一种强化可渗透反应墙试验装置和系统制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种强化可渗透反应墙试验装置和系统，涉及场地污染地下水修复设备领域。该强化可渗透反应墙试验装置包括可渗透反应墙床体、传感器、控制系统以及曝气系统；可渗透反应墙床体包括依次连通的布水室、稳流室、反应室、滤水室和水位室；布水室设置有污染地下水进口，水位室设置有净水出口，布水室、反应室和水位室内均设置有监测井，每个监测井内均设置有传感器，控制系统与传感器电连接，曝气系统与反应室连通。其可以调节污染水中的溶解氧浓度，调节反应室内的代谢环境，强化降解污染物。同时，可以实现对监测区域内的各种指标进行实时在线监测，通过对长期运行后的大数据分析，有利于研究运行中可能产生的长效性和堵塞性问题。塞性问题。塞性问题。

【技术实现步骤摘要】
一种强化可渗透反应墙试验装置和系统


[0001]本技术涉及场地污染地下水修复设备领域，具体而言，涉及一种强化可渗透反应墙试验装置和系统。

技术介绍

[0002]当前，对于污染地下水的修复分为原位修复和异位修复；异位修复需要将污染的地下水抽出处理，运行成本高。可渗透反应墙(Permeable reactive barrier，PRB)技术是污染地下水管控与修复中的原位治理技术，通过可渗透的反应墙对地下水污染羽进行阻截和修复。通常在自然水力梯度下，地下水污染羽渗流通过反应介质，污染物与介质发生物理、化学或生物作用得到阻截或去除，处理后的地下水从PRB的另一侧流出。反应墙的填充反应介质通常包括零价铁、活性炭、沸石和增强微生物活性的碳源等，处理中包括了物理、化学或生物作用过程。
[0003]可渗透反应墙技术是一种以原位渗透处理带作为修复主体的地下水管控与修复技术，具有不需要外源动力、不占用地面空间、造价低、可持续性等优势，是具有良好应用前景的在役场地污染综合管控与修复技术。目前，国内外开展了较多的试验研究，但该技术存在长效性与堵塞性的技术开发问题，需要开展试验研究该类问题。
[0004]为解决上述问题，可采取在实验室开展长周期验证试验的方法，进行可控条件下的全面系统研究。申请号为CN202110889448.3的专利公布了用于填埋场及污染场地地下水污染修复的可渗透反应墙及方法，但存在缺乏强化技术的问题；申请号为CN202121624666.6的专利公布了一种移动床式PRB可渗透反应墙，但存在不能及时监测运行状态的问题。并且，已公布的专利均存在规模较小，易受壁面效应影响等问题。
[0005]鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种强化可渗透反应墙试验装置和系统，其能够基于曝气强化和在线监测控制系统对可渗透反应墙长效性与堵塞性进行研究，解决现有试验装置无法调节代谢环境、难以获取在线数据的问题。
[0007]本技术的实施例是这样实现的：
[0008]第一方面，本技术提供一种强化可渗透反应墙试验装置，其包括
[0009]用于对污染地下水进行原位修复的可渗透反应墙床体；
[0010]用于对所述可渗透反应墙床体的修复过程中的溶氧度、氧化还原电位、水位、pH和水温进行监测的传感器；
[0011]用于控制所述传感器监测频率并接收所述传感器的检测信号的控制系统；以及
[0012]用于对所述可渗透反应墙床体进行曝气供氧的曝气系统；
[0013]所述可渗透反应墙床体包括依次连通的布水室、稳流室、反应室、滤水室和水位室；所述布水室设置有污染地下水进口，所述水位室设置有净水出口，所述布水室、所述反
应室和所述水位室内均设置有监测井，每个所述监测井内均设置有所述传感器，所述控制系统与所述传感器电连接，所述曝气系统与所述反应室连通。
[0014]在可选的实施方式中，所述控制系统包括用于控制所述传感器监测频率的控制柜和用于将所述传感器监测信号转化为数据并显示和储存的数据处理平台，所述控制柜与所述传感器电连接，所述控制柜与所述数据处理平台电连接，所述数据处理平台与所述传感器电连接。
[0015]在可选的实施方式中，所述曝气系统包括进气管、减压阀和单向曝气盘，所述单向曝气盘连接至所述进气管的末端，所述单向曝气盘设置于所述反应室内，所述减压阀设置于所述进气管上。
[0016]在可选的实施方式中，所述布水室、所述稳流室、所述反应室、所述滤水室和所述水位室的沿水流方向的侧壁均是采用多孔不锈钢筛板制成。
[0017]在可选的实施方式中，所述稳流室内设置有由粒径为1
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3mm的石英砂组成的稳流介质层；所述反应室内设置有由零价铁、活性炭、沸石或增强微生物活性的碳源组成的反应介质层；所述滤水室内设置有由粒径为2
‑
4mm的石英砂组成的滤水介质层。
[0018]在可选的实施方式中，反应室内设置有多组相互独立且相互连通的反应单元，多个所述反应单元呈阵列排布于所述反应室内，所述反应介质层填充于所述反应单元内，每个所述反应单元上设置有便于吊起的吊环。
