[发明专利]膨胀型气体阻隔装置及其用于地下水污染的注射修复方法

说明书

技术领域

本发明属于地下水污染的原位修复领域，具体涉及一种应用于地下水空气注射技术的膨胀型气体阻隔装置及其使用方法。

背景技术

目前国际上普遍采用空气注射技术修复污染场地中的地下水挥发性有机污染物。该技术采用直接注射方式，将压缩空气注入到地下水饱和区通过吹脱作用，使污染物随压缩空气上升进入非饱和区，气态污染物可通过非饱和区生物降解进行处理，或直接抽出进行后续处理。其实质是挥发性污染物从液相转移至气相，并在气相中得以去除。应用空气注射技术修复地下水时，需构建空气注射井，同时在井内安装膨胀型气体阻隔装置。该装置为整个技术的关键设备，主要目的是确保压缩空气有效地向地下水饱和区注入，同时不能在注射井内产生回流。

我国在污染场地修复领域起步较晚，针对污染场地中的地下水挥发性有机污染物的修复，目前还没有大规模的实地修复工程应用。现有供空气注射技术使用的配套设备，结构复杂且不能重复利用，价格较为昂贵，使用操作难度较大，工程成本高。因此，在应用空气注射技术修复挥发性有机污染地下水的同时，必须开发可重复使用且价格低廉的关键配套设备，才能使空气注射技术得到更广泛的应用。

发明内容

本发明提供一种膨胀型气体阻隔装置及其用于地下水污染的注射修复方法，要解决现有供空气注射技术使用的配套设备结构复杂、不能重复利用、成本高、操作难度大的技术问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

这种用于地下水空气注射的膨胀型气体阻隔装置，包括主注气管，所述主注气管中部套有弹性材质的胶筒总成；主注气管分别在胶筒总成的上下对称套有一组胶筒接头、保护套、中间接头、连接套。

所述胶筒总成的上管口套于胶筒接头I下部外侧，保护套I套于胶筒总成的上管口外侧同时与胶筒接头I外壁中部卡紧，中间接头I套于胶筒接头I上部外侧，连接套I连接于中间接头I与上接头之间；上接头、连接套I、中间接头I与主注气管外壁之间围合成注气腔体，并在中间接头和胶筒接头I二者与主注气管外壁之间留有气体通道，气体通道一端连通注气腔体，另一端连通主注气管与胶筒总成之间的空隙；上接头上设有用于使主注气管与外部注气管连接的上接口，并在上接口旁设有充气接口，充气接口上端与外部充气管连接，充气接口下端向下延伸与注气腔体相连通。

所述胶筒总成的下管口套于胶筒接头II上部外侧，保护套II套于胶筒总成的下管口外侧同时与胶筒接头II外壁中部卡紧，中间接头II套于胶筒接头II下部外侧，连接套II连接于中间接头II与接箍之间，接箍下端连接下接头；胶筒接头II和中间接头II二者紧密套于主注气管外壁。

所述胶筒总成为橡胶材质，该装置其余部件的材质均为35CrMo合金结构钢。

所述主注气管以及上接头的上接口均为偏心设置，充气接口位于上接口远离上接头中心的一侧。

所述中间接头I在与胶筒接头I及连接套I的接触面上开有凹槽并设有密封圈，上接头在与连接套I及主注气管外壁的接触面上开有凹槽并设有密封圈。

所述中间接头II在与胶筒接头II、连接套II及主注气管外壁的接触面上开有凹槽并设有密封圈，接箍在与连接套II及主注气管外壁的接触面上开有凹槽并设有密封圈。

所述胶筒总成的上管口内壁设有用于容纳胶筒接头I下部的内凹槽，上管口外壁设有用于容纳保护套I的外凹槽；所述胶筒总成的下管口与上管口形状相同。

所述保护套I上口设有内沿，胶筒接头I外壁中部有凸缘，保护套I的内沿与胶筒接头I上的凸缘卡紧。

所述保护套II的下口设有内沿，胶筒接头II外壁中部有凸缘，保护套II的内沿与胶筒接头II上的凸缘卡紧。

所述中间接头I内壁是与胶筒接头I上部形状呈互为配合的台阶状；

所述中间接头II内壁是与胶筒接头II上部形状呈互为配合的台阶状。

所述中间接头I外壁上部以及上接头外壁下部分别设有用于容纳连接套I的凹槽。

所述中间接头II外壁下部以及接箍外壁上部分别设有用于容纳连接套II的凹槽。

这种用于地下水空气注射的膨胀型气体阻隔装置的使用方法，使用步骤如下：

步骤一，采用直接钻孔方式建设空气注射井，同时获得地下水最高水位；

步骤二，在高于地下水最高水位2.5～4.5m处，设置膨胀型气体阻隔装置，将主注气管通过上接口与外部注气管连接，同时将充气接口与外部充气管连接，最终使两条管路伸出地面，分别与两台压缩机相连；