一種多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤污染修復(fù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]土壤曝氣技術(shù)(Air Sparging,AS)是一種處理土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的原位修復(fù)技術(shù)，由于其成本低、效率高、可原位施工的優(yōu)勢(shì)使其廣泛應(yīng)用于土壤中分子量較小、易揮發(fā)有機(jī)污染物的修復(fù)。AS技術(shù)將壓縮空氣注入土壤，氣體在向上運(yùn)動(dòng)的過程中引起揮發(fā)性有機(jī)污染物自土體進(jìn)入氣相，再通過氣相抽提系統(tǒng)處理含有污染物的空氣，從而達(dá)到去除污染物的目的。此外，注入的空氣通過有氧生物降解可加快污染物的去除。
[0003]然而，通過實(shí)驗(yàn)室研究和場(chǎng)地工程應(yīng)用發(fā)現(xiàn)，由于受到注入氣體壓力的影響，注入井底部的曝氣量遠(yuǎn)比頂部的曝氣量低，同時(shí)，受到土壤介質(zhì)非均質(zhì)性的影響，使得現(xiàn)有土壤原位曝氣技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)均勻曝氣，從而影響揮發(fā)性污染物從土壤中的揮發(fā)以及曝氣過程對(duì)土壤中好氧微生物的供氧，大大限制了污染物的去除效率。可以說，傳統(tǒng)的曝氣技術(shù)在工程應(yīng)用中，尤其是針對(duì)非均質(zhì)性土壤介質(zhì)時(shí)，存在很大的局限性。
[0004]因此，需要一種新型的土壤原位曝氣系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)方案存在的曝氣不均勻的問題，并提高AS技術(shù)的應(yīng)用范圍和使用效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案存在的問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)，該裝置曝氣均勻，空氣注入設(shè)備能耗低，而且操作靈活，以實(shí)現(xiàn)對(duì)非均質(zhì)性土壤介質(zhì)中的揮發(fā)性污染物進(jìn)行均勻曝氣的目的。
[0006]本發(fā)明提供一種多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)，其包括:自動(dòng)控制裝置和曝氣裝置；所述自動(dòng)控制裝置包括:PLC可編程序控制器、變送器、變頻器、曝氣機(jī)、上提裝置和氣壓傳感器，所述PLC可編程序控制器分別與所述變送器的一端、所述上提裝置的一端和所述變頻器的一端連接，所述變送器的另一端與所述氣壓傳感器連接，所述上提裝置的另一端和所述曝氣裝置連接，所述變頻器的另一端與所述曝氣機(jī)的一端連接，所述曝氣機(jī)的另一端與所述曝氣裝置的注氣管連接；所述曝氣裝置包括:第一密封裝置、注氣管、曝氣管和第二密封裝置，所述第一密封裝置的上端與所述上提裝置連接，所述第一密封裝置套接在所述注氣管上，所述注氣管的上端與所述曝氣機(jī)的一端通過管道連接，所述曝氣管的上端與所述注氣管的下端連接，所述曝氣管的下端與第二密封裝置連接；其中，所述第一密封裝置與所述第二密封裝置分別設(shè)置于曝氣井內(nèi)，并與所述曝氣井井壁形成一封閉空間，所述氣壓傳感器通過連接線穿過所述第一密封裝置設(shè)置于所述封閉空間內(nèi)。
[0007]優(yōu)選地，所述第一密封裝置和所述第二密封裝置為圓臺(tái)型，側(cè)邊設(shè)置有彈簧鋼片支撐裝置；所述第一密封裝置和所述第二密封裝置的制作材料包括聚氨酯橡膠材料。
[0008]優(yōu)選地，所述注氣管為聚氯乙稀(PVC)管，下端穿過所述第一密封裝置與所述曝氣管的上端連接。
[0009]優(yōu)選地，所述曝氣管包括:曝氣豎管，所述曝氣豎管上設(shè)置有多個(gè)管體孔洞，所述管體孔洞連接有曝氣支管，所述曝氣支管與所述曝氣豎管之間呈一傾角。
[0010]優(yōu)選地，多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)還包括:電磁閥，所述電磁閥設(shè)置于所述注氣管的上端與所述曝氣機(jī)之間的管道上，并與所述PLC可編程序控制器連接，用于切斷或者連通所述注氣管。
[0011]優(yōu)選地，多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)還包括:壓力表，所述壓力表設(shè)置于所述注氣管的上端與所述曝氣機(jī)之間的管道上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述曝氣機(jī)的輸出壓力。
