【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及地下水修复，具体涉及一种土壤和地下水修复系统和方法。
技术介绍
1、土壤地下水连续动态修复技术为土壤地下水修复技术，目前国内相关的应用案例较少。国内的土壤地下水修复设备整体设备系统落后、自动化程度低，需要现场技术人员手动操作。现有工艺在安全性、可靠性上存在较大的漏洞、设备“跑冒滴漏”现象严重，不具备现场自动检测、自动运行的技术手段。现阶段能够集合动态监测、修复处理、多介质高压注入等多项工艺的成套化自动化设备较少。
2、目前常用的土壤及地下水修复方式为异位修复和原位修复，其中异位修复主要为污染土壤取出及污染地下水抽出修复；原位修复方法包括为微生物修复、地下水曝气修复、化学氧化还原修复、抽提修复、热处理修复等。现阶段的修复工艺设备仅能满足其中一种的修复方式，工艺可调性差，无法做到高效且低成本的修复方法调整。
3、现阶段国内的地下水土壤原位修复药剂主要依靠垂直注入井工艺，该工艺的修复药剂在污染土壤及污染地下水中的扩散的效果不稳定，受水文地质条件的影响大，且药剂若未及时扩散则易于土壤缝隙中固结。
4、传统注入修复方案采用竖井形式，其缺点为：1.需要布设大量的竖井，投资大，环境破坏严重；2.药剂扩散效果无法掌控，被动的依靠土壤内的缓慢水力梯度扩散，造成工艺的不确定性较大；3.由于介质扩散严重依赖污染土层的水文地质条件，造成项目修复周期长、修复效果不稳定；4.由于土壤成分复杂，土壤会发生诸多不可控的变化导致水文地质条件发生变化，此时原修复方案进入修复极限无法再发挥作用，该情况下传统工艺调整更
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种土壤和地下水修复系统和方法，实现土壤地下水原位药剂注入修复、曝气修复等多方法切换，且能够动态感知地下水水质。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种土壤和地下水修复系统，包括修复介质输送装置、修复介质注入装置和地下水抽提动态感知装置；
3、所述的修复介质输送装置包括药剂输送单元和压缩空气输送单元；
4、所述的修复介质注入装置包括承压软管、多孔顶管和推进注入器，承压软管一端连接药剂输送单元和压缩空气输送单元，另一端连接推进注入器，多孔顶管顶入待修复的污染地下土层区域，推进注入器设置在多孔顶管内；
5、所述的地下水抽提动态感知装置包括地下水抽提井、用于感知地下水液位高度的干接点液位计和用于监测地下水指标的集成在线检测控制柜，地下水抽提井设置在待修复的污染地下土层区域，井内设置干接点液位计，井外设置集成在线检测控制柜。
6、优选地，所述的药剂输送单元包括清水桶、药剂桶、药剂暂存箱、低压泵、高压泵和电磁流量计；
7、所述的药剂暂存箱的输入端连接清水桶和药剂桶，输出端依次通过低压泵、电磁流量计和高压泵后连接修复介质注入装置。
8、进一步优选地，所述的药剂暂存箱的输出端依次通过低压泵、电磁流量计、板式热交换器、保安过滤器、高压泵及电动阀后连接修复介质注入装置。
9、进一步优选地，所述的药剂输送单元还包括回用水桶和药剂输送泵，回用水桶、清水桶、药剂桶经过药剂输送泵连接药剂暂存箱的输入端，回用水桶连接地下水抽提井或地下水处理装置。
10、优选地，所述的地下水处理装置包括依次设置的地下水缓存池、反应槽、斜板沉淀槽、气浮槽和清水缓存池，地下水缓存池连接地下水抽提井，清水缓存池连接回用水桶。
11、更进一步优选地，所述的药剂输送泵为药剂输送计量泵。
12、优选地，所述的压缩空气输送单元包括空压机、压缩空气缸和电动阀，空压机将空气压缩后经压缩空气缸、电动阀后连接修复介质注入装置。
13、优选地，所述的修复介质输送装置还包括控制单元，控制单元采用plc模块控制药剂输送单元和压缩空气输送单元。
14、优选地，所述的修复介质注入装置还包括自动软管绞盘和软管保护弯头；
15、在推进注入器向前推进过程中，自动软管绞盘配合其推进动作进行承压软管释放，在结束注入后，自动软管绞盘将软管收回，并带动推进注入器回归原始位置；
16、所述的软管保护弯头设置在修复药剂注入工作井与待修复的污染地下土层区域交界处，承压软管穿过软管保护弯头伸入多孔顶管。
17、进一步优选地，所述的修复药剂注入工作井竖向开设在地面上，深入污染地下土层区域。
18、优选地，所述的推进注入器为反作用力自旋推进注入器。
19、更进一步优选地，所述的推进注入器包括整体支座和设置在整体支座上的多连杆支撑部件、动力推进部件和反作用力自旋注入部件。
20、本专利技术用反作用力自推进注入头，前端喷头通过反作用力360°旋转注入压缩空气或药剂，相比传统注射井工艺，本方法注入压力集中，不会产生压力衰减。
21、优选地，所述的地下水抽提动态感知装置还包括潜水泵、地下水抽取平台、电动葫芦和盘片式过滤器；
22、所述的地下水抽取平台设置在地下水抽提井上方，平台上方支架安装电动葫芦，电动葫芦吊装控制潜水泵高度至修复方案要求高度位置，地下水通过潜水泵输送至盘片式过滤器，过滤后的地下水进入集成在线检测控制柜。
23、优选地，所述的集成在线检测控制柜内设置ph在线监测探头、电导率在线监测探头、氧化还原电位在线监测探头和toc在线监测探头；
24、所述的集成在线检测控制柜内还设置有plc模块、通信tpu模块。
25、一种土壤和地下水修复方法，采用上述系统进行，通过压缩空气输送单元和修复介质注入装置向待修复的污染地下土层区域注入压缩空气；通过药剂输送单元和修复介质注入装置向待修复的污染地下土层区域注入清水；通过药剂输送单元和修复介质注入装置向待修复的污染地下土层区域注入药剂。
