一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法技术

本发明专利技术公开了一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，采用一体化集成式设备进行原位药剂注射修复，该设备设备包含动力系统、探测系统、注射系统、配药系统、辅助系统；动力系统包含发动机、动力控制机构、变速箱和发电机；探测系统包含探头、探杆以及计算机；注射系统包含注射泵、注射杆、注射头、注射控制机构、注射液压装置，以及注射小车平台；配药系统包含溶药罐、搅拌机构、加药计量机构，以及配药小车平台；辅助系统包含杆件箱、履带底盘、下压液压装置以及下压机构。本发明专利技术的方法是将一套一体化集成式设备用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复，能够提高修复效率，节约时间和资金成本。和资金成本。和资金成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法


[0001]本专利技术涉及一种用于污染场地修复领域的原位药剂注射方法，具体地，涉及一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法。

技术介绍

[0002]土壤和地下水是重要的环境介质，是人类生产生活的重要物质基础。经济快速发展的过程中也伴随着工业化学品泄漏、农业化学物质超量使用等污染问题，造成了土壤和地下水环境的恶化。为降低人体健康风险，避免生态环境破坏，必须通过合适的技术手段来治理修复受污染的土壤和地下水。
[0003]土壤地下水原位注射修复通过向土壤或地下水污染区域注入修复药剂，使土壤或地下水中的污染物转化为无毒或相对毒性较小的物质，从而实现修复的目的，主要适用于不易开挖、构筑物较多的污染场地。原位修复药剂注射一般通过注入井式注射或通过注射杆直推式注射的方式进行。注入井式注射向预先建立的注射井内直接注入修复药剂，利用地层裂隙和地下水流动输送修复药剂。注射杆直推式注射是将带有注射头的注射杆下压至目标地层后，通过高压劈裂周边地层，形成局部裂隙来快速输送药剂，同时分散开来的药剂也会通过地下水流动进一步扩散，注入的药剂将与一定范围内的污染物充分接触。在污染地块地层异质性较强时或注射浆态及粘度较大的修复药剂时，一般使用注射杆直推式注射。
[0004]注射杆直推式修复药剂注射装置通常由地面分立的药剂搅拌桶、注射泵、注射杆下压装置、注射杆和注射头等部分组成，各个设备间一般采用人工组装连接，集成度较差，在更换注射区域时经常需要分别进行设备移位并重新组装设备，整体机动性和灵活性较差，无法服务于工期紧张的修复项目。
[0005]在采用直推式药剂注射工艺的修复工程实施中，目前主要基于前期工程地质勘察结果确定的场地总体参数来设计确定注射体积和注射压力流量等注射施工参数，受限于地质勘察的精度，这种设计极易受局部地层异质性的影响，出现全场统一的注射设计参数与实际小范围地层情况不匹配的问题，造成现场注射施工时冒浆和短流并造成药剂的浪费或二次污染，或造成局部注药量不足及修复效果难以保证的问题，整体修复效能较差。另外，目前药剂注射过程中注射杆的下压方式主要采用振动敲击式下压，在下压过程中容易造成横向扰动使得注射杆和周边土层间产生缝隙，更易造成注射施工时的冒浆问题。
[0006]静力触探作为一种原位地质探测技术可以有效地确定单个点位上的土层垂直分布和土层工程地质参数，探测探头采用液压下压方式，设备运行稳定，相较其他原位探测技术适用土类更广泛，所以该技术的上述特征可考虑借鉴用来对修复药剂注射设备进行改良。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种用于污染场地修复领域的原位药剂注射方法，通过一体
化的集成度高的修复药剂注射设备，针对地层异质性较强的场地能够实施精细化的原位药剂注射工艺，以提高修复效率，节约时间和资金成本。
