專利名稱：土壤與地下水揮發(fā)性有機物原位多相抽提處置裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型技術(shù)是一套原位修復(fù)揮發(fā)性有機物土壤與地下水污染的處置裝置。
背景技術(shù)：
土壤與地下水污染是指因人為因素有意或無意地將對人類本身和其他生命體有害的物質(zhì)施加到土壤中，使其某種成分的含量超過土壤與地下水自凈能力或者明顯高于土壤與地下水環(huán)境基準(zhǔn)或土壤與地下水環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，并引起土壤與地下水環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。目前我國土壤與地下水污染的環(huán)境問題比較嚴(yán)重，已嚴(yán)重制約了社會的可持續(xù)發(fā)展，因此受到國家日益廣泛的關(guān)注。特別是近期國務(wù)院正式批復(fù)了《全國地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020年)》，首次對全國地下水污染防治工作做出了總體部署。土壤與地下水污染的主要來源大致可以分為①工業(yè)廢氣、廢水和廢渣的排放；②農(nóng)藥、化肥等化學(xué)制品的大量 使用；③污水灌溉。土壤污染的危害主要有①農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降；②飲用水源受到污染，人體健康受到威脅；③污染物在農(nóng)作物中積累，經(jīng)由食物鏈富集于人體；④導(dǎo)致大氣污染、地表水污染、地下水污染和生態(tài)系統(tǒng)退化等其他次生生態(tài)環(huán)境問題。我國的土壤與地下水污染已呈現(xiàn)出量大、面廣、危害嚴(yán)重等特點，鑒于日益嚴(yán)峻的土壤與地下水污染現(xiàn)狀，污染土壤與地下水的修復(fù)裝置研究成為當(dāng)前環(huán)境科學(xué)和技術(shù)研究的一個新熱點。其中，揮發(fā)性有機物對土壤與地下水的污染因其危害大、范圍廣、持續(xù)時間長，已成為土壤污染修復(fù)工作的一個難點及重點。因此，研制修復(fù)成本低、操作簡單、污染物去除效率高的揮發(fā)性有機物污染土壤與地下水原位修復(fù)裝置是當(dāng)前土壤修復(fù)工程技術(shù)的難點之一。本實用新型技術(shù)可用于原位修復(fù)受揮發(fā)性有機物污染的土壤與地下水中密度比水小的揮發(fā)性有機物相。本技術(shù)的核心為原位土壤與地下水氣體抽提，利用物理方法去除土壤與地下水表層中揮發(fā)性有機物，用真空設(shè)備產(chǎn)生負(fù)壓驅(qū)使空氣流過土壤孔隙，使地下水表層揮發(fā)性有機污染物加速揮發(fā)出來，從而形成的氣流夾帶揮發(fā)性有機物流向抽提裝置，污染物被抽提到地面后進行氣液分離，對分離后的污染氣體與液體分別進行收集和集中處理。土壤與地下水多相抽提為原位修復(fù)技術(shù)，不需要對污染土壤與地下水進行開挖和破壞原有的場地。

實用新型內(nèi)容本實用新型技術(shù)的目的是利用揮發(fā)性有機污染物在土壤和地下水中的存在和運動特點，通過氣液多相抽提修復(fù)揮發(fā)性有機物污染土壤和地下水，提供一套能作為工程應(yīng)用規(guī)模、高效處理有機污染土壤和地下水、無二次污染的原位氣相抽提修復(fù)裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)路線是整套裝置由抽提井系統(tǒng)、抽提與氣液分離系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)組成，包括抽提篩管(I)、濾料(2)、膨潤土(3)、混凝土(4)、真空計(5)、流量調(diào)節(jié)閥(6)、插入式流量計(7)、離心式氣液分離器(8)、過濾器(9)、真空排液泵(10)、流量計(11)、渦旋氣泵(12)、羅茨真空泵(13)、氣水分離式活性炭吸附器(14)、取樣口(15)、排氣筒(16)。其中，所述抽提篩管(I)、濾料(2)、膨潤土(3)、混凝土(4)、真空計(5)、流量調(diào)節(jié)閥(6)、插入式流量計(7)為抽提井系統(tǒng)；離心式氣液分離器(8)、過濾器(9)、真空排液泵(10)、流量計(11)、渦旋氣泵(12)、羅茨真空泵(13)為抽提與氣液分離系統(tǒng)；氣水分離式活性炭吸附器(14)、取樣口(15)、排氣筒(16)為尾氣凈化系統(tǒng)。土壤和地下水中的揮發(fā)性污染物在渦旋氣泵(12)和羅茨真空泵(13)產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，由抽提井系統(tǒng)吸入離心式氣液分離器(8)進行氣液分離，經(jīng)過脫水干燥后的氣體先進入過濾器