[0019]在可选的实施方式中，所述强化可渗透反应墙试验装置还包括净水收集罐，所述净水收集罐设置有净水入口、达标水排放阀和未达标水排放阀，所述净水入口与所述净水出口连通。
[0020]在可选的实施方式中，所述强化可渗透反应墙试验装置还包括污染地下水注入系统，所述污染地下水注入系统包括均质罐、搅拌器和加热器，所述搅拌器设置于所述均质罐内，所述加热器设置于所述均质罐的外侧，所述均质罐与所述污染地下水进口连通。
[0021]在可选的实施方式中，所述未达标水排放阀出口端还与所述均质罐的进口连通。
[0022]第二方面，本技术提供一种强化可渗透反应墙试验系统，其包括如前述实施方式任一项所述的强化可渗透反应墙试验装置，其中，所述可渗透反应墙床体中的所述可渗透反应墙床体为多组，多组所述可渗透反应墙床体均与所述控制系统和所述曝气系统连通。
[0023]本技术实施例的有益效果是：
[0024]本申请提供的强化可渗透反应墙试验装置通过在可渗透反应墙床体的反应室内设置曝气系统，可调节污染水中的溶解氧浓度，解决不同微生物生存和代谢需要不同氧浓度的问题，有利于调节反应室内的代谢环境，使微生物的降解活性达到最大，起到强化降解污染物的目的。同时，在可渗透反应墙床体的布水室、反应室和水位室内设置监测井，并在监测井内设置传感器，利用控制系统对传感器的采集频率进行控制，并对采集的数据进行分析和存储，传感器可以实现对监测区域内的溶解氧、温度、pH、氧化还原电位和水位等指标进行实时在线监测，同时还可以将检测的数据传输至控制系统，实现远距离实时监控装置内的指标情况，通过对长期运行后的大数据分析，研究可渗透反应墙运行中可能产生的长效性和堵塞性问题。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0026]图1为本技术实施例提供的强化可渗透反应墙试验装置的结构示意图；
[0027]图2为本技术实施例提供的强化可渗透反应墙试验装置的可渗透反应墙床体的结构示意图。
[0028]图标：100
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强化可渗透反应墙试验装置；110
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污染地下水注入系统；111
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均质罐；112
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搅拌器；113
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加热器；114
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隔膜泵；120
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可渗透反应墙床体；121
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布水室；1211
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种强化可渗透反应墙试验装置，其特征在于，其包括：用于对污染地下水进行原位修复的可渗透反应墙床体；用于对所述可渗透反应墙床体的修复过程中的溶氧度、氧化还原电位、水位、pH和水温进行监测的传感器；用于控制所述传感器监测频率并接收所述传感器的检测信号的控制系统；以及用于对所述可渗透反应墙床体进行曝气供氧的曝气系统；所述可渗透反应墙床体包括依次连通的布水室、稳流室、反应室、滤水室和水位室；所述布水室设置有污染地下水进口，所述水位室设置有净水出口，所述布水室、所述反应室和所述水位室内均设置有监测井，每个所述监测井内均设置有所述传感器，所述控制系统与所述传感器电连接，所述曝气系统与所述反应室连通。2.根据权利要求1所述的强化可渗透反应墙试验装置，其特征在于，所述控制系统包括用于控制所述传感器监测频率的控制柜和用于将所述传感器的监测信号转化为数据并显示和储存的数据处理平台，所述控制柜与所述传感器电连接，所述控制柜与所述数据处理平台电连接，所述数据处理平台与所述传感器电连接。3.根据权利要求1所述的强化可渗透反应墙试验装置，其特征在于，所述曝气系统包括进气管、减压阀和单向曝气盘，所述单向曝气盘连接至所述进气管的末端，所述单向曝气盘设置于所述反应室内，所述减压阀设置于所述进气管上。4.根据权利要求1所述的强化可渗透反应墙试验装置，其特征在于，所述布水室、所述稳流室、所述反应室、所述滤水室和所述水位室的沿水流方向的侧壁均是采用多孔不锈钢筛板制成。5.根据权利要求4所述的强化可渗透反应墙试验装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙明波，师新阁，何庆生，朱宗博，左世伟，杨玉敏，丁宁，尚尔顺，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：新型
国别省市：