一種用于污染土壤原位深層攪拌并注藥的修復(fù)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及污染±壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是設(shè)及一種用于污染±壤原位深層 攬拌并注藥的修復(fù)設(shè)備，適合在滲透性較差地層進(jìn)行藥劑注入施工，尤其適用于復(fù)合污染 場(chǎng)地的原位修復(fù)。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來±壤污染受到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。運(yùn)主要是由于許多原來位于城區(qū)的 污染企業(yè)從城市中屯、遷出，遺留了大量的污染場(chǎng)地。2005年4月至2013年12月，我國(guó)開展 了首次全國(guó)±壤污染狀況調(diào)查，調(diào)查結(jié)果顯示：全國(guó)±壤環(huán)境狀況總體不容樂觀，部分地區(qū) ±壤污染較重，耕地±壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地±壤環(huán)境問題突出。污染類型W無機(jī) 型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較?。何髂?、中南地區(qū)±壤重金屬超標(biāo)范圍較大；從 污染分布情況看，南方上壤污染重于北方。調(diào)查的多塊重污染企業(yè)用地、工業(yè)廢棄地、工業(yè) 園區(qū)和采礦區(qū)重金屬污染比較普遍，固體廢物集中處理處置場(chǎng)地、采油區(qū)等區(qū)域存在較嚴(yán) 重的有機(jī)污染問題，在工業(yè)園區(qū)、污水灌概區(qū)及干線公路兩側(cè)存在無機(jī)污染物（儒、神等） 和有機(jī)污染物（多環(huán)芳控等）復(fù)合污染。
[0003] 無機(jī)污染物（如重金屬神、儒）或（和）有機(jī)污染物給生態(tài)環(huán)境帶來了很多嚴(yán)峻 的問題：重金屬、有機(jī)污染物不僅改變±壤的理化特征，導(dǎo)致±壤的退化、農(nóng)作物產(chǎn)量和品 質(zhì)的降低，而且可通過滲濾淋溶等作用進(jìn)入地下水環(huán)境，導(dǎo)致地下水質(zhì)量惡化。因此，針對(duì) 污染±壤必須進(jìn)行妥當(dāng)處置，避免直接或間接危害人類的生命和健康。
[0004] 目前，污染場(chǎng)地原位修復(fù)技術(shù)主要有化學(xué)氧化技術(shù)、氣相抽提技術(shù)、固化/穩(wěn)定化 技術(shù)、淋洗技術(shù)、生物通風(fēng)、熱強(qiáng)化±壤氣相萃取等技術(shù)。一種用于污染±壤原位深層攬拌 并注藥的設(shè)備成功應(yīng)用于化學(xué)氧化技術(shù)領(lǐng)域，其中包括有機(jī)污染±壤的化學(xué)氧化/還原修 復(fù)W及重金屬污染±壤的固化/穩(wěn)定化修復(fù)。 W05] 專利"用于污染±壤深層攬拌-熱空氣注入的原位修復(fù)裝置（【申請(qǐng)?zhí)枴?201220051825. 2)"提出在進(jìn)行±壤混合打散的過程中，熱空氣從鉆頭底部噴出，加熱吹脫 ±壤中的污染物，使污染物解吸、揮發(fā)和擴(kuò)散，對(duì)產(chǎn)生的含有污染物的廢氣和廢液經(jīng)收集并 處理。但該專利僅僅是針對(duì)于可揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)污染±壤的修復(fù)實(shí)施，對(duì)于重金屬 及部分難揮發(fā)的有機(jī)污染±壤的修復(fù)，此專利并不適用。