(9)過濾，經(jīng)過旋渦氣泵(12)與羅茨真空泵(13)再進入氣水分離式活性炭吸附器(14)，由活性炭對氣體中的污染物進行吸附凈化，凈化完的氣體經(jīng)管道從排氣筒(16)排出。三部分系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用，首先通過抽提井系統(tǒng)對土壤和地下水中的揮發(fā)性有機污染物進行分離抽取，再將含有氣化有機污染物的含水氣體送入氣液分離系統(tǒng)，去除顆粒物和水分，然后再通過尾氣凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)廢氣的達(dá)標(biāo)排放，最終達(dá)到去除污染土壤與地下水中的污染物、不產(chǎn)生二次污染的目的。本實用新型技術(shù)具有如下優(yōu)點①能作為工程規(guī)模應(yīng)用，實用性強，運行工藝全自 動化，可實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用；②能對揮發(fā)性有機污染土壤與地下水中密度比水小的揮發(fā)性有機污染相進行修復(fù)，并可防止造成二次污染處理工藝簡單、工程和運行費用低、處理時間短、處理效率高，是一套高效、經(jīng)濟、持久、環(huán)境干擾少的系統(tǒng)，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

圖I為本實用新型技術(shù)裝置的抽提井系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型技術(shù)裝置的抽提與氣液分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實用新型技術(shù)裝置的尾氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的說明。抽提井系統(tǒng)置于受污染的土壤與地下水中，由抽提篩管(I)、濾料(2)、膨潤土
(3)、混凝土(4)、真空計(5)、流量調(diào)節(jié)閥￠)、插入式流量計(7)組成，管道連接按照承接連接或法蘭連接。抽提篩管(I)的抽氣管道上需要加工柵式條縫，用于均勻抽氣，條縫寬度為0. 5-1. 5mm，開縫率15% ;濾料⑵采用石英砂、礫石級配配置，抽提井濾料⑵上部用I I的膨潤土(3)和混凝土(4)填充密封隔氣、隔水；流量調(diào)節(jié)閥(6)安裝于主要支管和干管上，用于調(diào)節(jié)提氣流量；真空計(5)和插入式流量計(7)安裝于主要抽氣管道上，用于了解參數(shù)和控制氣體的流量。抽提與氣液分離系統(tǒng)由離心式氣液分離器⑶、過濾器(9)、真空排液泵(10)、流量計(11)、渦旋氣泵(12)、羅茨真空泵(13)組成，氣體管道由法蘭連接，液體管道為絲扣連接。合上渦旋氣泵與羅茨真空泵的控制開關(guān)，系統(tǒng)開始工作渦旋氣泵(12)首先啟動，然后羅茨真空泵(13)啟動，在漩渦氣泵(12)與羅茨真空泵(13)所產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，土壤和地下水中揮發(fā)性污染物氣化，由前端的抽提系統(tǒng)吸入離心式氣液分離器(8)，將其中絕大部分水分滯留在氣液分離器的儲液區(qū)，經(jīng)過脫水干燥的氣體再由過濾器(9)將雜入其中的微小固體顆粒濾掉，經(jīng)過旋渦氣泵(12)與羅茨真空泵(13)，將氣體送入下一道處理工序。由于離心式氣液分離器(8)上裝有浮球液位計，當(dāng)離心式氣液分離器儲液區(qū)中的液位升漲到極限位時，浮球閥動作，接通真空排液泵的控制線路，真空排液泵(10)開始在不破壞真空度的條件下工作，將離心式氣液分離器(8)中的液體排出。