[0008]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的方法采用一体化集成式设备进行原位药剂注射修复，该设备包含动力系统、探测系统、注射系统、配药系统、辅助系统；所述的动力系统包含发动机、动力控制机构、变速箱和发电机；探测系统包含探头、探杆以及计算机；注射系统包含注射泵、注射杆、注射头、注射控制机构、注射液压装置，以及注射小车平台；配药系统包含溶药罐、搅拌机构、加药计量机构，以及配药小车平台；辅助系统包含杆件箱、履带底盘、下压液压装置以及下压机构；所述的动力系统、下压液压装置、下压机构和杆件箱设置在履带底盘上；注射系统的注射泵、注射控制机构、注射液压装置设置在注射小车平台上；配药系统的溶药罐、搅拌机构、加药计量机构设置在配药小车平台上；注射头、注射杆、探杆、探头、计算机设置在杆件箱中；所述的履带底盘、注射小车平台和配药小车平台通过挂钩依次连接。
[0009]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的设备还设有输药管和电缆；输药管设置在配药系统和注射系统之间，发电机通过电力电缆向注射系统和配药系统供电。
[0010]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的履带底盘上设有绞盘，电缆缠绕在绞盘上；履带底盘还设有紧张装置以及多于或等于5对的承重轮、1对拖带轮、1对导向轮和1对驱动轮，履带底盘还配备橡胶履带，履带的带宽大于或等于20cm。
[0011]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的动力系统中，发动机、变速箱和发电机连接，发动机向发电机、履带底盘以及下压液压装置提供动力，动力控制机构与变速箱相连并控制履带底盘行进；发动机为功率大于或等于25kW的单杠水冷柴油发动机，发电机的输出功率大于或等于15kW。
[0012]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的探测系统中，探头为不锈钢合金的静力触探探头，探头截面积为10cm2，探头设置在探杆末端；探杆为中空不锈钢合金探杆，单根长度为1.0m，外径为25.4mm，通过螺纹连接固定；每根探杆均设有卡扣位，下压机构通过卡扣位锁紧探杆并使探杆下压；探头通过数据缆线和计算机的输入端连接，计算机的输出端设有液晶显示屏，并通过数据缆线与注射控制机构相连。
[0013]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的配药系统中，溶药罐设有A罐和B罐两个，均为聚丙烯圆柱形溶药罐，高1.5m，直径1.0m，容量1000L，罐侧壁设有液位刻度；溶药罐顶部固定搅拌机构和加药计量机构，底部设有药剂出口和阀门，并通过输药管连接注射系统；搅拌机构包含电动机、减速机，以及设置在溶药罐内并在顶部与减速机连接的搅拌桨，搅拌桨杆长1.4m，桨叶长15cm，转速大于或等于60r/min；加药计量机构为隔膜计量泵，额定流量12L/hr；溶药罐顶部还设有固体药剂投加开口；配药小车平台的底部装有4对万向轮，在到达预定地点后锁死，配药小车平台的前后端均设有可伸缩的挂钩。
[0014]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的注射系统中，注射泵为泵体采用耐腐蚀不锈钢的液压柱塞泵，用于氧化性药剂、水溶液、高粘度药剂和带细颗粒的药剂注射，功率小于或等于15kW，注射压力范围为0.5～5.5MPa；液压柱塞泵
上设有进药口和出药口，进药口通过输药管与配药系统连接，出药口通过管道与注射杆连接；注射控制机构包含耐震压力表、流量计、液压调节阀、自动阀门，并通过控制注射液压装置控制柱塞泵流量；注射液压装置包含液压泵和液压油箱，用于驱动液压柱塞泵；注射小车平台的前端装有万向轮，后端装有固定轮，在到达预定地点后锁死，注射小车平台的前后端均设有挂钩，后端挂钩可伸缩。
