一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统，涉及一种污染场地修复技术领域，包括抽提系统、多相分离系统、污染物处理系统以及注入系统，土壤和地下水中的污染物在抽提系统作用下进入分离系统，分离系统进行多相分离，进入污染物处理系统进行处理，同时，注入系统的液体流经泵系统，一方面利用泵机的热量进行加热，另一方面对泵机进行冷却，经过加热的流体通过注入井注入地下介质，为地下环境提供热源和修复药剂，通过多相抽提系统能同时处理多相态的污染物，实现土壤和地下水中油、水、气的修复，同时利用电机运行时产生的热量对注入流体进行加热，同时通过的流体又能冷却电机，更加节能环保，同时增加了抽提泵的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统
本专利技术涉及污染场地修复
，具体是一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统。
技术介绍
随着经济的快速发展，大量化学物质的使用已造成土壤和地下水不同程度的污染。而由于雨水的淋滤和地下水位的波动，还会造成土壤和地下水的交叉污染。一般来说，土壤和地下水中典型的污染物有无机物和有机物污染，包括Pb、Cr、As、苯系物、石油烃、多氯联苯、农药等。这些污染物往往具有高毒性高致癌性，因此必须通过合理的技术手段修复这些受污染的土壤和地下水。土壤和地下水中的污染物常以自由相、溶解相和气相存在，单一的修复技术难以适应多种相态污染修复的需求，多种技术联用成为必不可少的办法。多相抽提技术通过使用真空提取等手段，同时抽取地下污染区域的污染物质，包括非饱和带中的气相挥发性物质、地下水中的自由相和溶解相污染物等，地面进行相分离、处理，以控制和修复土壤与地下水中的污染。多相抽提技术一般由多相抽提、多相分离和污染物处理3个工艺部分组成。多相抽提设备一般可以分为单泵系统和双泵系统，由真空设备和或水泵提供动力，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，再进行多相分离和处理。多相抽提技术作为一种有效的污染场地修复技术，适用于地下介质渗透性较高的场地。而较高的地下环境温度影响到气体蒸气压，也将增大挥发性污染物的去除率。因此，在多相抽提技术运用的过程中，运用一定的技术手段，使得目标区域地下介质温度升高，是一种有效的辅助手段。但是，由于地下介质的吸附作用，污染物在被大量移除后，还会有部分残留在地下，形成拖尾现象。此时，多相抽提技术难以发挥优势，去除低浓度的污染物。通常可以辅助利用微生物修复技术，实现污染物降解，去除低浓度的污染物，达到最终的修复目标。同时，用来在多相抽提技术运用过程中增大污染物去除率的加热技术，也有利于增加微生物活性，更加彻底地修复场地污染。因此，利用热处理技术来增加地下环境温度，联合多相抽提技术并辅以生物整治技术，将是一种较为理想的综合修复技术。国内已有利用金属棒加热地下介质，增强多相抽提效果的尝试[CN104959373A]。这种做法增加了一个加热设备，额外提供热源给地下介质，并通过井管设计实现生物通气作用，更加彻底地修复场地污染，但是以上专利并未对真空泵等设备自身产生的热量进行很好的利用，不是一种节能、高效、便宜的修复工艺。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统，改善原位修复效果。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：包括抽提系统、多相分离系统、污染物处理系统以及注入系统，所述土壤和地下水中的污染物在抽提系统作用下进入分离系统，分离系统进行多相分离，进入污染物处理系统进行处理，同时，注入系统的液体流经泵系统，一方面利用泵机的热量进行加热，另一方面对泵机进行冷却，经过加热的流体通过注入井注入地下介质，为地下环境提供热源和修复药剂。