一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型技術(shù)屬于環(huán)境技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種利用太陽(yáng)能復(fù)合式修復(fù)地下水的裝置，在對(duì)地下水抽出與回灌的過(guò)程中治理地下水污染。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化建設(shè)過(guò)程中，工業(yè)快速發(fā)展，但是由于環(huán)保措施滯后、或者出現(xiàn)環(huán)境事故，大量污染物通過(guò)土壤和地表水體等途徑，進(jìn)入并嚴(yán)重污染地下水。全國(guó)195個(gè)城市地下水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果表明，97 %的城市地下水受到不同程度污染，40 %的城市地下水污染趨勢(shì)加重。為提高地下水對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的支撐和保障能力，國(guó)家頒布實(shí)施了《全國(guó)地下水污染防治規(guī)劃(2011-2020年)》。
[0003]在造成地下水污染的污染物中，石油類物質(zhì)、苯系物、含氯有機(jī)物等占有很大的比重。這些有機(jī)物大多是揮發(fā)性有機(jī)物，且具有毒性，很多還是致癌物質(zhì)，已經(jīng)成為自然、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的制約因素。
[0004]地下水曝氣技術(shù)被認(rèn)為是去除飽和地下水中有機(jī)化合物的有效方法，利用垂直或水平井，用栗將空氣打入地下水水位以下，通過(guò)一系列的傳質(zhì)過(guò)程，使污染物從地下水中揮發(fā)進(jìn)空氣中。但整套裝置安裝復(fù)雜，能耗高。本實(shí)用新型是改進(jìn)的地下水曝氣技術(shù)，利用氣相抽提原理復(fù)合處理地下水中揮發(fā)性有機(jī)物，在抽水井和注水井區(qū)域形成地下水循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)。抽水過(guò)程中，井中同時(shí)進(jìn)行氣相抽提，污染物從液相向氣相轉(zhuǎn)移；地下水被抽到地面的氣液分離器后，經(jīng)過(guò)篩板分離進(jìn)一步氣相抽提和氣液分離；回灌循環(huán)處理過(guò)程可以進(jìn)一步加強(qiáng)污染物和地下水的分離，同時(shí)清洗含水層的土壤，清除吸附在土粒上的污染物，提高凈化污染地下水的效率。該復(fù)合處理方式使得整套裝置處理效率高、裝置簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、能耗低，能以任意流量運(yùn)行，也可以間斷運(yùn)行，所以可以適應(yīng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏列陣發(fā)出的電能周期性變化和隨天氣改變等不穩(wěn)定特點(diǎn)，配套的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置只需要包括光伏列陣和控制器，無(wú)需配置蓄電池等其他蓄能調(diào)節(jié)設(shè)備，光伏列陣將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電，控制器調(diào)節(jié)功率并提供電氣保護(hù)。白天有太陽(yáng)能時(shí)可以運(yùn)轉(zhuǎn)修復(fù)地下水污染，夜晚或太陽(yáng)光很弱時(shí)裝置可以隨時(shí)停止。能適應(yīng)不同的天氣條件，也能夠在能源受限的地區(qū)工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型提供一種節(jié)約能源、便于布置安裝、復(fù)合式抽出處理地下水的修復(fù)裝置，旨在將污染地下水中的揮發(fā)性有機(jī)物，例如石油類物質(zhì)(柴油、汽油等)、苯系物(苯、甲苯、乙苯、二甲苯等)、含氯有機(jī)物(二氯乙烯、三氯乙稀、四氯乙烯等)等分離出來(lái)，以凈化污染的地下水。分離原理為采用復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，在抽水井內(nèi)的中心管注入壓縮空氣，在將地下水壓出的過(guò)程中同時(shí)發(fā)生污染物從液相向氣相的轉(zhuǎn)移，從而實(shí)現(xiàn)了地下水井內(nèi)提升過(guò)程中的氣相抽提。抽到地面的地下水進(jìn)入氣液分離器經(jīng)過(guò)篩板分離進(jìn)一步氣相抽提和氣液分離，然后通過(guò)注水井返回地下水，同時(shí)清洗含水層的土壤，清除吸附在土粒上的污染物，在抽水井和注水井區(qū)域形成地下水循環(huán)的污染修復(fù)系統(tǒng)。在氣相抽提作用下，地下水中的揮發(fā)性有機(jī)物不斷從水相進(jìn)入氣相，最后被抽風(fēng)機(jī)抽出送入尾氣處理單元，當(dāng)有機(jī)物的濃度很低能夠達(dá)標(biāo)排放時(shí)可以直接向大氣排放，如果有機(jī)物的濃度比較高，或者希望回收有機(jī)物，可以通過(guò)吸附過(guò)濾、吸附催化燃燒、吸附回收等各種方法處理達(dá)標(biāo)排放。由于采取地下水井內(nèi)氣提與抽出、氣液分離及回灌循環(huán)的復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，裝置處理效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定、能耗低，可以適應(yīng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏列陣發(fā)出的電能周期性變化和隨天氣改變等不穩(wěn)定特點(diǎn)，所以配套的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置只需要包括光伏列陣和控制器，無(wú)需配置蓄電池等其他蓄能調(diào)節(jié)設(shè)備，光伏列陣將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電，控制器調(diào)節(jié)功率并提供電氣保護(hù)。