[0006] 專利"一種污染場(chǎng)地原位熱強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)集成裝備及應(yīng)用方法"（【申請(qǐng)?zhí)枴?201310301064. 0)提出用加熱電極使±壤溫度升高，促進(jìn)±壤中污染物解吸附，有機(jī)污染物 隨氣體的流動(dòng)而被帶離±壤，由活性炭吸收塔進(jìn)行吸附。該專利對(duì)于滲透性不良的黏±類 ±壤適用性較差，不能用于重金屬及部分不可揮發(fā)的有機(jī)污染物±壤的修復(fù)，且加熱電極 密布，施工運(yùn)行成本很高，難W應(yīng)用于大面積污染場(chǎng)地修復(fù)。
[0007] 專利"一種用于有機(jī)污染場(chǎng)地原位環(huán)境修復(fù)的裝置"（【申請(qǐng)?zhí)枴?01320163992. 0) 提到將過熱蒸汽原位注入，通過±壤氣提與地面廢氣廢水處理系統(tǒng)強(qiáng)化修復(fù)效果，通過監(jiān) 測(cè)井觀測(cè)修復(fù)效果。該專利過熱蒸汽注入溫度約為400°C(每口井過熱蒸汽注入流量為 85kg/h)，氣體系統(tǒng)維持真空度約為28kpa。加熱和氣提系統(tǒng)需要消耗較多能量，運(yùn)行維護(hù)成 本較高，不適用于重金屬及部分難揮發(fā)的有機(jī)污染物±壤的修復(fù)。 W08] 專利"加藥、掘進(jìn)、破碎、攬拌混合一體式污染±壤原位修復(fù)設(shè)備"（【申請(qǐng)?zhí)枴?201220591604. 4)是一種污染±壤的原位修復(fù)設(shè)備，該專利將藥劑/蒸汽注入管布置在適 配裝置前方，注入管出口位于粗掘進(jìn)、破碎、攬拌混合齒輪左上方，在破碎、混合、攬拌的同 時(shí)進(jìn)行加藥。但其進(jìn)行污染±壤修復(fù)時(shí)，存在一定局限性，修復(fù)深度僅能達(dá)到0. 5米而已， 不適用于深層±壤污染的修復(fù)。
[0009] W上幾項(xiàng)專利技術(shù)用于污染±壤原位修復(fù)，其±壤攬拌的方法及裝置、熱空氣或 過熱蒸汽的引入方式及裝置應(yīng)用，很大程度受到±壤性質(zhì)、污染物種類及性質(zhì)等諸多因素 的制約，使得此類技術(shù)的適用范圍、運(yùn)維成本、修復(fù)效率有許多待改進(jìn)和強(qiáng)化之處，尤其是 上壤攬拌技術(shù)和藥劑注入及其組合問題。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0010] 本實(shí)用新型要解決采用原位注藥方式修復(fù)污染±壤時(shí)，由于修復(fù)深度過深或±壤 滲透系數(shù)過低，藥劑滲透過慢、污染物與藥劑接觸不充分，復(fù)合污染難W-次修復(fù)達(dá)標(biāo)等一 系列技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)，為達(dá)上述目的，提供了一種用于污染±壤原位深層攬拌并注藥的修復(fù)設(shè) 備，通過該修復(fù)設(shè)備可W實(shí)現(xiàn)對(duì)深層及低滲透性污染上壤的有效修復(fù)。
[0011] 本實(shí)用新型所述修復(fù)設(shè)備包括藥劑配置輸送系統(tǒng)、深層攬拌系統(tǒng)和±壤加固系 統(tǒng)，所述藥劑配置輸送系統(tǒng)和所述±壤加固系統(tǒng)分別通向所述深層攬拌系統(tǒng)。
[0012] 其中所述藥劑配置輸送系統(tǒng)包括：藥劑管道、徑向壓力表、液體流量傳感器、藥劑 轉(zhuǎn)換控制器、藥劑注射累、藥劑儲(chǔ)存罐、藥劑攬拌罐、藥劑儲(chǔ)存室、儲(chǔ)水罐、試驗(yàn)用水管道。