[0015]上述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其中，所述的注射系统中，注射头为耐腐蚀不锈钢的十字开口式注射头，末端设有锥形头，注射头设置在注射杆末端，注射杆为中空不锈钢合金注射杆，单根长度为1.0m，外径为25.4mm，通过螺纹连接固定，每根注射杆均设有卡扣位，下压机构通过卡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的方法采用一体化集成式设备进行原位药剂注射修复，该设备包含动力系统、探测系统、注射系统、配药系统、辅助系统；所述的动力系统包含发动机、动力控制机构、变速箱和发电机；探测系统包含探头、探杆以及计算机；注射系统包含注射泵、注射杆、注射头、注射控制机构、注射液压装置，以及注射小车平台；配药系统包含溶药罐、搅拌机构、加药计量机构，以及配药小车平台；辅助系统包含杆件箱、履带底盘、下压液压装置以及下压机构；所述的动力系统、下压液压装置、下压机构和杆件箱设置在履带底盘上；注射系统的注射泵、注射控制机构、注射液压装置设置在注射小车平台上；配药系统的溶药罐、搅拌机构、加药计量机构设置在配药小车平台上；注射头、注射杆、探杆、探头、计算机设置在杆件箱中；所述的履带底盘、注射小车平台和配药小车平台通过挂钩依次连接。2.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的设备还设有输药管和电缆；输药管设置在配药系统和注射系统之间，发电机通过电缆向注射系统和配药系统供电。3.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的履带底盘上设有绞盘，电缆缠绕在绞盘上；履带底盘还设有紧张装置以及多于或等于5对的承重轮、1对拖带轮、1对导向轮和1对驱动轮，履带底盘还配备橡胶履带，履带的带宽大于或等于20cm。4.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的动力系统中，发动机、变速箱和发电机连接，发动机向发电机、履带底盘以及下压液压装置提供动力，动力控制机构与变速箱相连并控制履带底盘行进；发动机为功率大于或等于25kW的单杠水冷柴油发动机，发电机的输出功率大于或等于15kW。5.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的探测系统中，探头为不锈钢合金的静力触探探头，探头截面积为10cm2，探头设置在探杆末端；探杆为中空不锈钢合金探杆，单根长度为1.0m，外径为25.4mm，通过螺纹连接固定；每根探杆均设有卡扣位，下压机构通过卡扣位锁紧探杆并使探杆下压；探头通过数据缆线和计算机的输入端连接，计算机的输出端设有液晶显示屏，并通过数据缆线与注射控制机构相连。6.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的配药系统中，溶药罐设有A罐和B罐两个，均为聚丙烯圆柱形溶药罐，高1.5m，直径1.0m，容量1000L，罐侧壁设有液位刻度；溶药罐顶部固定搅拌机构和加药计量机构，底部设有药剂出口和阀门，并通过输药管连接注射系统；搅拌机构包含电动机、减速机，以及设置在溶药罐内并在顶部与减速机连接的搅拌桨，搅拌桨杆长1.4m，桨叶长15cm，转速大于或等于60r/min；加药计量机构为隔膜计量泵，额定流量12L/hr；溶药罐顶部还设有固体药剂投加开口；配药小车平台的底部装有4对万向轮，在到达预定地点后锁死，配药小车平台的前后端均设有可伸缩的挂钩。7.根据权利要求1所述的用于土壤和地下水污染的原位药剂注射修复方法，其特征在于，所述的注射系统中，注射泵为泵体采用耐腐蚀不锈钢的液压柱塞泵，功率小于或等于15kW，注射压力范围为0.5～5.5MPa；液压柱塞泵上设有进药口和出药口，进药口通过输药
管与配药系统连接，出药口通过管道与注射杆连接；注射控制机构包含耐震压力表、流量计、液压调节阀、自动阀门，并通过控制注射液压装置控制柱塞泵流量；注射液压装置包含液压泵和液压油箱，用于驱动液压柱塞泵；注射小车...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，王唯实，凃辉，王琛，崔长征，王健华，刘昊，
申请(专利权)人：上海格林曼环境技术有限公司，
类型：发明
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