[0006]本實(shí)用新型解決關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0007]一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，裝置包括太陽(yáng)能組件、抽水井、注水井、氣液分離器、空氣壓縮機(jī)、水栗、抽風(fēng)機(jī)和尾氣處理單元，由太陽(yáng)能組件提供能源，采取地下水井內(nèi)氣提與抽出、氣液分離及回灌循環(huán)的復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，在抽水井和注水井之間形成地下水循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)，多個(gè)抽水井和注水井組合使用可以擴(kuò)大修復(fù)區(qū)域面積。由上到下依次為太陽(yáng)能組件(1)、抽風(fēng)機(jī)(2)、尾氣處理單元(3)、空氣壓縮機(jī)(4)、氣液分離器(5)、水栗￠)、隔霧罩(7)、篩板(8)、篩板篩孔(9)、進(jìn)水篩孔(10)、氣體分布器
(11)、中心管(12)、注水篩孔(13)、注水井(14)、抽水井(15);太陽(yáng)能組件(1)包括光伏列陣和控制器；氣液分離器(5)由篩板(8)、篩板篩孔(9)和隔霧罩(7)組成；氣體分布器(8)由進(jìn)氣管和多個(gè)穿孔布?xì)夤芙M成。
[0008]本實(shí)用新型采用太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置:復(fù)合式修復(fù)裝置，采取地下水井內(nèi)氣提與抽出、氣液分離及回灌循環(huán)的復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，在抽水井和注水井區(qū)域形成地下水循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)；處理效率高、裝置簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、節(jié)省能源；可以適應(yīng)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)中光伏列陣發(fā)出的電能周期性變化和隨天氣改變等不穩(wěn)定特點(diǎn)，所以配套的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置只需要包括光伏列陣和控制器，無(wú)需配置蓄電池等其他蓄能調(diào)節(jié)設(shè)備，光伏列陣將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為直流電，控制器調(diào)節(jié)功率并提供電氣保護(hù)，白天有太陽(yáng)能時(shí)可以運(yùn)轉(zhuǎn)修復(fù)地下水污染，夜晚或太陽(yáng)光很弱時(shí)裝置可以隨時(shí)停止運(yùn)行，可以適應(yīng)不同的天氣條件，能夠在能源受限的地區(qū)工作；裝置成本低、安裝方便、便于維護(hù)、操作靈活、占地面積小。
【附圖說(shuō)明】
[0009]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2是本實(shí)用新型的布置示意圖。
[0010]圖中:太陽(yáng)能組件(1)、抽風(fēng)機(jī)(2)、尾氣處理單元(3)、空氣壓縮機(jī)(4)、氣液分離器(5)、水栗(6)、隔霧罩(7)、篩板(8)、篩板篩孔(9)、進(jìn)水篩孔(10)、氣體分布器(11)、中心管(12)、注水篩孔(13)、注水井(14)、抽水井(15)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]本實(shí)用新型發(fā)明是一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，其【具體實(shí)施方式】為:
[0012]無(wú)油空氣壓縮機(jī)(4)吸入空氣，壓縮空氣通過(guò)進(jìn)氣管路進(jìn)入抽水井(15)，經(jīng)過(guò)氣體分布器(11)后形成微氣泡進(jìn)入中心管(12)中受污染的地下水中，開(kāi)始井內(nèi)氣相抽提過(guò)程，氣泡在中心管中上升并帶著地下水隨著氣泡向上流動(dòng)。受污染地下水中的揮發(fā)性有機(jī)物在與劇烈攪動(dòng)的氣泡接觸過(guò)程中會(huì)依據(jù)其揮發(fā)性的大小由水相轉(zhuǎn)移到氣泡的氣相中。氣水混合物經(jīng)過(guò)井內(nèi)中心管(12)上升至地面進(jìn)入氣液分離器(5)，經(jīng)過(guò)篩板(8)進(jìn)行氣相抽提和氣液分離，氣液分離器(5)內(nèi)部在抽風(fēng)機(jī)(2)的作用下氣壓急劇下降，促進(jìn)氣體與液體的分離，水中的揮發(fā)性有機(jī)物在水通過(guò)篩板篩孔(9)時(shí)會(huì)進(jìn)一步轉(zhuǎn)移到氣相中。氣體從氣液分離器(5)上部經(jīng)隔霧罩(7)后被抽風(fēng)機(jī)(2)抽出進(jìn)入尾氣處理單元￠)，當(dāng)有機(jī)物的濃度很低可以達(dá)標(biāo)排放時(shí)可以直接向大氣排放，如果有機(jī)物的濃度比較高，或者希望回收有機(jī)物，可以通過(guò)吸附過(guò)濾、吸附催化燃燒、吸附回收等各種方法處理達(dá)標(biāo)排放。液體在水栗(6)的作用下，從氣液分離器(5)下部抽出輸送至注水井(14)，在重力作用下進(jìn)入注水井