[0013] 其中所述深層攬拌系統(tǒng)包括：鉆機(jī)操作室、雙軸深層攬拌鉆機(jī)、鉆機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系 統(tǒng)、鉆桿活動(dòng)支架、鉆桿、鉆桿固定支架、攬拌注藥鉆頭、注藥鉆桿、攬拌鉆桿、可拆卸式藥劑 噴射頭、獎(jiǎng)片式攬拌齒、緊固螺栓內(nèi)粗牙螺紋、側(cè)壁噴射孔、底盤噴射孔。
[0014] 其中所述±壤加固系統(tǒng)包括：攬拌桶、注漿累、水泥漿管道。
[0015] 其中所述藥劑配置輸送系統(tǒng)包括藥劑管道和試驗(yàn)用水管道，且通向所述±壤加固 系統(tǒng)。
[0016] 其中所述藥劑配置輸送系統(tǒng)的藥劑儲(chǔ)存室與所述儲(chǔ)水罐分別連接所述藥劑攬拌 罐，所述藥劑攬拌罐連接所述藥劑儲(chǔ)存罐，所述藥劑儲(chǔ)存罐連接依次通過藥劑注射累、所述 液體流量傳感器和所述徑向壓力表與所述注藥鉆桿相連。
[0017]其中所述藥劑儲(chǔ)存罐及所述藥劑注射累分別為3個(gè)，每個(gè)所述藥劑儲(chǔ)存罐連接一 個(gè)所述藥劑注射累，所述藥劑注射累與所述液體流量傳感器之間通過藥劑轉(zhuǎn)換控制器連 接。
[0018] 其中所述±壤加固系統(tǒng)包括攬漿桶和注漿累，所述攬漿桶經(jīng)注漿累通向所述雙軸 深層攬拌鉆機(jī)的注藥鉆桿，所述注藥鉆桿通向污染±壤。
[0019] 其中所述雙軸深層攬拌鉆機(jī)包括鉆桿活動(dòng)支架和鉆桿固定支架，所述鉆桿固定支 架位于所述雙軸深層攬拌鉆機(jī)下方，所述鉆桿活動(dòng)支架位于所述雙軸深層攬拌鉆機(jī)上方， 且能與所述雙軸深層攬拌鉆機(jī)上部與所述鉆桿固定支架之間上下移動(dòng)，所述攬拌鉆桿及所 述注藥鉆桿套于所述鉆桿活動(dòng)支架內(nèi)，當(dāng)所述攬拌鉆桿及所述注藥鉆桿由上向下移動(dòng)時(shí)， 所述鉆桿活動(dòng)支架隨其向下移動(dòng)使其豎直向下而不發(fā)生左右偏移地穿過所述鉆桿固定支 架后到達(dá)±壤層進(jìn)行攬拌。
[0020] 其中所述注藥鉆桿下方安裝有可拆卸式藥劑噴射頭，所述可拆卸式藥劑噴射頭包 括側(cè)壁噴射孔及底盤噴射孔。
[0021] 其中所述可拆卸式藥劑噴射頭與所述注藥鉆桿螺紋連接。
[0022] 本實(shí)用新型與現(xiàn)有原位注藥修復(fù)設(shè)備不同之處在于本實(shí)用新型取得了如下技術(shù) 效果：
[0023]1、適用于各種±壤類型且攬拌深度大
[0024] 本實(shí)用新型是W攬拌鉆機(jī)為基礎(chǔ)的原位攬拌注藥設(shè)備，較其普通的鉆機(jī)等具有更 強(qiáng)大的動(dòng)力和扭矩，能夠穿透較硬±層，并且W旋噴和攬拌復(fù)合的形式使±壤與化學(xué)藥劑 均勻混合，對(duì)于低滲透的黏±、粉質(zhì)黏±和較硬地層的修復(fù)具有明顯優(yōu)勢(shì)。 W25] 原位深層攬拌設(shè)備一次攬拌區(qū)域1.2mX0. 7m，攬拌深度靈活可控，一般在 20-30m，對(duì)于攬拌鉆桿深度范圍內(nèi)的±壤和地下水都有較好的修復(fù)效果，相較geoprobe等 普通的注入攬拌設(shè)備具有更廣泛的影響范圍。
[00%] 2、適用于單一污染及復(fù)合污染場(chǎng)地
[0027] 對(duì)于有機(jī)污染場(chǎng)地和重金屬污染場(chǎng)地都適用，只需選擇相應(yīng)藥劑及設(shè)定特定的工 作參數(shù)，即可滿足不同種類污染±壤修復(fù)要求。各個(gè)設(shè)備部件選用防腐、耐酸堿材料，藥劑 注入采用耐腐蝕藥劑注射累，可提供最大壓力8Mpa;去除有機(jī)物可選擇氧化還原藥劑，氧 化破壞污染物，對(duì)于重金屬可選擇固化/穩(wěn)定化藥劑，降低重金屬的遷移性。
