[发明专利]一种多段式土壤原位曝气系统

说明书

技术领域

本发明涉及土壤污染修复领域，尤其涉及一种多段式土壤原位曝气系统。

背景技术

土壤曝气技术(AirSparging，AS)是一种处理土壤中挥发性有机污染物的原位修复技术，由于其成本低、效率高、可原位施工的优势使其广泛应用于土壤中分子量较小、易挥发有机污染物的修复。AS技术将压缩空气注入土壤，气体在向上运动的过程中引起挥发性有机污染物自土体进入气相，再通过气相抽提系统处理含有污染物的空气，从而达到去除污染物的目的。此外，注入的空气通过有氧生物降解可加快污染物的去除。

然而，通过实验室研究和场地工程应用发现，由于受到注入气体压力的影响，注入井底部的曝气量远比顶部的曝气量低，同时，受到土壤介质非均质性的影响，使得现有土壤原位曝气技术难以实现均匀曝气，从而影响挥发性污染物从土壤中的挥发以及曝气过程对土壤中好氧微生物的供氧，大大限制了污染物的去除效率。可以说，传统的曝气技术在工程应用中，尤其是针对非均质性土壤介质时，存在很大的局限性。

因此，需要一种新型的土壤原位曝气系统，解决现有技术方案存在的曝气不均匀的问题，并提高AS技术的应用范围和使用效果。

发明内容

针对现有技术方案存在的问题，本发明实施例提供一种多段式土壤原位曝气系统，该装置曝气均匀，空气注入设备能耗低，而且操作灵活，以实现对非均质性土壤介质中的挥发性污染物进行均匀曝气的目的。

本发明提供一种多段式土壤原位曝气系统，其包括：自动控制装置和曝气装置；所述自动控制装置包括：PLC可编程序控制器、变送器、变频器、曝气机、上提装置和气压传感器，所述PLC可编程序控制器分别与所述变送器的一端、所述上提装置的一端和所述变频器的一端连接，所述变送器的另一端与所述气压传感器连接，所述上提装置的另一端和所述曝气装置连接，所述变频器的另一端与所述曝气机的一端连接，所述曝气机的另一端与所述曝气装置的注气管连接；所述曝气装置包括：第一密封装置、注气管、曝气管和第二密封装置，所述第一密封装置的上端与所述上提装置连接，所述第一密封装置套接在所述注气管上，所述注气管的上端与所述曝气机的一端通过管道连接，所述曝气管的上端与所述注气管的下端连接，所述曝气管的下端与第二密封装置连接；其中，所述第一密封装置与所述第二密封装置分别设置于曝气井内，并与所述曝气井井壁形成一封闭空间，所述气压传感器通过连接线穿过所述第一密封装置设置于所述封闭空间内。

优选地，所述第一密封装置和所述第二密封装置为圆台型，侧边设置有弹簧钢片支撑装置；所述第一密封装置和所述第二密封装置的制作材料包括聚氨酯橡胶材料。

优选地，所述注气管为聚氯乙稀(PVC)管，下端穿过所述第一密封装置与所述曝气管的上端连接。

优选地，所述曝气管包括：曝气竖管，所述曝气竖管上设置有多个管体孔洞，所述管体孔洞连接有曝气支管，所述曝气支管与所述曝气竖管之间呈一倾角。

优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括：电磁阀，所述电磁阀设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，并与所述PLC可编程序控制器连接，用于切断或者连通所述注气管。

优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括：压力表，所述压力表设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，用于实时监测所述曝气机的输出压力。

优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括：流量计，所述流量计设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，所述流量计用于实时监测所述曝气机的输出流量。

优选地，所述第一密封装置包括上底、下底和侧边；所述第一密封装置的上底为圆柱环型，所述第一密封装置的下底为圆柱环型，所述第一密封装置的侧边的顶端与所述第一密封装置的上底的边缘紧密连接，所述第一密封装置的侧边的底端与所述第一密封装置的下底的边缘紧密连接，所述第一密封装置的下底的外直径匹配于所述曝气井的内径。

优选地，所述第二密封装置包括上底、下底和侧边；所述第二密封装置的上底为圆柱型，所述第二密封装置的下底为圆柱环型，所述第二密封装置的侧边的顶端与所述第二密封装置的上底的边缘紧密连接，所述第二密封装置的侧边的底端与所述第二密封装置的下底的边缘紧密连接，所述第二密封装置的下底的外直径匹配于所述曝气井的内径。