[0012]優(yōu)選地，多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)還包括:流量計(jì)，所述流量計(jì)設(shè)置于所述注氣管的上端與所述曝氣機(jī)之間的管道上，所述流量計(jì)用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述曝氣機(jī)的輸出流量。
[0013]優(yōu)選地，所述第一密封裝置包括上底、下底和側(cè)邊；所述第一密封裝置的上底為圓柱環(huán)型，所述第一密封裝置的下底為圓柱環(huán)型，所述第一密封裝置的側(cè)邊的頂端與所述第一密封裝置的上底的邊緣緊密連接，所述第一密封裝置的側(cè)邊的底端與所述第一密封裝置的下底的邊緣緊密連接，所述第一密封裝置的下底的外直徑匹配于所述曝氣井的內(nèi)徑。
[0014]優(yōu)選地，所述第二密封裝置包括上底、下底和側(cè)邊；所述第二密封裝置的上底為圓柱型，所述第二密封裝置的下底為圓柱環(huán)型，所述第二密封裝置的側(cè)邊的頂端與所述第二密封裝置的上底的邊緣緊密連接，所述第二密封裝置的側(cè)邊的底端與所述第二密封裝置的下底的邊緣緊密連接，所述第二密封裝置的下底的外直徑匹配于所述曝氣井的內(nèi)徑。
[0015]另外，優(yōu)選地，所述第一密封裝置的側(cè)邊和所述第二密封裝置的側(cè)邊均設(shè)置有支撐裝置，所述支撐裝置包括多片彈簧鋼片；所述多片彈簧鋼片分別環(huán)繞貼設(shè)于所述第一密封裝置的側(cè)邊外側(cè)，且所述多片彈簧鋼片的上下兩端分別連接于所述第一密封裝置的上底和下底；所述多片彈簧鋼片分別環(huán)繞貼設(shè)于所述第二密封裝置的側(cè)邊外側(cè)，且所述多片彈簧鋼片的上下兩端分別連接于所述第二密封裝置的上底和下底。
[0016]根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種多段式土壤原位曝氣系統(tǒng)，其一，該裝置曝氣均勻，采用由下至上階段性曝氣的設(shè)計(jì)可以有效避免由于土壤介質(zhì)異質(zhì)性導(dǎo)致的難以均勻曝氣的問題，此外曝氣系統(tǒng)采用非等距開孔的設(shè)計(jì)能夠解決由于注入空氣壓力由上至下逐漸減小所導(dǎo)致的曝氣不均勻的問題。其二，該裝置空氣注入設(shè)備能耗低，由于采用了曝氣支管的設(shè)計(jì)，使得空氣一旦經(jīng)空氣注入管進(jìn)入曝氣系統(tǒng)后，壓縮空氣只能經(jīng)曝氣支管向外擴(kuò)散進(jìn)而向土壤介質(zhì)進(jìn)行曝氣，而不能逆向流動(dòng)，重新進(jìn)入曝氣系統(tǒng)，這樣就有效的降低了空氣注入設(shè)備的能耗。其三，該裝置操作靈活，實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)可以通過監(jiān)測(cè)土壤中揮發(fā)性有機(jī)污染物的濃度來控制各階段需要的曝氣時(shí)間以及曝氣次數(shù)，從而達(dá)到充分均勻曝氣的目的，提高污染物的去除效率。
【附圖說明】
[0017]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0018]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0019]圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例所述的多段式土壤原位曝氣裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]附圖標(biāo)記:
[0021]1:PLC可編程序控制器；2:變送器；3:變頻器；4:曝氣機(jī)；
[0022]5:電磁閥；6:壓力表；7:流量計(jì)；8:上提裝置；9:曝氣井井壁；
[0023]10:密封裝置；11:氣壓傳感器；12:土壤介質(zhì)；13:曝氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0025]本發(fā)明實(shí)施例的主要思想在于，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，壓縮空氣經(jīng)注氣管注入后，注入的氣體在第一密封裝置和第二密封裝置的阻隔作用下，經(jīng)曝氣系統(tǒng)釋放進(jìn)入土壤介質(zhì)，曝氣完畢后，在提升裝置的作用下，整體向上提升至目標(biāo)區(qū)域，重復(fù)上述曝氣過程，直到完成對(duì)整個(gè)修復(fù)區(qū)域的曝氣。
[0026]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0027]圖1為本