[0028]3、適用于不同污染程度的場(chǎng)地
[0029] 本實(shí)用新型在各關(guān)鍵部位分別裝有傳感器、壓力表及閥口裝置，可精準(zhǔn)控制注藥 的流量及壓力等，對(duì)于不同程度的污染場(chǎng)地有很強(qiáng)的適應(yīng)性。
[0030] 4、可加固軟弱±體
[0031] 本實(shí)用新型設(shè)備具有±壤加固系統(tǒng)，能夠?qū)Σ粷M足地基承載力要求的±體進(jìn)行加 固，在污染±壤修復(fù)的同時(shí)滿足地基處理要求，使±地快速投入使用。
[0032] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
【附圖說明】
[0033] 圖1是一種用于污染±壤原位深層攬拌并注藥的修復(fù)設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034] 圖2是圖1中鉆桿的放大縱剖圖；
[0035] 圖3是圖2中注藥鉆桿的可拆卸式藥劑噴射頭放大縱剖圖。
[0036] 附圖標(biāo)記說明：1地表；2鉆機(jī)操作室；3雙軸深層攬拌鉆機(jī)；4鉆機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)； 5藥劑管道；6徑向壓力表；7液體流量傳感器；8藥劑轉(zhuǎn)換控制器；9藥劑注射累；10藥劑 儲(chǔ)存罐；11藥劑攬拌罐；12藥劑儲(chǔ)存室；13儲(chǔ)水罐；14試驗(yàn)用水管道；15攬漿桶；16注漿 累；17水泥漿管道；18鉆桿活動(dòng)支架；19鉆桿；20鉆桿固定支架；21待處理±壤；22攬拌 區(qū)域之外藥劑有效影響±壤；23攬拌注藥鉆頭；24藥劑與污染±壤攬拌混合區(qū)域；25注藥 鉆桿；26攬拌鉆桿；27可拆卸式藥劑噴射頭；28獎(jiǎng)片式攬拌齒；29緊固螺栓內(nèi)粗牙螺紋；30 側(cè)壁噴射孔；31底盤噴射孔；A深層攬拌系統(tǒng)巧藥劑配制輸送系統(tǒng)；C±壤加固系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0037] W下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型上述的和其它技術(shù)特點(diǎn)作更詳細(xì)的說明。
[0038] 本實(shí)用新型一種用于污染±壤原位深層攬拌并注藥的修復(fù)設(shè)備，所述修復(fù)設(shè)備包 括藥劑配置輸送系統(tǒng)B、深層攬拌系統(tǒng)A和±壤加固系統(tǒng)C，藥劑配置輸送系統(tǒng)B和±壤加 固系統(tǒng)C分別通向深層攬拌系統(tǒng)A。藥劑配置輸送系統(tǒng)B包括藥劑管道和試驗(yàn)用水管道，并 最終通向±壤加固系統(tǒng)C。
[0039] 藥劑配置輸送系統(tǒng)B包括藥劑儲(chǔ)存室12、儲(chǔ)水罐13、藥劑攬拌罐11、3個(gè)藥劑儲(chǔ)存 罐1〇、3個(gè)藥劑注射累9、藥劑轉(zhuǎn)換控制器8、液體流量傳感器7、徑向壓力表6、藥劑管道5、 試驗(yàn)用水管道14 ;試驗(yàn)用水管道14連接儲(chǔ)水罐13,藥劑儲(chǔ)存室12與儲(chǔ)水罐13分別通過藥 劑管道5連接藥劑攬拌罐11，藥劑攬拌罐11通過藥劑管道5連接分別連接3個(gè)藥劑儲(chǔ)存罐 10,每個(gè)藥劑儲(chǔ)存罐10通過藥劑管道5連接一個(gè)藥劑注射累9, 3個(gè)藥劑注射累9通過藥劑 管道5匯