[发明专利]一种大口径圆筒钻头式原位修复系统

说明书

本发明提供了一种大口径圆筒钻头式原位修复系统，包括移动平台(1)、钻头系统(2)、热蒸汽注入系统(3)；所述移动平台包括刚性支架(11)，通过该刚性支架支撑并控制所述钻头系统上下移动；所述钻头系统包括大口径圆筒钻头(21)以及沿所述大口径圆筒钻头向上延伸的中空杆(22)；所述热蒸汽注入系统包括压力传感器(31)、温度传感器(32)以及阀位变送器(33)，通过该压力传感器和温度传感器监控热蒸汽的压力和温度，并通过所述阀位变送器控制热蒸汽注入的压力及流速，所述热蒸汽通过所述中空杆注入。本申请能够根据地层、污染深度、污染物浓度分布、污染物特性等因素灵活、便捷地调整各个工艺参数，节能、高效地修复复杂的污染场地。

技术领域

本发明涉及环境技术领域，具体涉及一种大口径圆筒钻头式原位修复系统。

背景技术

经过30多年的快速工业发展，大量污染物通过固废堆放与倾倒、污水渗漏、大气沉降等途径进入土壤与地下水，造成了大量的化工污染地块。这些化工污染地块随着城镇化发展的规划大量被纳入再开发利用范围。部分化工污染地块污染深度较深，达到地面下15米以下，因此不再适合采用开挖-处理的方式进行修复。大量原位修复技术被用于污染深度较深的污染地块，例如原位氧化技术、多相抽提技术、空气曝气技术以及原位加热技术等。

原位加热主要涉及原位电阻加热(ERH)和原位热传导加热(TCH)两种方式。其中电阻加热方式主要是采用在污染场地内布设电极，形成电流通路对点污染土壤进行加热。热导加热主要是采用向污染地块内通入燃气燃烧然后形成局部高温，局部高温向周围传导达到加热土壤的目的。热导加热也可以直接向污染地块内通入热蒸汽，热蒸汽通过热传导方式扩散到周围区域实现较大区域的加热。

目前原位热脱附技术用于污染场地的修复工程案例还很有限，主要是因为原位热修复技术一般需要对污染源区域设置垂直帷幕，并且地面需要硬化以防治污染物在土壤加热情况下从地面逸出造成二次污染，同时目前所使用的ERH和TCH技术都需要设置大量的加热井，并投入大量的电能或者燃料消耗，TCH和ERH技术的另外一个缺点是修复期间的调整与控制比较困难，修复效果的检测滞后。此外，目前所使用的原位热脱附修复技术对于污染深度较深的污染场地需要投入的成本非常大，工程施工难度也很高。

发明内容

本申请提供一种大口径圆筒钻头式原位修复系统。利用原位热脱附技术，解决上述技术问题之一，能够根据地层、污染深度、污染物浓度分布、污染物特性等因素灵活、便捷地调整各个工艺参数，节能、高效地修复复杂的污染场地。

为达到上述目的，本申请提供了一种大口径圆筒钻头式原位修复系统，包括移动平台1、钻头系统2、热蒸汽注入系统3；其中，所述移动平台1包括刚性支架11，通过该刚性支架11支撑并控制所述钻头系统2上下移动；所述钻头系统2包括大口径圆筒钻头21以及沿所述大口径圆筒钻头21向上延伸的中空杆22；所述热蒸汽注入系统3包括压力传感器31、温度传感器32以及阀位变送器33，通过该压力传感器31和温度传感器32监控热蒸汽的压力和温度，并通过所述阀位变送器33控制热蒸汽注入的压力及流速，所述热蒸汽通过所述中空杆22注入。

优选的，所述大口径圆筒钻头21包括空心的圆筒式钻头体211和设置于所述钻头体211底部的钻齿212。

优选的，所述钻齿212为平行结构或交叉结构。

优选的，所述钻齿212为平行结构时，各行钻齿212为由密到疏排列或由疏到密再到疏排列或边缘为双排中间为单排结构。

优选的，所述钻齿212为交叉结构时，交叉角度为30度、60度或90度。

优选的，所述钻齿212截面顶角为20-40度。

优选的，所述钻齿212垂直于所述钻头体211底部向上延伸，或者，以一定角度平行斜向上延伸，或者，以一定角度随机向上延伸。