本實(shí)用新型涉及一種土壤及地下水淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)的雙液配藥系統(tǒng)，屬于土壤及地下水原位修復(fù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著我國(guó)“水十條”(《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》)和“土十條”(《土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃》)的出臺(tái)，國(guó)內(nèi)工業(yè)污染場(chǎng)地的土壤及地下水修復(fù)治理逐步得到重視和發(fā)展。針對(duì)污染土壤及地下水的修復(fù)技術(shù)包括土壤氣相抽提、熱解吸、常溫解吸、土壤淋洗、化學(xué)氧化、微生物修復(fù)、固化穩(wěn)定化、水泥窯協(xié)同共處置等原位或異位修復(fù)技術(shù)已開展了工程化應(yīng)用。
土壤及地下水中的揮發(fā)性/半揮發(fā)性的有機(jī)污染特點(diǎn)為目標(biāo)污染物具有一定的揮發(fā)性，開挖和運(yùn)輸過程必然造成二次污染。原位化學(xué)氧化相對(duì)于土壤通風(fēng)、熱處理、微生物修復(fù)技術(shù)具有適應(yīng)污染物廣譜、修復(fù)成本較低、修復(fù)效率高、可有效避免二次污等優(yōu)勢(shì)。
化學(xué)氧化目前最常見的氧化劑包括芬頓試劑、過硫酸鹽、臭氧、高錳酸鉀等，其中芬頓試劑具有反應(yīng)周期短的優(yōu)勢(shì)，解決其安全性后可廣泛應(yīng)用于有機(jī)污染治理。
修復(fù)藥劑的注入方式目前有兩種：攪拌或注入/注射，以上修復(fù)藥劑投加或注入/注射通常需要溶配藥，以一定濃度投加才能達(dá)到預(yù)期修復(fù)效果，同時(shí)控制藥劑成本。淺層污染土壤及地下水由于土質(zhì)以雜填土為主、有機(jī)污染物分布極不均勻，因此適宜采用淺層攪拌技術(shù)，相應(yīng)需要根據(jù)添加藥劑的物理參數(shù)以及淺層污染程度，設(shè)計(jì)相應(yīng)的溶配藥系統(tǒng)。
申請(qǐng)?zhí)枮?01510159423.2(申請(qǐng)公布號(hào)CN104815844A、申請(qǐng)公布日2015年8月5日)的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開了“一種鉻污染的原位修復(fù)方法”，所提到的原位高壓注入設(shè)備，其鉆機(jī)系統(tǒng)配制的攪拌罐體積偏小(＜300L)，且為單體系藥劑(還原劑+調(diào)節(jié)劑)配制。專利號(hào)為ZL201420445542.5(授權(quán)公告號(hào)CN203990477U、授權(quán)公告日2014年12月10日)的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了“一種有機(jī)污染土壤修復(fù)溶配藥系統(tǒng)，加藥泵及氣動(dòng)攪拌機(jī)采用氣動(dòng)設(shè)備，適用于固體過硫酸鹽與液堿溶液的溶配，且配制能力有限(1方配藥罐)，實(shí)質(zhì)為單體系藥劑配制體系，設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，該系統(tǒng)不適宜進(jìn)行雙液配制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，即化學(xué)氧化溶配藥系統(tǒng)單體系、配藥能力小的問題。進(jìn)而提供一種土壤及地下水淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)的雙液配藥系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種土壤及地下水淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)的雙液配藥系統(tǒng)，包括：配藥單元、溶配藥單元和清水補(bǔ)給單元；
所述清水補(bǔ)給單元包括清水儲(chǔ)罐、第一潛水泵和清水出水管路，所述第一潛水泵設(shè)置在清水儲(chǔ)罐內(nèi)的底部，清水出水管路的一端與第一潛水泵的出口相連通；