所述抽提系统包括抽提井，止回阀，抽提总管，压力表和抽提泵，其中抽提井内设置有水位计，同时抽提总管为PVC材质软管，一端与抽提井井口相连，另一端与抽提泵的进液口相连，同时抽提泵为真空泵，并且抽提泵的出液口与分离系统通过管路连接。所述多相分离系统包括三相分离器，三相分离器的入口端通过管路与抽提泵的出液口相连，同时所述污染物处理系统包括废气处理装置、废水处理装置和废油处理装置，其中三相分离器的排气口与污染物处理系统的废气处理装置相连，并且废气处理装置的进气端固定安装有压力控制阀，同时三相分离器的排水口与污染物处理系统的废水处理装置相连，同样的废水处理装置的进液端固定安装有液位控制阀一，同时三相分离器的排油口与污染物处理系统的废油处理装置相连，同样的废油处理装置的进油端固定安装有液位控制阀二。所述注入系统包括药剂罐和注入泵，药剂罐的出口与注入泵的入口相连，注入泵的出口与抽提泵的药剂进口相连，同时抽提泵药剂出口经注入总管进入注入管内。作为本专利技术进一步的方案：所述抽提泵由电机主体、泵壳、轴承、叶片、支撑架、药剂管、连接孔、汇流腔、放液孔、单向阀和外壳组成，其中电机主体分别和外壳、泵壳以及轴承相连，泵壳内部为封闭的泵体，只连接进液口和出液口，电机主体内部的电机的输出轴通过联轴器连接有转轴，转轴通过轴承固定安装在泵壳的内部，同时转轴的底部固定安装有叶片，叶片位于进液口的上方，同时进液口下方设置有放液孔，出液口前设置有单向阀，同时外壳与泵壳之间形成汇流腔，在外壳设置有连接孔和药剂出口，同时电机主体的外侧缠绕有一圈药剂管，药剂管通过连接孔和汇流腔固定连接在一起，同时抽提泵的底部固定安装有支撑架。作为本专利技术进一步的方案：所述药剂罐的侧壁通过连接块固定安装在立柱的侧壁上，立柱固定安装在工作地面上，同时立柱靠近药剂罐的侧壁上固定安装有旋转电机，旋转电机位移连接块的下方，同时旋转电机的输出轴上通过联轴器固定连接有转轴，转轴伸入药剂罐的内部，并且转轴和药剂罐的连接处通过密封塞保证密封，同时转轴的中间位置垂直安装有连接杆，连接杆的两端对称安装有弧形板，弧形板的弧度和药剂罐底部的弧形相互对应。作为本专利技术进一步的方案：所述弧形板的底部固定安装有若干弹性凸块，弹性凸块和药剂罐的底面滑动接触在一起。作为本专利技术进一步的方案：所述转轴上固定安装有一对搅拌杆，搅拌杆关于连接杆相互对称。作为本专利技术进一步的方案：所述药剂罐的进液口处连接有进液斗，同时进液斗的出液口和药剂罐的出液口上固定安装有电磁阀，同时药剂罐的顶部固定安装有液位计。作为本专利技术进一步的方案：所述注入管的侧壁上开设有空腔，空腔的顶部固定安装有气缸，气缸的伸缩杆上固定连接有挡板，挡板滑动安装在空腔的内部，同时挡板上开设有若干水平设置的通孔，同时空腔的两端侧壁上对应开设有出液孔。作为本专利技术进一步的方案：所述废气处理装置为一活性炭处理罐，气体经过压力控制阀后进入活性炭吸附罐处置后，检测达标后排入空气。作为本专利技术进一步的方案：所述注入总管的注入口为一分流器，连接至多个注入管的管口，各个注入管的管口设置有压力表。作为本专利技术再进一步的方案：所述抽提井外套管为开筛的PVC管或钢管。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术设置有多相分离系统，通过多相抽提系统能同时处理多相态的污染物，实现土壤和地下水中油、水、气的修复；2、本专利技术设置抽提泵，抽提泵的电机本体外侧缠绕有一圈药剂管，利用电机运行时产生的热量对注入流体进行加热，同时通过的流体又能冷却电机，更加节能环保，同时增加了抽提泵的使用寿命；3、本专利技术设置注入系统，可用于处理不同程度的土壤和地下水污染，当处理低浓度污染物时，通过多相抽提和微生物药剂注入的方式进行修复；当存在浮油或高浓度石油烃时，可以通过多相抽提和热蒸汽注入技术处理，处理方式更加丰富，增加了系统的实用性。...