26、本专利技术所述的土壤和地下水修复方法可根据地下土壤水文地质条件、地下水污染特征和确定的修复和风险管控模式，从适用目标污染物的特性、环境风险、效率及成本等角度出发，进行相应步骤选择和工艺调整。
27、优选地，介质注入的压力范围根据修复方案确定，其压力范围为0～20mpa，单次注入量在其有效范围内根据所在土层的性质按下式计算：
28、q＝vndn1α，q表示介质单次累计用量，v表示介质注入的有效范围，n表示污染土层的平均孔隙率，dn1表示注入介质的相对密度，α表示注入介质填充空隙的系数。
29、进一步优选地，所述的药剂配置浓度根据修复方案确定，为保证设备稳定运行，药剂中不溶解的悬浮颗粒物含量不得高于1％。
30、优选地，所述的土壤和地下水修复方法包括以下步骤：
31、s1：通过空气输送本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种土壤和地下水修复系统，其特征在于，包括修复介质输送装置(1)、修复介质注入装置(2)和地下水抽提动态感知装置(3)；
2.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂输送单元(11)包括清水桶(111)、药剂桶(112)、药剂暂存箱(113)、低压泵(114)、高压泵(115)和电磁流量计；
3.根据权利要求2所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂暂存箱(113)的输出端依次通过低压泵(114)、电磁流量计、板式热交换器(117)、保安过滤器(116)、高压泵(115)及电动阀后连接修复介质注入装置(2)。
4.根据权利要求2所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂输送单元(11)还包括回用水桶(118)和药剂输送泵(119)，回用水桶(118)、清水桶(111)、药剂桶(112)经过药剂输送泵(119)连接药剂暂存箱(113)的输入端，回用水桶(118)连接地下水抽提井(31)或地下水处理装置。
5.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的压缩空气输送单元(12
6.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的修复介质输送装置(1)还包括控制单元，控制单元采用PLC模块控制药剂输送单元(11)和压缩空气输送单元(12)。
7.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的修复介质注入装置(2)还包括自动软管绞盘(24)和软管保护弯头(25)；
8.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的地下水抽提动态感知装置(3)还包括潜水泵(34)、地下水抽取平台(35)、电动葫芦(36)和盘片式过滤器(37)；
9.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的集成在线检测控制柜(33)内设置pH在线监测探头、电导率在线监测探头、氧化还原电位在线监测探头和TOC在线监测探头；
10.一种土壤和地下水修复方法，其特征在于，采用权利要求1～9任一项所述的系统进行，通过压缩空气输送单元(12)和修复介质注入装置(2)向待修复的污染地下土层区域注入压缩空气；通过药剂输送单元(11)和修复介质注入装置(2)向待修复的污染地下土层区域注入清水；通过药剂输送单元(11)和修复介质注入装置(2)向待修复的污染地下土层区域注入药剂。
...【技术特征摘要】
1.一种土壤和地下水修复系统，其特征在于，包括修复介质输送装置(1)、修复介质注入装置(2)和地下水抽提动态感知装置(3)；
2.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂输送单元(11)包括清水桶(111)、药剂桶(112)、药剂暂存箱(113)、低压泵(114)、高压泵(115)和电磁流量计；
3.根据权利要求2所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂暂存箱(113)的输出端依次通过低压泵(114)、电磁流量计、板式热交换器(117)、保安过滤器(116)、高压泵(115)及电动阀后连接修复介质注入装置(2)。
4.根据权利要求2所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的药剂输送单元(11)还包括回用水桶(118)和药剂输送泵(119)，回用水桶(118)、清水桶(111)、药剂桶(112)经过药剂输送泵(119)连接药剂暂存箱(113)的输入端，回用水桶(118)连接地下水抽提井(31)或地下水处理装置。
5.根据权利要求1所述的土壤和地下水修复系统，其特征在于，所述的压缩空气输送单元(12)包括空压机(121)、压缩空气缸(122)和电动阀，空压机(121)将空气压缩后经压缩空气缸(122)、电动阀后连...
【专利技术属性】
技术研发人员：王征，潘岳，周鹏，凌海，王翠玲，王章，
申请(专利权)人：上海山南勘测设计有限公司，
类型：发明
国别省市：
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