所述配藥單元包括氧化劑原液罐、第一閥門、水表、一號(hào)配藥罐、一號(hào)進(jìn)藥管路、第二閥門、第一三通、一號(hào)清水進(jìn)水管路、一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路、第三閥門、第一防腐泵、第四閥門、第二三通、一號(hào)輸出管路、二號(hào)配藥罐、第五閥門、二號(hào)進(jìn)藥管路、二號(hào)清水進(jìn)水管路、二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路、第六閥門、第二防腐泵、第七閥門、第三三通和二號(hào)輸出管路，所述氧化劑原液罐與二號(hào)配藥罐之間通過二號(hào)進(jìn)藥管路相連通，二號(hào)進(jìn)藥管路上依次串接有第一閥門、水表和第五閥門，一號(hào)進(jìn)藥管路的一端與二號(hào)進(jìn)藥管路上串接的第一三通相連通，一號(hào)進(jìn)藥管路的另一端與一號(hào)配藥罐相連通，一號(hào)進(jìn)藥管路上串接有第二閥門，第三閥門的一端與一號(hào)配藥罐的下部相連通，第三閥門的另一端與第一防腐泵的入口相連通，第四閥門的一端與第一防腐泵的出口相連通，第四閥門的另一端與第二三通的第一端口相連通，一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的一端與第二三通的第二端口相連通，一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的另一端與一號(hào)配藥罐的上部相連通，第二三通的第三端口與一號(hào)輸出管路相連通，第六閥門的一端與二號(hào)配藥罐的下部相連通，第六閥門的另一端與第二防腐泵的入口相連通，第七閥門的一端與第二防腐泵的出口相連通，第七閥門的另一端與第三三通的第一端口相連通，二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的一端與第三三通的第二端口相連通，二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的另一端與二號(hào)配藥罐的上部相連通，第三三通的第三端口與二號(hào)輸出管路相連通，一號(hào)清水進(jìn)水管路的一端與清水出水管路相連通，一號(hào)清水進(jìn)水管路的另一端與一號(hào)配藥罐相連通，二號(hào)清水進(jìn)水管路的一端與清水出水管路3相連通，二號(hào)清水進(jìn)水管路的另一端與二號(hào)配藥罐相連通；
所述溶配藥單元包括三號(hào)清水進(jìn)水管路、三號(hào)進(jìn)藥管路、三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路、三號(hào)配藥罐、第八閥門、第三防腐泵、第九閥門、第四三通、三號(hào)輸出管路、第二潛水泵、固體藥劑溶配藥桶、手動(dòng)攪拌器、固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路、F、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路和固體藥劑盛桶，所述第八閥門的一端與三號(hào)配藥罐的下部相連通，第八閥門的另一端與第三防腐泵的入口相連通，第九閥門的一端與第三防腐泵的出口相連通，第九閥門的另一端與第四三通的第一端口相連通，三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的一端與第四三通的第二端口相連通，三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路的另一端與三號(hào)配藥罐的上部相連通，三號(hào)輸出管路與第四三通的第三端口相連通，固體藥劑溶配藥桶內(nèi)設(shè)有手動(dòng)攪拌器，第二潛水泵設(shè)置在固體藥劑溶配藥桶內(nèi)的底部，三號(hào)進(jìn)藥管路的一端與第二潛水泵的出口相連通，三號(hào)進(jìn)藥管路的另一端與三號(hào)配藥罐的上部相連通，F(xiàn)、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路的一端與固體藥劑盛桶相連通，F(xiàn)、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路的另一端與固體藥劑溶配藥桶相連通，三號(hào)清水進(jìn)水管路的一端與清水出水管路相連通，三號(hào)清水進(jìn)水管路的另一端與三號(hào)配藥罐相連通，固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路的一端與清水出水管路相連通，固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路的另一端與固體藥劑溶配藥桶相連通。
