于洗井工作则效率低。本申请人的技术专利ZL201820339278.5“一种新型地下水环境监测井专用洗井取样泵”解决了一定问题，但存在如下问题：1、采用水面传感器实现自动取水和停止，取样泵离开水面后仍存在空转时间；2、电池仓结构不合理，电池与泵体为密闭整体，不能更换电池，接线复杂；3、水泵流量不可调，可操作性差；4、水泵隔膜材料对水质有影响，存在二次污染。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种地下水环境监测井专用洗井取样泵及洗井取样方法，将电源与水泵合并为一体，操作简便、可靠便携；该水泵直径范围为50～80mm，可以实现不同井径监测井的不同监测指标的取样工作；通过设计实现流量可调节，0.1～5.0L/min，满足洗井抽水与取样多功能需求，适用性强，解决
技术介绍
存在的上述问题。本专利技术的技术方案是：一种地下水环境监测井专用洗井取样泵，包含上壳体、进水口、提环、出水口、水泵、过滤器、电池仓、连接体、调速器、防水材料密封结构、浮子开关、下壳体、锂电池和调速旋钮，所述上壳体和下壳体均为下端开口的筒状结构，下壳体上端与上壳体下端螺纹连接；上壳体内设有电池仓和水泵，电池仓与上壳体的下端开口相连通，锂电池设置在电池仓内；上壳体的上端面设有进水口、提环和出水口，进水口处设有过滤器，进水口和出水口均与水泵相连通；所述防水材料密封结构设置在下壳体内部，将下壳体内部分为上下两个空间，下部空间与下壳体的下端开口相连通，调速旋钮和浮子开关设置在防水材料密封结构上，调速旋钮和浮子开关均位于下部空间内，调速器设置在上部空间内；所述锂电池、调速器、调速旋钮、浮子开关与水泵的电机依次连接，形成电气回路；所述电池仓开口处设有电池定位块，电池定位块将锂电池固定在电池仓内，电池定位块为片状，上设有锂电池电极触片和电机电源触片；所述下壳体上端设有连接体，连接体与下壳体为一体结构，连接体上设有外螺纹，上壳体下端开口处设有内螺纹，上壳体与连接体螺纹连接，连接体上设有锂电池电极触柱和电机电源触柱，锂电池电极触柱和电机电源触柱分别与锂电池电极触片和电机电源触片相匹配。所述锂电池电极触片和电机电源触片在电池仓内分别与锂电池的电极和水泵电机连接；所述锂电池电极触柱和电机电源触柱分别与调速器和浮子开关连接。所述调速器为公知公用的水泵电机调速装置，例如：可调电阻。所述防水材料密封结构为公知公用的防水隔层。所述出水口上设有宝塔接头，出水管通过宝塔接头与出水口连接。所述过滤器为进水口内设过滤层。所述锂电池的一个电极通过锂电池电极触片和锂电池电极触柱与调速器连接，调速器为可调电阻，调速器通过调速旋钮与浮子开关连接，浮子开关通过电机电源触柱和电机电源触片与水泵的电机连接，水泵的电机与锂电池的另一个电极连接。所述提环上设有钢丝绳。所述调速旋钮的调节水泵流量范围为0-5.0L/min。所述下壳体下部空间的外壳壁上设有侧开口，用于侧面进水。所述锂电池为12V（伏特）锂电池。所述水泵为隔膜泵。所述隔膜泵、过滤器、调速器、浮子开关、防水材料密封结构、宝塔接头、锂电池和调速旋钮等均为本领域公用的设备。一种地下水环境监测井自动洗井取样方法，采用上述的洗井取样泵，其操作方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地下水环境监测井专用洗井取样泵，其特征在于：包含上壳体（1）、进水口（2）、提环（3）、出水口、水泵（5）、过滤器、电池仓（6）、连接体（7）、调速器（8）、防水材料密封结构（9）、浮子开关（10）、下壳体（11）、锂电池（12）和调速旋钮（16），所述上壳体（1）和下壳体（11）均为下端开口的筒状结构，下壳体（11）上端与上壳体（1）下端螺纹连接；上壳体（1）内设有电池仓（6）和水泵（5），电池仓（6）与上壳体（1） 