[发明专利]应用于土壤地下水修复的双泵多相抽提装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤地下水修复领域，具体涉及一种应用于土壤地下水修复的双泵多相抽提装置及其控制方法。

背景技术

多相抽提是一种原位修复技术，主要特征为在真空强化条件下同时抽提土壤气体、地下水以及非水相流体(Non-Aqueous Phase Liquid，NAPL)，然后经地面处理设施处理后排放或做下一步处置，从而修复受污染区域的土壤和地下水。非水相流体在土壤地下水修复领域又称为自由相。多相抽提技术主要优势为该技术是多种修复技术的结合，包括泵出处理、土壤气体抽提、生物通风、自由相回收等，可以同时修复包气带土壤和地下水，相比以上单独修复技术，能够明显提高修复效率，缩短修复时间。若气相和液相污染物通过一个抽提泵在同一管路中被混合抽提，则该修复方式又称为生物漱洗法或单泵多相抽提；若气相和液相通过两个抽提泵在两个管路中被分别抽提，则该修复方式又称为双相抽提或双泵多相抽提。

单泵多相抽提系统相对于双泵多相抽提系统结构相对简单，因此安装、运行和维护费用相对低廉。目前国内涉及多相抽提的专利均是单泵多相抽提装置，如中国专利CN201120475085.0、CN201420621000.9和CN205035816 U，以及中国专利公布CN105253932A和CN104874592A。单泵多相抽提系统存在以下3个明显局限：1)单泵多相抽提系统通过负压实现地下水的抽提，对地下水埋深较深地区，需要配套大型真空泵才能提供足够的负压，从而对系统和管路的耐压性、密闭性提出了很高的要求，进而整个系统投资大、能耗高，总体不具有工程可行性；2)单泵抽提系统一般通过抽提滴管抽提地下水或者直接通过抽提井管来抽提地下水，无法根据修复工程的需要实时调整抽提位置；3)地下水和NAPL被同时抽提过程中发生乳化，使得后续油水分离效果变差，进而后续废水处理负荷变大。尽管单泵多相抽提装置可以通过调整抽提滴管在抽提井中位置的方式尽可能多的抽提NAPL，减少后续废水处理量，但是由于真空泵抽提地下水流量很难控制，抽提过程扰动剧烈，不可避免会造成地下水和NAPL之间混合进而发生乳化现象。

双泵多相抽提系统能有效克服以上单泵系统的劣势，但基于其系统设计相对复杂，安装、运行和维护费用相对较高，国内目前还没有相关专利以及成熟成套装备。虽然双泵多相抽提费用相对较高，但是其对于地下水埋深较深，以及存在明显NAPL的污染源区域修复具有明显优势，并且可以实时调整抽提地下水位置，适应修复工程参数灵活调整的需要。基于该技术的专利具有广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种应用于土壤地下水修复的双泵多相抽提装置，能够应用于地下水位埋深较深地区的局限，同时避免单泵抽提过程中地下水和NAPL发生乳化现象，可以实时调整抽提地下水位置，适应修复工程参数灵活调整的需要。

发明所采用的技术方案是这样的：应用于土壤地下水修复的双泵多相抽提装置，包括抽提井系统，所述抽提井系统包括抽提井本体、设置于所述抽提井本体底部的底盖、设置于所述提井顶部的井头三通、设置于所述井头三通顶部的顶盖、与所述井头三通相连通的废气管道、设置于所述废气管道上的负压表以及井头阀门、与所述井头三通相连通的白管、与所述白管相连通的筛管、设置于所述抽提井本体外的膨润土以及石英砂，还包括气相抽提及处理系统、液相抽提及预处理系统，所述气相抽提及处理系统包括与所述废气管道相连通的气体过滤器、与所述气体过滤器相连通的真空泵、用于对所述真空泵内气体进行冷却的冷却水箱、与所述真空泵相连通的活性炭吸附罐，所述冷却水箱的上部和下部与所述真空泵通过管路相连通；所述液相抽提及预处理系统包括油水分离器、空压机、主控板、设置于所述抽提井本体内的气囊泵以及液位探头，所述液位探头通过导线与所述主控板相连接，所述气囊泵通过压缩空气管与所述空压机相连通，所述气囊泵通过出水管与所述油水分离器相连通，所述压缩空气管上设置有压缩空气电磁阀，所述压缩空气电磁阀与所述主控板相连接，所述油水分离器通过出水阀与废水处理系统相连接，所述油水分离器通过排空阀与危废回收装置相连通。

进一步改进的是：所述顶盖上设置有进气阀。

进一步改进的是：所述出水管上设置有流量计。

进一步改进的是：所述真空泵为爪型真空泵。

进一步改进的是：所述活性炭吸附罐具有两个，两个所述活性炭吸附罐并联设置，两个所述活性炭吸附罐的出气口由尾气排放管相连通。

进一步改进的是：所述顶盖上分别开设有供所述压缩空气管、所述出水管以及所述导线穿过的圆孔，所述圆孔处采用橡胶密封圈密封。