一种可移动式原位气相抽提中试装置的制作方法

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本实用新型属于土壤修复技术领域，尤其涉及一种用于土壤修复的可移动式原位气相抽提中试装置。背景技术：2.气相抽提技术在污染地块修复领域是一种十分经济的修复方法，针对vocs类污染物具有较好的去除效果。土壤气相抽提技术(sve)是利用真空泵抽提产生负压，空气流经污染区域时，解吸并夹带土壤空隙中的挥发性和半挥发性有机污染物，由气流将其带走，经抽提并收集后最终处理，达到净化包气带土壤的目的。土壤气相抽提装置设备主要分为三大系统：抽提系统、尾气处理系统和中央控制系统。3.国内气相抽提技术研究起步较晚，主要停留在实验室小试和数值模拟，对技术的工程应用和装备方面的研究也欠缺，土壤气相抽技术大规模应用较少，仍受地块情况、修复理论等因素的限制。工程应用中根据污染源性质及地块状况，如土壤空气渗透率、气相抽提范围半径、抽提气体的浓度和成分、所需空气流量等，基于这些信息来确定抽提装置的数目、尺寸、形状及分布，并对抽气流量及真空度等条件加以控制，同时设计数量合适的监测井，这些信息获取需要开展现场中试实验。传统的大型原位气相抽提系统需要占用大量设备，运转成本较高，在进行更换区域时需要将所有的设备进行转运，操作十分不便，且工程量大，迫切需要一种灵活，便利的原位气相抽提系统开展现场中试实验。4.在原位气相抽提中，地下水位应低于目标污染物的深度，同时应低于抽提井底的深度，使目标污染物处于较低含水率状态，既保证修复效果，又节约能源消耗。同时水位上升到一定程度后，大量水汽和液态水进入抽提管，往往需要尾气处理单元具有足够的气液分离能力，以保证尾气处理效果，大大增加了修复成本。在实际原位气相抽提的实施中，针对地下水丰沛的地域，地下水位可能上升到污染所在的深度范围，影响修复效果，并使得能源消耗量、修复成本大幅上升。技术实现要素：5.本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足，提供一种可移动式原位气相抽提中装置。本实用新型的装置通过将抽提装置安装在车载平台上解决传统大型抽提系统用于现场中试实验时操作和转运不便的问题，同时对地下水进行抽出处理，控制水位，有利于提升修复效果，降低能耗及修复成本。6.为了实现上述发明目的，本实用新型专利提供的技术方案如下：7.一种可移动式原位气相抽提中试装置，该装置包括气相抽提单元、地下水抽出单元、气液分离单元、废气处理单元、废水处理单元、控制单元和移动车体单元；所述气相抽提单元包括外井管，所述外井管与所述气液分离单元通过管路连接，所述气液分离单元与所述废气处理单元通过引风机和通风管道连接，所述地下水抽出单元包括内井管，所述内井管安装在所述外井管内部；所述内井管与所述废水处理单元通过第一真空泵连接，所述气液分离单元与所述废水处理单元通过第二真空泵连接；所述控制单元分别与所述气相抽提单元、所述地下水抽出单元、所述引风机、所述第一真空泵和所述第二真空泵连接；所述第一真空泵、所述第二真空泵、所述气液分离单元、所述废气处理单元、所述废水处理单元、所述引风机和所述控制单元固定安装在移动车体单元上。8.上述外井管为空心圆柱形管，所述外井管的中部设有外井管中部筛孔，所述外井管下部设有外井管下部筛孔，所述外井管与井壁存在间隙，所述外井管与井壁的间隙的上部填入密封材料，所述外井管与井壁的间隙的下部填入滤料，所述外井管顶端设置有外井管顶部密封垫，所述外井管底部通过外井管密封垫封口，所述外井管底部还设有外管沉渣段，所述外井管下部设置有最低预警水位和最高预警水位，所述最高预警水位在所述最低预警水位上方。9.上述外井管与所述气液分离单元连接的管路上安装有测压计、气体流量计和气体采样口。10.上述内井管安装在所述外井管内，所述内井管顶端与所述第一真空泵通过内井管管路连接，所述内井管管路上安装液体流量计和液体采样口，所述内井管下部设有内井管下部筛孔，所述内井管底端通过内井管密封垫封口。11.上述内井管底端安装有水位传感器，所述水位传感器通过电缆与所述控制单元连接。12.上述废气处理单元安装有排气烟囱，所述排气烟囱上设置有废气采样口。13.上述废水处理单元上设置有液体出水口。14.上述移动车体单元包括车载平台、车轮和车头，所述车载平台上安装所述第一真空泵、所述第二真空泵、所述气液分离单元、所述废气处理单元、所述废水处理单元、所述引风机和所述控制单元。15.基于上述方案，本实用新型一种可移动式原位气相抽提中装置经过实践取得了积极有益的效果：16.1.本实用新型可移动式原位气相抽提中试装置通过将真空泵、气液分离单元、废气处理单元、废水处理单元、真空泵、引风机及控制单元均固定安装在移动车体单元上，提高原位气相抽提系统应用于现场中试实验的便捷性和灵活性。17.2.本实用新型可移动式原位气相抽提中试装置通过将抽水井管内置于抽气井管内，通过液位传感器控制水位，同步实现地下水抽出处理实验，提升修复效果，降低能耗及修复成本。附图说明18.图1是本实用新型一种可移动式原位气相抽提中试装置中的原位气相抽提中装置结构图。具体实施方式19.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。20.