[实用新型]一种预防气相堵塞的地下水回灌装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种地下水回灌的装置，具体是一种预防气相堵塞的地下水回灌装置，属于地下水回灌领域。

背景技术

由于大气降水受海陆分布、地形地势影响而造成地表水资源时空分布不均，人们在缺水地区和季节开采利用地下水，因此可能造成地下水超采进而引发相关的环境地质问题。此外，地下水源热泵的广泛利用及工业地区的用水大户大量开采地下水也会对地下水资源的合理开发利用构成威胁。

地下水回灌可以有效加速补充地下水，减缓或恢复地下水水位的下降、预防地下水超采引起的环境地质灾害、阻止或减缓海（咸）水的侵入。然而，回灌过程中的堵塞严重制约着其自身的发展，其中气相堵塞无处不在。除了引起直接的含水层堵塞外，回灌水中的微气泡及溶解性气体还能加剧回灌水与砂土的水岩作用，引起化学堵塞；充足的氧源使地下水中的微生物生长、代谢活动增强，微生物的积聚和其代谢的胞外聚合物附着在砂粒上以及代谢产生的气体（如CH₄，H₂S）以极其复杂的机理进一步造成含水层的堵塞。因此，地下水回灌过程气相堵塞的预防具有重要意义。

发明内容

本实用新型旨在解决地下水回灌过程中的气相堵塞，同时可以降低回灌水中的溶解性气体，减缓含水层微生物堵塞及化学堵塞提供一种预防气相堵塞的地下水回灌装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种预防气相堵塞的地下水回灌装置，包括：供水系统，所述供水系统包括储水区，所述储水区具有进水口和出水口，储水区的上部具有排气通道；脱气装置，所述脱气装置包括真空泵和脱气膜元件，所述脱气膜元件由脱气膜填装而成，所述脱气膜元件的侧面与所述真空泵相连，所述脱气膜元件的一端通过增压泵连接所述出水口，另一端连接回灌管。

根据本实用新型实施例的预防气相堵塞的地下水回灌装置的储水区通过排气通道使储水区内压力保持大气压，使回灌水中的大气泡及时溢出水平排除；且通过脱气装置将回灌水中的微气泡、溶解性气体进行脱去，具体说来，脱气膜内装有大量的中空纤维，纤维的壁上有微小的孔，水分子不能通过这种小孔，而气体分子却能够穿过。工作时，回灌水在增压泵的压力下从中空纤维的里面通过，而中空纤维的外面在真空泵的作用下将气体不断的抽走，并形成一定的负压，这样水中的气体就不断从水中经中空纤维向外溢出，从而达到去除水中气体的目的。综上所述，根据本实用新型实施例的预防气相堵塞的地下水回灌装置可以完全去除回灌水中的大气泡、微气泡，溶解性气体含量降低到地下水环境的当量，气泡及溶解性气体的去除也一定程度上减缓了含水层的生物堵塞和化学堵塞。本实用新型安装简便、自动化程度高，除砂效率、脱气率高，具有一定的实用价值和意义。

另外，根据本实用新型实施例的预防气相堵塞的地下水回灌装置还可以具有以下附加技术特征：

优选的，所述储水区内靠近所述进水口设有减速挡板，所述出水口处设有过滤网。

优选的，所述储水区内设有上限水位探头和下限水位探头。

优选的，所述供水系统还包括除砂器，所述除砂器与所述进水口相连。

优选的，所述脱气膜为中空纤维膜，所述中空纤维膜外径200-350μm，壁厚40-60μm，中空纤维膜上均匀分布着微孔，其孔径为0.01-0.03μm，孔隙率30-65%。

优选的，所述脱气膜为疏水性的聚丙烯中空纤维膜。

优选的，所述真空泵为两个，分别与所述脱气膜元件侧面的两端相连。

优选的，所述回灌管的末端设有回罐阀。

根据本实用新型实施例的一种预防气相堵塞的地下水回灌装置，其具体包括：

除砂器，所述除砂器下端设有排污阀；

储水区，所述储水区与除砂器相连，储水区具有进水口和出水口，储水区的上部具有排气通道，储水区内设有上限水位探头和下限水位探头；

脱气装置，所述脱气装置包括真空泵和脱气膜元件，所述脱气膜元件由脱气膜填装而成，所述脱气膜元件的侧面与所述真空泵相连，所述脱气膜元件的一端通过增压泵连接所述出水口，另一端连接回灌管；

回灌阀，所述回灌阀设在回灌管的末端，在回灌管上设有水压传感器，用于检测回灌管及回灌阀内的水压（参见专利201410465428.3：智能型地下水抽取及回灌装置）；

控制器，所述控制器与所述排污阀、上限水位探头、下限水位探头、增压泵、真空泵和压力传感器相连。

控制器包括水位全自动控制模块、时间控制模块和压力调节模块。