(14)，通過(guò)注水井(14)井壁的注水篩孔(13)重新進(jìn)入地下水。同時(shí)，由于抽水井(15)中地下水被抽出，附近的污染地下水通過(guò)進(jìn)水篩孔(10)不斷地進(jìn)入抽水井(15)，循環(huán)進(jìn)行氣相抽提處理。整套裝置以抽水井(15)為中心，在周邊布設(shè)數(shù)個(gè)注水井(14)，形成地下水抽出處理和回灌循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)，注水井(14)的位置與數(shù)量需要根據(jù)污染物濃度、水文地質(zhì)情況和地下水動(dòng)力學(xué)計(jì)算確定。該系統(tǒng)在處理地下水的同時(shí)也對(duì)含水層的土壤形成不斷的清洗，清除吸附在土粒上的污染物，地下水經(jīng)過(guò)多次氣相抽提最終達(dá)到處理要求。同時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置多個(gè)抽水井和注水井的組合來(lái)擴(kuò)大修復(fù)區(qū)域面積。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，包括用于注入壓縮空氣的空氣壓縮機(jī)，空氣壓縮機(jī)通過(guò)進(jìn)氣管路與氣體分布器相連接，分離出的氣態(tài)污染物通過(guò)抽風(fēng)機(jī)抽出，與尾氣處理單元相連接，其特征是，裝置包括太陽(yáng)能組件、抽水井、注水井、氣液分離器、空氣壓縮機(jī)、水栗、抽風(fēng)機(jī)和尾氣處理單元，采取地下水井內(nèi)氣提與抽出、氣液分離及回灌循環(huán)的復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，在抽水井和注水井區(qū)域形成地下水循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)，多個(gè)抽水井和注水井組合使用可以擴(kuò)大修復(fù)區(qū)域面積，能以任意流量運(yùn)行、也可以間斷運(yùn)行，所以可以適應(yīng)太陽(yáng)能作為能源的供電變化特點(diǎn)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，其特征是:氣體分布器位于抽水井底部，井內(nèi)中心管內(nèi)部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，其特征是:配套的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝置只需要包括光伏列陣和控制器，無(wú)需配置蓄能調(diào)節(jié)設(shè)備。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，其特征是個(gè)抽水井和周圍的數(shù)個(gè)注水井相連，注水井的位置與數(shù)量需要根據(jù)污染物濃度、水文地質(zhì)情況和地下水動(dòng)力學(xué)計(jì)算確定，根據(jù)實(shí)際需要，多個(gè)抽水井和注水井組合使用可以擴(kuò)大修復(fù)區(qū)域面積。
【專利摘要】一種太陽(yáng)能復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)裝置，裝置包括太陽(yáng)能組件、抽水井、注水井、氣液分離器、空氣壓縮機(jī)、水泵、抽風(fēng)機(jī)和尾氣處理單元。以太陽(yáng)能為能源，采取地下水井內(nèi)氣提與抽出、氣液分離及回灌循環(huán)的復(fù)合式抽出處理地下水修復(fù)模式，在抽水井和注水井區(qū)域形成地下水循環(huán)修復(fù)系統(tǒng)。抽水的過(guò)程中，井中同時(shí)進(jìn)行氣相抽提，污染物從液相向氣相轉(zhuǎn)移；地下水被抽到地面的氣液分離器后經(jīng)過(guò)篩板分離進(jìn)一步氣相抽提和氣液分離；回灌循環(huán)處理過(guò)程可以進(jìn)一步加強(qiáng)污染物和地下水的分離，提高凈化污染地下水的效率。裝置處理效率高、裝置簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、能耗低，能以任意流量運(yùn)行、也可以間斷運(yùn)行，所以可以適應(yīng)太陽(yáng)能作為能源的供電變化特點(diǎn)。
【IPC分類】C02F1/24, C02F103/06, C02F1/20
【公開(kāi)號(hào)】CN205045840
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420672778
【發(fā)明人】龔宇陽(yáng), 李東明, 潘泓甫, 穆成華
【申請(qǐng)人】中環(huán)循(北京)環(huán)境技術(shù)中心
【公開(kāi)日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2014年11月11日