本實(shí)用新型的有益效果是：
一、本實(shí)用新型操作簡(jiǎn)便、安全合理，便于野外作業(yè)，溶配藥效率高，配制能力高，可滿足原位化學(xué)氧化淺層攪拌工藝的工程化施工需求。
二、清水補(bǔ)給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)解決了原位化學(xué)氧化淺層攪拌用水量大、儲(chǔ)水不足導(dǎo)致窩工的問題，可適應(yīng)距離水源較遠(yuǎn)的野外作業(yè)、提前儲(chǔ)備水量，節(jié)約了配藥時(shí)間。
三、針對(duì)化學(xué)氧化反應(yīng)體系修復(fù)藥劑的物性差異及溶解特性，設(shè)計(jì)了雙液溶配藥單元，有利于固體藥劑的充分溶解以及氧化劑高濃度原液的稀釋循環(huán)，既保證了高效溶配藥又解決了安全問題。
四、本實(shí)用新型所采用的雙液藥劑配制系統(tǒng)設(shè)計(jì)合理、安全，配藥單元為強(qiáng)還原劑體系、溶配藥單元為催化劑+緩釋劑+pH調(diào)節(jié)劑溶液體系，配藥單元和溶配藥單元設(shè)置有安全距離，兩單元均采用循環(huán)回流使得修復(fù)藥劑充分混合均勻。配藥單元通過水表對(duì)氧化劑C藥劑用量進(jìn)行精確計(jì)量，而稀釋后的C藥劑用量及催化劑+緩釋劑+pH調(diào)節(jié)劑混合溶液用量則通過配藥罐刻度直接讀取，配藥單元和溶配藥單元雙液配制完成后，分別通過各自管路注入修復(fù)區(qū)塊，可獨(dú)立操作。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型土壤及地下水淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)的雙液配藥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中的附圖標(biāo)記，1為清水儲(chǔ)罐、2為第一潛水泵、3為清水出水管路、4為配藥單元、5為氧化劑原液罐車加藥管路、6為氧化劑原液(過氧化氫，簡(jiǎn)稱C藥劑)罐、7為第一閥門、8為水表、9為一號(hào)配藥罐、10為一號(hào)進(jìn)藥管路、11為第二閥門、12為第一三通、13為一號(hào)清水進(jìn)水管路、14為一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路、15為第三閥門、16為第一防腐泵、17為第四閥門、18為第二三通、19為一號(hào)輸出管路、20為二號(hào)配藥罐、21為第五閥門、22為二號(hào)進(jìn)藥管路、23為二號(hào)清水進(jìn)水管路、24為二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路、25為第六閥門、26為第二防腐泵、27為第七閥門、28為第三三通、29為二號(hào)輸出管路、30為三號(hào)清水進(jìn)水管路、31為三號(hào)進(jìn)藥管路、32為三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路，33為三號(hào)配藥罐、34為第八閥門、35為第三防腐泵、36為第九閥門、37為第四三通、38為三號(hào)輸出管路、39為第二潛水泵、40為固體藥劑溶配藥桶、41為手動(dòng)攪拌器、42為固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路、43為F、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路、44為臺(tái)秤、45為固體藥劑盛桶、46為溶配藥單元、47為消防軟管、48為清洗水龍頭，49為清水補(bǔ)給單元。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說明：本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。
如圖1所示，本實(shí)施例所涉及的一種土壤及地下水淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)的雙液配藥系統(tǒng)，包括：配藥單元4、溶配藥單元46和清水補(bǔ)給單元49，