的下端开口相连通，锂电池（12）设置在电池仓（6）内；上壳体（1）的上端面设有进水口（2）、提环（3）和出水口，进水口（2）处设有过滤器，进水口（2）和出水口均与水泵（5）相连通；所述防水材料密封结构（9）设置在下壳体（11）内部，将下壳体（11）内部分为上下两个空间，下部空间与下壳体（11）的下端开口相连通，调速旋钮（16）和浮子开关（10）设置在防水材料密封结构上，调速旋钮（16）和浮子开关（10）均位于下部空间内；调速器（8）设置在上部空间内；所述锂电池（12）、调速器（8）、调速旋钮（16）、浮子开关（10）与水泵（5）的电机依次连接，形成电气回路；所述电池仓（6）的开口处设有电池定位块（15），电池定位块（15）将锂电池（12）固定在电池仓（6）内，电池定位块（15）为片状，设有锂电池电极触片（13）和电机电源触片（14）；所述下壳体（11）上端设有连接体（7），连接体（7）与下壳体（11）为一体结构，连接体（7）上设有外螺纹，上壳体（1）下端开口处设有内螺纹，上壳体（1）与连接体（7）螺纹连接，连接体（7）上设有锂电池电极触柱（18）和电机电源触柱（19），锂电池电极触柱（18）和电机电源触柱（19）分别与锂电池电极触片（13）和电机电源触片（14）相匹配。...

【技术特征摘要】
1.一种地下水环境监测井专用洗井取样泵，其特征在于：包含上壳体（1）、进水口（2）、提环（3）、出水口、水泵（5）、过滤器、电池仓（6）、连接体（7）、调速器（8）、防水材料密封结构（9）、浮子开关（10）、下壳体（11）、锂电池（12）和调速旋钮（16），所述上壳体（1）和下壳体（11）均为下端开口的筒状结构，下壳体（11）上端与上壳体（1）下端螺纹连接；上壳体（1）内设有电池仓（6）和水泵（5），电池仓（6）与上壳体（1）的下端开口相连通，锂电池（12）设置在电池仓（6）内；上壳体（1）的上端面设有进水口（2）、提环（3）和出水口，进水口（2）处设有过滤器，进水口（2）和出水口均与水泵（5）相连通；所述防水材料密封结构（9）设置在下壳体（11）内部，将下壳体（11）内部分为上下两个空间，下部空间与下壳体（11）的下端开口相连通，调速旋钮（16）和浮子开关（10）设置在防水材料密封结构上，调速旋钮（16）和浮子开关（10）均位于下部空间内；调速器（8）设置在上部空间内；所述锂电池（12）、调速器（8）、调速旋钮（16）、浮子开关（10）与水泵（5）的电机依次连接，形成电气回路；所述电池仓（6）的开口处设有电池定位块（15），电池定位块（15）将锂电池（12）固定在电池仓（6）内，电池定位块（15）为片状，设有锂电池电极触片（13）和电机电源触片（14）；所述下壳体（11）上端设有连接体（7），连接体（7）与下壳体（11）为一体结构，连接体（7）上设有外螺纹，上壳体（1）下端开口处设有内螺纹，上壳体（1）与连接体（7）螺纹连接，连接体（7）上设有锂电池电极触柱（18）和电机电源触柱（19），锂电池电极触柱（18）和电机电源触柱（19）分别与锂电池电极触片（13）和电机电源触片（14）相匹配。2.根据权利要求1所述的一种地下水环境监测井专用洗井取样泵，其特征在于：所述锂电池电极触片（13）和电机电源触片（14）在电池仓内分别与锂电池（12）的电极和水泵电机连接；所述锂电池电极触柱（18）和电机电源触柱（19）分别与调速器（8）和浮子开关（10）连接。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯军亮，田西昭，单强，袁子婷，赵俊梅，李红超，张志飞，王新友，董瑞海，王艳，简彦涛，李建峰，孙世海，尚将为，张胜，李梦迪，袁真真，
申请(专利权)人：河北省地质环境监测院，
类型：发明
国别省市：河北,13