如图1中所示，本实用新型是一种可移动式原位气相抽提中试装置，该装置包括气相抽提单元、地下水抽出单元、气液分离单元23、废气处理单元30、废水处理单元31、控制单元26和移动车体单元33；所述气相抽提单元包括外井管14，所述外井管14与所述气液分离单元23通过管路连接，所述气液分离单元23与所述废气处理单元30通过引风机25和通风管道24连接，所述地下水抽出单元包括内井管16，所述内井管16安装在所述外井管14内部；所述内井管16与所述废水处理单元31通过第一真空泵221连接，所述气液分离单元23与所述废水处理单元31通过第二真空泵222连接；所述控制单元26分别与所述气相抽提单元、所述地下水抽出单元、所述引风机25、所述第一真空泵221和所述第二真空泵222连接；所述第一真空泵221、所述第二真空泵222、所述气液分离单元23、所述废气处理单元30、所述废水处理单元31、所述引风机25和所述控制单元26固定安装在移动车体单元33上；将真空泵、气液分离单元23、废气处理单元30、废水处理单元31、真空泵、引风机25及控制单元26均固定安装在移动车体单元33上，提高原位气相抽提系统应用于现场中试实验的便捷性和灵活性。21.上述外井管14为空心圆柱形管，所述外井管14的中部设有外井管中部筛孔10，所述外井管14下部设有外井管下部筛孔6，所述外井管14与井壁存在间隙，所述外井管14与井壁的间隙的上部填入密封材料11，所述外井管14与井壁的间隙的下部填入滤料8，所述外井管14顶端设置有外井管顶部密封垫15，所述外井管14底部通过外井管密封垫2封口，所述外井管14底部还设有外管沉渣段3，所述外井管14下部设置有最低预警水位4和最高预警水位9，所述最高预警水位9在所述最低预警水位4上方。22.上述外井管14与所述气液分离单元23连接的管路上安装有测压计17、气体流量计18和气体采样口13；管路上安装有测压计17、气体流量计18和气体采样口13便于采集的气体的流量监测及气体采样。23.上述内井管16安装在所述外井管14内，所述内井管16顶端与所述第一真空泵221通过内井管16管路连接，所述内井管16管路上安装液体流量计19和液体采样口21，所述内井管16下部设有内井管下部筛孔7，所述内井管16底端通过内井管密封垫1封口。24.上述内井管16底端安装有水位传感器5，所述水位传感器5通过电缆20与所述控制单元26连接；水位传感器5通过电缆20向控制单元26传输感应信号，所述控制单元26通过感应信号控制气相抽提单元及地下水抽出单元的运行，提高了装置的运行安全；便于实时调控。25.上述废气处理单元30安装有排气烟囱27，所述排气烟囱27上设置有废气采样口28；所述排气烟囱27设有的采样口便于进行废气采样监测。26.上述废水处理单元31上设置有液体出水口32。27.上述移动车体单元33包括车载平台29、车轮和车头，所述车载平台29上安装所述第一真空泵221、所述第二真空泵222、所述气液分离单元23、所述废气处理单元30、所述废水处理单元31、所述引风机25和所述控制单元26。28.本实用新型一种可移动式原位气相抽提中试装置使用的具体步骤为：29.第一步，通过对污染地块进行现场踏勘和资料收集，确定地块的土层分布、污染物的范围和污染深度等信息，确定内井管16和外井管14建井深度，确定外井管下部筛孔6、内井管下部筛孔7以及外井管中部筛孔10的开筛深度；30.第二步，在污染区域所在区域内进行中试实验，先进行钻孔建井，设置不同间距的外井管14及内井管16，井管铺设完毕后进行回填，外井管14下部采用滤料8进行回填，其材料主要为砂石或者砂砾石，回填厚度根据外井管14的井深进行确定，外井管14上部采用密封材料11进行回填，材料主要为膨润土，回填完毕后在污染地块地表铺设高密度聚乙烯膜，膜厚为0.5mm～2mm，以使污染区域与外部大气隔绝；31.第三步，真空泵29、真空泵22、气液分离单元23、废气处理单元30、废水处理单元31、引风机25及控制单元26均固定安装在移动车体单元33上，各部分需安装连接完毕，将移动车体单元33放置在待试验地面12处；32.第四步，根据不同的地下水位情况，预设最低预警水位4及最高预警水位9，当水位达到最低预警水位4时，通过控制单元26启动引风机25进行气相抽提作业，抽提的废气经过气液分离器23，废液通过真空泵29进入废水处理单元31进行处理，处理达标后排放，经过分离后的废气进入废气处理单元30进行处理，废气处理单元30可选用活性碳罐，处理达标后通过排气烟囱27排放至大气中；33.第五步，气相抽提过程中记录测压计17和气体流量计18的读数变化情况，同时在气相抽提过程中，在气体采样口13和废气采样口28采集气体样品进行检测，采样频率为1次/2小时，废气检测采用便携式voc检测仪，通过不同间距井气体压力、气体流量以及气体浓度的变化，计算抽提井的数量，抽提影响半径、土壤透气率、抽气流量以及真空度等参数的数值。34.第六步，当水位达到最高预警水位9时，关闭气相抽提作业；水位传感器5感应到水位变化，并将感应信号通过电缆20传输到控制单元26内，控制单元26通过感应信号，向真空泵22传输启动指令，进行地下水的抽出作业，真空泵22将抽提上的水传输至水处理单元31，进行污水处理作业，污水处理达标后排放；35.第七步，地下水抽出运行过程中，记录液体流量计19的变化，同时在液体采样口21和液体出水口32采集液体样品进行目标污染物的检测，通过不同间距井液体流量以及液体浓度的变化，确定抽水井数量、抽水井间距和抽提速率等参数。36.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解；依然可以对实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。









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