【技术保护点】
1.一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统，包括抽提系统、多相分离系统、污染物处理系统以及注入系统，其特征在于：所述土壤和地下水中的污染物在抽提系统作用下进入分离系统，分离系统进行多相分离，进入污染物处理系统进行处理，同时，注入系统的液体流经泵系统，经过加热的流体通过注入井注入地下介质，为地下环境提供热源和修复药剂；/n所述抽提系统包括抽提井(1)，止回阀(3)，抽提总管(4)，压力表(5)和抽提泵(7)，其中抽提井(1)内设置有水位计(11)，同时抽提总管(4)为PVC材质软管，一端与抽提井(1)井口相连，另一端与抽提泵(7)的进液口(6)相连，同时抽提泵(7)为真空泵，并且抽提泵(7)的出液口与分离系统通过管路连接；/n所述多相分离系统包括三相分离器(9)，三相分离器(9)的入口端通过管路与抽提泵(7)的出液口(8)相连，同时所述污染物处理系统包括废气处理装置(11)、废水处理装置(13)和废油处理装置(15)，其中三相分离器(9)的排气口与污染物处理系统的废气处理装置(11)相连，并且废气处理装置(11)的进气端固定安装有压力控制阀(10)，同时三相分离器(9)的排水口与污染物处理系统的废水处理装置(13)相连，同样的废水处理装置(13)的进液端固定安装有液位控制阀一(12)，同时三相分离器(9)的排油口与污染物处理系统的废油处理装置(15)相连，同样的废油处理装置(15)的进油端固定安装有液位控制阀二(14)；/n所述注入系统包括药剂罐(16)和注入泵(17)，药剂罐(16)的出口与注入泵(17)的入口相连，注入泵(17)的出口与抽提泵(7)的药剂进口(18)相连，同时抽提泵药剂出口(19)经注入总管(20)进入注入管(2)内。/n...

【技术特征摘要】
1.一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统，包括抽提系统、多相分离系统、污染物处理系统以及注入系统，其特征在于：所述土壤和地下水中的污染物在抽提系统作用下进入分离系统，分离系统进行多相分离，进入污染物处理系统进行处理，同时，注入系统的液体流经泵系统，经过加热的流体通过注入井注入地下介质，为地下环境提供热源和修复药剂；
所述抽提系统包括抽提井(1)，止回阀(3)，抽提总管(4)，压力表(5)和抽提泵(7)，其中抽提井(1)内设置有水位计(11)，同时抽提总管(4)为PVC材质软管，一端与抽提井(1)井口相连，另一端与抽提泵(7)的进液口(6)相连，同时抽提泵(7)为真空泵，并且抽提泵(7)的出液口与分离系统通过管路连接；
所述多相分离系统包括三相分离器(9)，三相分离器(9)的入口端通过管路与抽提泵(7)的出液口(8)相连，同时所述污染物处理系统包括废气处理装置(11)、废水处理装置(13)和废油处理装置(15)，其中三相分离器(9)的排气口与污染物处理系统的废气处理装置(11)相连，并且废气处理装置(11)的进气端固定安装有压力控制阀(10)，同时三相分离器(9)的排水口与污染物处理系统的废水处理装置(13)相连，同样的废水处理装置(13)的进液端固定安装有液位控制阀一(12)，同时三相分离器(9)的排油口与污染物处理系统的废油处理装置(15)相连，同样的废油处理装置(15)的进油端固定安装有液位控制阀二(14)；
所述注入系统包括药剂罐(16)和注入泵(17)，药剂罐(16)的出口与注入泵(17)的入口相连，注入泵(17)的出口与抽提泵(7)的药剂进口(18)相连，同时抽提泵药剂出口(19)经注入总管(20)进入注入管(2)内。


2.根据权利要求1所述的一种多相抽提与生物方法联合的土壤和地下水修复系统，其特征在于：所述抽提泵(7)由电机主体(701)、泵壳(702)、轴承(703)、叶片(704)、支撑架(705)、药剂管(706)、连接孔(707)、汇流腔(708)、放液孔(709)、单向阀(710)和外壳(711)组成，其中电机主体(701)分别和外壳(711)、泵壳(702)以及轴承(703)相连，泵壳(702)内部为封闭的泵体，只连接进液口(6)和出液口(8)，电机主体(701)内部的电机的输出轴通过联轴器连接有转轴，转轴通过轴承(703)固定安装在泵壳(702)的内部，同时转轴的底部固定安装有叶片(704)，叶片位于进液口(6)的上方，同时进液口(6)下方设置有放液孔(709)，出液口(8)前设置有单向阀(710)，同时外壳(711)与泵壳(702)之间形成汇流腔(708)，在外壳(711)设置有连接孔(707)和药剂出口(19)，同时电机主体(701)的外侧缠绕有一圈药剂管(706)，药剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈永军，徐敏，陈有伟，姜勇，
申请(专利权)人：南京伯克利环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32