由于真空止回閥的密封作用，系統(tǒng)將保持工作的連續(xù)性。兩組渦旋氣泵(12)與羅茨真空泵(13)采用并聯(lián)連接，可保證系統(tǒng)在一組檢修或突發(fā)故障時不間斷運行。 尾氣凈化系統(tǒng)由氣水分離式活性炭吸附器(14)、取樣口(15)、排氣筒(16)組成。氣體經(jīng)抽提與氣液分離系統(tǒng)由管道送出，進入氣水分離式活性炭吸附器(14)，由活性炭對氣體中的污染物進行吸附凈化。分離出來的凝結(jié)水由活性炭罐的底部排放口排出收集處理，處理后的氣體經(jīng)取樣口(15)取樣分析后經(jīng)過排氣筒(16)進行達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求1.土壤與地下水揮發(fā)性有機物原位多相抽提處置裝置，其特征在于裝置包括抽提篩管(I)、濾料(2)、膨潤土(3)、混凝土(4)、真空計(5)、流量調(diào)節(jié)閥￠)、插入式流量計(7)、離心式氣液分離器(8)、過濾器(9)、真空排液泵(10)、流量計(11)、渦旋氣泵(12)、羅茨真空泵(13)、氣水分離式活性炭吸附器(14)、取樣口(15)、排氣筒(16);其中，所述抽提篩管(I)、濾料(2)、膨潤土(3)、混凝土(4)、真空計(5)、流量調(diào)節(jié)閥￠)、插入式流量計(7)為抽提井系統(tǒng)；離心式氣液分離器(8)、過濾器(9)、真空排液泵(10)、流量計(11)、渦旋氣泵(12)、羅茨真空泵(13)為抽提與氣液分離系統(tǒng)；氣水分離式活性炭吸附器(14)、取樣口(15)、排氣筒(16)為尾氣凈化系統(tǒng)；土壤和地下水中的揮發(fā)性污染物在渦旋氣泵(12)和羅茨真空泵(13)產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，由抽提井系統(tǒng)吸入離心式氣液分離器(8)進行氣液分離，經(jīng)過脫水干燥后的氣體先進入過濾器(9)過濾，經(jīng)過旋渦氣泵(12)與羅茨真空泵(13)再進入氣水分離式活性炭吸附器(14)，由活性炭對氣體中的污染物進行吸附凈化，凈化完的氣體經(jīng)管道從排氣筒(16)排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤與地下水揮發(fā)性有機物原位多相抽提處置裝置，其特征在于抽提篩管(I)的抽氣管道上需要加工柵式條縫，寬度為O. 5-1. 5_，開縫率15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤與地下水揮發(fā)性有機物原位多相抽提處置裝置，其特征在于離心式氣液分離器(8)上裝有浮球液位計，當(dāng)離心式氣液分離器儲液區(qū)中的液位升漲到極限位時，浮球閥動作，接通真空排液泵的控制線路，真空排液泵(10)開始在不破壞真空度的條件下工作，將離心式氣液分離器(8)中的液體排出。
專利摘要本實用新型為土壤與地下水揮發(fā)性有機物原位多相抽提處置裝置，由抽提井系統(tǒng)、抽提與氣液分離系統(tǒng)和尾氣凈化系統(tǒng)組成。土壤和地下水中的揮發(fā)性污染物在渦旋氣泵(12)和羅茨真空泵(13)產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，由抽提井系統(tǒng)吸入離心式氣液分離器(8)進行氣液分離，經(jīng)過脫水干燥后的氣體先進入過濾器(9)過濾，經(jīng)過旋渦氣泵(12)與羅茨真空泵(13)再進入氣水分離式活性炭吸附器(14)，由活性炭對氣體中的污染物進行吸附凈化，凈化完的氣體經(jīng)管道從排氣筒(16)排出。三套系統(tǒng)相結(jié)合應(yīng)用，能達(dá)到對污染土壤與地下水中揮發(fā)性有機污染物的分離抽提并進行再次凈化處理、達(dá)標(biāo)排放的作用，且不產(chǎn)生二次污染，對典型工業(yè)污染場地能達(dá)到非常好的修復(fù)效果。
文檔編號B01D53/04GK202539176SQ20112047508
公開日2012年11月21日 申請日期2011年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月25日
發(fā)明者劉銘, 李東明, 陳光明, 龔宇陽 申請人:武漢伊世特招商投資工程有限公司