所述清水補(bǔ)給單元49包括清水儲(chǔ)罐1、第一潛水泵2和清水出水管路3，所述第一潛水泵2設(shè)置在清水儲(chǔ)罐1內(nèi)的底部，清水出水管路3的一端與第一潛水泵2的出口相連通；
所述配藥單元4包括氧化劑原液罐6、第一閥門7、水表8、一號(hào)配藥罐9、一號(hào)進(jìn)藥管路10、第二閥門11、第一三通12、一號(hào)清水進(jìn)水管路13、一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路14、第三閥門15、第一防腐泵16、第四閥門17、第二三通18、一號(hào)輸出管路19、二號(hào)配藥罐20、第五閥門21、二號(hào)進(jìn)藥管路22、二號(hào)清水進(jìn)水管路23、二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路24、第六閥門25、第二防腐泵26、第七閥門27、第三三通28和二號(hào)輸出管路29，所述氧化劑原液罐6與二號(hào)配藥罐20之間通過二號(hào)進(jìn)藥管路22相連通，二號(hào)進(jìn)藥管路22上依次串接有第一閥門7、水表8和第五閥門21，一號(hào)進(jìn)藥管路10的一端與二號(hào)進(jìn)藥管路22上串接的第一三通12相連通，一號(hào)進(jìn)藥管路10的另一端與一號(hào)配藥罐9相連通，一號(hào)進(jìn)藥管路10上串接有第二閥門11，第三閥門15的一端與一號(hào)配藥罐9的下部相連通，第三閥門15的另一端與第一防腐泵16的入口相連通，第四閥門17的一端與第一防腐泵16的出口相連通，第四閥門17的另一端與第二三通18的第一端口相連通，一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路14的一端與第二三通18的第二端口相連通，一號(hào)內(nèi)循環(huán)管路14的另一端與一號(hào)配藥罐9的上部相連通，第二三通18的第三端口與一號(hào)輸出管路19相連通，第六閥門25的一端與二號(hào)配藥罐20的下部相連通，第六閥門25的另一端與第二防腐泵26的入口相連通，第七閥門27的一端與第二防腐泵26的出口相連通，第七閥門27的另一端與第三三通28的第一端口相連通，二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路24的一端與第三三通28的第二端口相連通，二號(hào)內(nèi)循環(huán)管路24的另一端與二號(hào)配藥罐20的上部相連通，第三三通28的第三端口與二號(hào)輸出管路29相連通，一號(hào)清水進(jìn)水管路13的一端與清水出水管路3相連通，一號(hào)清水進(jìn)水管路13的另一端與一號(hào)配藥罐9相連通，二號(hào)清水進(jìn)水管路23的一端與清水出水管路3相連通，二號(hào)清水進(jìn)水管路23的另一端與二號(hào)配藥罐20相連通；
所述溶配藥單元46包括三號(hào)清水進(jìn)水管路30、三號(hào)進(jìn)藥管路31、三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路32、三號(hào)配藥罐33、第八閥門34、第三防腐泵35、第九閥門36、第四三通37、三號(hào)輸出管路38、第二潛水泵39、固體藥劑溶配藥桶40、手動(dòng)攪拌器41、固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路42、F、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路43和固體藥劑盛桶45，所述第八閥門34的一端與三號(hào)配藥罐33的下部相連通，第八閥門34的另一端與第三防腐泵35的入口相連通，第九閥門36的一端與第三防腐泵35的出口相連通，第九閥門36的另一端與第四三通37的第一端口相連通，三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路32的一端與第四三通37的第二端口相連通，三號(hào)內(nèi)循環(huán)管路32的另一端與三號(hào)配藥罐33的上部相連通，三號(hào)輸出管路38與第四三通37的第三端口相連通，固體藥劑溶配藥桶40內(nèi)設(shè)有手動(dòng)攪拌器41，第二潛水泵39設(shè)置在固體藥劑溶配藥桶40內(nèi)的底部，三號(hào)進(jìn)藥管路31的一端與第二潛水泵39的出口相連通，三號(hào)進(jìn)藥管路31的另一端與三號(hào)配藥罐33的上部相連通，F(xiàn)、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路43的一端與固體藥劑盛桶45相連通，F(xiàn)、N1、N2固體藥劑溶配進(jìn)料管路43的另一端與固體藥劑溶配藥桶40相連通，三號(hào)清水進(jìn)水管路30的一端與清水出水管路3相連通，三號(hào)清水進(jìn)水管路30的另一端與三號(hào)配藥罐33相連通，固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路42的一端與清水出水管路3相連通，固體藥劑溶配藥桶清水進(jìn)水管路42的另一端與固體藥劑溶配藥桶40相連通。
所述配藥單元4還包括氧化劑原液罐車加藥管路5，氧化劑原液罐車加藥管路5的一端與氧化劑原液罐6相連通，氧化劑原液罐車加藥管路5的另一端用于與氧化劑原液罐車相連通。
所述溶配藥單元46還包括臺(tái)秤44，固體藥劑盛桶45設(shè)置在臺(tái)秤44上，用于固體藥劑的稱重。
所述清水補(bǔ)給單元49還包括消防軟管47和清洗水龍頭48，消防軟管47的一端與清水出水管路3的另一端與相連通，消防軟管47的另一端與清洗水龍頭48相連通。所述消防軟管47和清洗水龍頭48用于淺層攪拌機(jī)械設(shè)備及攪拌頭清洗用。
所述清水儲(chǔ)罐1的容積為10～20m3。所述第一潛水泵2為清水潛水泵，泵最大流量為12～15m3/h。
所述一號(hào)配藥罐9和二號(hào)配藥罐20的有效容積均為5m3，且設(shè)置有最小刻度為50～100L，用于計(jì)量淺層攪拌原位化學(xué)氧化藥劑投加實(shí)際用量；所述水表8用于計(jì)量進(jìn)場(chǎng)氧化劑原液(35％的C藥劑)配制每罐藥劑的實(shí)際消耗用量。
所述第一防腐泵16和第二防腐泵26的流量均為10～15m3/h的防腐真空泵或離心泵。
所述第二潛水泵39為防腐潛水泵，流量為6～12m3/h；所述三號(hào)配藥罐33有效容積為2m3；所述固體藥劑溶配藥桶40的有效容積為300～500L。
所述第三防腐泵35是流量為6～12m3/h的防腐真空泵或離心泵。
所述配藥單元4和溶配藥單元46均具有自循環(huán)攪拌功能，安全布設(shè)距離＞10m。
所述雙液配藥系統(tǒng)的氧化劑溶液配制能力為2*5m3/h，催化劑+緩釋劑+pH調(diào)節(jié)劑溶液配制能力為2m3/h。
配藥單元4和溶配藥單元46雙液系統(tǒng)的藥劑配制方法如下：
a)配藥單元4藥劑溶液配制：優(yōu)選35％濃度的C藥劑(雙氧水)作為入場(chǎng)氧化劑，一號(hào)配藥罐9和二號(hào)配藥罐20現(xiàn)場(chǎng)稀釋配制濃度不得高于10％～15％(質(zhì)量百分比)，稀釋前需在一號(hào)配藥罐9和二號(hào)配藥罐20中預(yù)先泵入1～1.5m3清水，然后加入35％C藥劑設(shè)計(jì)用量，再泵入清水，定容至5m3。配制過程記錄配制每罐(優(yōu)選5m3)配藥罐的C藥劑(35％)用量(L)，并計(jì)算所配制5方配藥罐的C藥劑稀釋濃度(％)。
b)溶配藥單元46藥劑溶液配制：優(yōu)選七水硫酸亞鐵(F藥劑)、二水檬酸鈉(N1藥劑)及一水檸檬酸(N2藥劑)，優(yōu)選300L容積的固體藥劑溶配藥桶，通過臺(tái)秤計(jì)量后，使用手動(dòng)攪拌器溶配固體藥劑，待充分溶解和混勻后通過第二潛水泵泵入有效容積為2m3的二號(hào)配藥罐，溶配成混合溶液，配制最高濃度不得超過20％～40％(質(zhì)量百分比)。二號(hào)配藥罐根據(jù)當(dāng)天實(shí)際需求用量現(xiàn)配現(xiàn)用。
c)配藥單元4和溶配藥單元46雙液在各自配藥罐中至少需自循環(huán)攪拌半小時(shí)以上，方可開始投加修復(fù)地塊淺層攪拌原位化學(xué)氧化修復(fù)施工。
d)現(xiàn)場(chǎng)工程施工中配藥單元4和溶配藥單元46設(shè)置安全距離＞10m。
氧化劑C溶液配制能力：2*5m3/h，催化劑+緩釋劑+pH調(diào)節(jié)劑(F+N1+N2)混合溶液配制能力為2m3/h。
以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，這些具體實(shí)施方式都是基于本實(shí)用新型整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。