小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统技术方案

一种小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，包括分布于污染区域内的单井，单井排列组成井群，单井内设置有抽提水泵、抽提管和注药管，抽提水泵上设置有水位自控装置，抽提水泵通过回流控制装置连接抽提管，抽提管与地面上的导流支管连接，导流支管通过止回阀与总导流管连接，总导流管上设置有注药装置，单井内的注药管通过单井注药阀与总导流管连接。该系统通过整体式、一体化的排列式井群进行地下水修复，实现了抽提与注药切换的一体化转化，即可进行抽提后的异位修复，又可进行注药后的原位修复，大大节约投入成本，缩短了修复周期，防止了交叉污染，节约了整体运行成本，适用范围广、可控性高、实用性强。实用性强。实用性强。

【技术实现步骤摘要】
小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统


[0001]本专利技术涉及用于周边无地下水汇流补给的污染区域中地下水的修复系统，具体是一种小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，属于地下水污染修复


技术介绍

[0002]地下水修复技术主要有原位修复技术和异位修复技术。原位修复技术包括可渗透反应墙、原位微生物修复、原位电动修复以及原位注药技术等；异位修复技术主要是指对地下水的抽出后进行的处理技术。
[0003]中国专利文献CN110439063A公开一种球式地下水封闭抽灌装置，该装置主要由辐射廊道管、阻塞球、排气阻水阀和止回阀等组成，可实现地下水抽提和回灌的切换，避免回灌水直接冲入水泵，损坏泵体扇叶。CN108455764A公开一种地下水中砷、铁、锰的净化处理工艺，设置了粗过滤层、除砷层及除铁锰层的滤料组合，可提高对特定污染地下水的修复效率。CN 110439095A公开一种地下水循环利用系统及方法，主要是在地下设置蓄水池，用泵将地下水抽至的绿化带中，利用绿化带的土壤环境对地下水多次循环利用。CN104692531A公开一种地下水重金属污染修复装置，主要包括：抽水系统、布水系统、吸附反应区、植物修复区、快速渗流区和监测系统，吸附反应区填充对重金属有吸附作用的介质填料，以达到去除地下水中重金属的效果。
[0004]上述地下水修复技术主要是对抽提装置的单一改进或者是对抽出地下水处理工艺的单一优化，适用范围较窄，而对于地下水的整体性修复涉及较少。CN 109663808 A公开一种动态地下水循环系统，只是简单提出了修复系统的实施思路，但对于地下水修复的实际运行，以及运行中存在的问题如：地下水补给不足导致泵体空转、多井联通产生交叉污染、如何实施动态掌握井的运行及损坏情况等问题，尚未提及缺少一定的可实施性。

技术实现思路

[0005]鉴于此，本专利技术针对周边无地下水汇流补给的污染区域，提供一种具有整体性和可控性的小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统。该系统针对周边切断地下水补给区域，对整个修复的实施环节遇到的潜在问题进行解决，做了更加细致化的处理，整个系统运行灵活、运行效率高、可操控性强，实现抽水与注药可切换的一体化。
[0006]本专利技术的小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，采用以下技术方案。
[0007]该系统，包括分布于污染区域内的单井，单井排列组成井群，单井内设置有抽提水泵、抽提管和注药管，抽提水泵上设置有水位自控装置，抽提水泵通过回流控制装置连接抽提管，抽提管与地面上的导流支管连接，导流支管通过止回阀与总导流管连接，总导流管上设置有注药装置，单井内的注药管通过单井注药阀与总导流管连接。所有抽提水泵、单井注药阀、各处止回阀以及注药装置等电动部件均与PLC控制器连接。
[0008]所述单井抽提时的影响半径根据水力参数和以下公式确定：
[0009][0010]R＝2S
W
√KH，
[0011]其中：
[0012]K：含水层渗透系数(m/d)；
[0013]Q：抽水井流量，m3/d；
[0014]S
w
：抽水井中水位降深，m；
[0015]R：影响半径，m；
[0016]H：潜水含水层厚度，m；
[0017]H：潜水含水层抽水后的厚度，m；
[0018]r
w
：抽水井半径，m。
[0019]该影响半径作为设置单井密度(数量)的依据。
[0020]所述抽提管与导流支管的连接处采用可伸缩螺纹管，可以方便调节井下水泵的深度，避免井内水位大幅度下降导致的水泵悬空，却无法进行高度调节的困境。
[0021]所述水位自控装置，包括压力开关、浮球仓和浮球，浮球仓外壁带有滤孔，浮球设置于浮球仓内，压力开关设置于浮球仓的顶部。单井内水位上升时，浮球自动升起，达到设定高度后，触碰浮球仓顶部的压力开关，使抽提水泵自动启动；水位下降时浮球下降，压力开关不受压力，抽提水泵自动停止运行。该自控装置的结构，采用物理浮球控制代替电极式元件控制，底部潮湿环境下，避免控制元件失灵或者灵敏度降低情况的发生。
[0022]所述回流控制装置，包括回流仓、网罩和封堵球，回流仓上设置进液口和出液口，网罩固定在回流仓内壁上，网罩为呈圆台形的筒体，封堵球置于网罩的下部，封堵球直径大于网罩的上端口孔径。当地下水补给不足时，抽提水泵停止运转，抽提管内水体发生回流，冲击封堵球下移，堵住回流仓下方的进液口，回流的地下水便会存储于回流仓内。由于井内孔径狭小，若抽出的污水进行回流，会导致井内水位急剧上升，浮球仓内的浮球上升，压力开关再次启动；启动后，井内污水再次快速抽干，水泵再次停止运转，进而抽出的污水继续回流，导致水泵的再次开启，周而复始，水泵多次甚至无限次的启动
‑
关闭，造成水泵的损耗。
[0023]所述导流支管中设置有流向指示装置，所述导流支管中设置流向指示装置，流向指示装置末端为取水口，取水口与总导流管之间设置所述止回阀。取水口用于单井取样，同时当止回阀出现问题时，还可以起到应急截流的作用，通过止回阀避免不同单井之间的交叉串流而引起的交叉污染。所述流向指示装置包括弯管，弯管内设置有内磁力球，弯管外侧设置外球壳，外球壳内设置外磁力球，外球壳的外壁上依次分布有正向开关、中间开关和逆向开关，各开关分别连接一种指示电路，指示电路中连接有指示灯。内磁力球随水流方向移动，通过磁力吸引外磁力球移动，进而触动相应开关。各开关均为自动复位开关，压动时接通，不压动时自动断开。
[0024]所述注药装置，包括依次连接的注药仓、总注药阀和计量泵，注药仓中设置搅拌器，计量泵的出液口连接总导流管。
[0025]经由上述的系统修复方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：
[0026](1)本专利技术通过整体式、一体化的排列式井群进行地下水修复，适用于具有各种水文地质条件、各类污染物分布的污染区域，适用范围广、可控性高、实用性强。
[0027](2)本专利技术实现了抽提与注药切换的一体化转化，即可进行抽提后的异位修复，又可进行注药后的原位修复。抽提异位修复时单井为抽水井，通过总导流管上设置的注药装置进行原位修复时单井就转换为注药井，实现了抽水井与注药井的一体式转化，大大节约投入成本。
[0028](3)本专利技术设计的排列式井群，不仅可以检测整个污染区域的水质污染情况，同时通过井群的排列分布设置还可以对单井的水质进行水质监测，利于对整个污染区域进行整体化处理，同时通过对单井水质分析可以着重有针对性的对某个污染较重的点实行针对性修复，不仅可以对整个污染区域进行有效修复，还节约了大量人力、物力和财力，同时大大缩短了修复周期。
[0029](4)本专利技术通过回流控制装置中的封堵球的自动浮动控制，解决了电磁阀在地下潮湿环境中灵敏度降低的问题，有效避免了水泵的反复启动问题，防止了抽提后管道内水体回流，同时还可以防止交叉污染。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，其特征是：包括分布于污染区域内的单井，单井排列组成井群，单井内设置有抽提水泵、抽提管和注药管，抽提水泵上设置有水位自控装置，抽提水泵通过回流控制装置连接抽提管，抽提管与地面上的导流支管连接，导流支管通过止回阀与总导流管连接，总导流管上设置有注药装置，单井内的注药管通过单井注药阀与总导流管连接。2.根据权利要求1所述的小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，其特征是：所述单井的影响半径根据水力参数和以下公式确定：R＝2S
W
/KH,其中：K：含水层渗透系数(m/d)；Q：抽水井流量，m3/d；S
w
：抽水井中水位降深，m；R：影响半径，m；H：潜水含水层厚度，m；H：潜水含水层抽水后的厚度，m；r
w
：抽水井半径，m；该影响半径作为设置单井密度的依据。3.根据权利要求1所述的小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，其特征是：所述抽提管与导流支管通过伸缩管连接。4.根据权利要求1所述的小区域无补给地下水井群式抽提与注药一体修复系统，其特征是：所述水位自控装置，包括压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈华东，黄理龙，孙建璋，李波，马涛，胡安梁，李明明，吕少臣，于梦梦，和赞，
申请(专利权)人：中科华鲁土壤修复工程有限公司，
类型：发明
国别省市：