[发明专利]一种原位化学氧化修复监测与调控系统

说明书

本发明提供了一种原位化学氧化修复监测与调控系统，属于污染治理技术领域。本发明在原位化学氧化修改过程中，对土壤、地下水和土壤气中的多种地球化学参数进行全面监测，并根据前期小试或中试结果，进一步设定修复过程中数据正常变化区间及修复效果中数据达标预期拐点，对实际监测数据进行判断，如果监测数据超出正常范围，则报警并给出药剂注入的调整建议，调整建议经现场确认后，现场修复药剂注入系统进行动态调整。本发明实现了参数全面监测，并进行最终修复效果的判断，适时反馈精准的调整建议信号给原位注入控制端，调节化学修复药剂的注入方式或注入速率等参数。本发明实现了原位化学氧化精准修复的目标。

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，尤其涉及一种原位化学氧化修复监测与调控系统。

背景技术

随着工业现代化程度的不断提高，土壤和地下水污染的程度也越来越严重，因为土壤和地下水污染给人们带来的伤害也越来越大，因此，除了增强环保意识，减少有害物质的排放之外，对土壤和地下水已有污染的修复也是至关重要的。

原位化学氧化修复是比较常用的土壤和地下水污染修复技术，就是采用化学氧化反应在土壤或地下水原来的位置对其进行修复，使用氧化剂来帮助减小土壤或地下水中有害污染物的毒性，因为是在原来位置进行修复，不需要挖掘土壤或把地下水抽出到地面上处理，更方便。原位化学氧化修复通常用于修复土壤和地下水污染源区域的原始排放区域。这个污染源区域可能含有还没有溶解到地下水的污染物，因此在原位进行修复，可以在源头减小污染，对地下水进行更好的保护。

通常一个完整的原位化学氧化修复系统都包括监控系统，监测包括在修复过程中的监测和修复后修复效果的监测。修复过程的监测通常在药剂注射前、注射中和注射后很短时间内进行，监测参数包括药剂浓度、温度和压力等，若修复过程中产生大量气体或场地正在使用，则还需要对挥发性有机污染物、爆炸下限LEL等参数进行监控。修复效果监测的主要目的是依据修复前的背景条件，确认污染物的去除、释放和迁移情况，监测参数为污染物浓度、副产物浓度、金属浓度、pH、氧化还原电位和溶解氧。若监测结果显示污染物浓度上升，则说明场地中存在未处理的污染物，需要进行补充注入。目前，对修复过程的监测都是人工进行，无法实现自动化。

在中国专利申请文献CN208213934U中，公开了一种土壤原位化学氧化压密注射修复装置，包括制药单元、反应单元和监测单元；所述制药单元包括制药箱，所述制药箱连接冲压泵，所述冲压泵通过一输药管连接反应单元；所述反应单元包括防腐蚀反应器；所述监测单元包括pH计、氧化还原电位计、电导率仪、防腐蚀流量计、防腐蚀压力表和光离子化检测仪。在注药过程中，通过输药阀来调节注入药剂的流量和系统的压力，并通过防腐蚀流量计来计量实时流量和累计流量，以及通过防腐蚀压力表来监测压密注药系统的压力；光离子化检测仪通过集气管来收集防腐蚀反应器中产生的气体，可以实时监测反应过程VOC含量的变化；pH计用于监测防腐蚀反应器内的pH值，氧化还原电位计用于监测防腐蚀反应器内的氧化还原电位，电导率仪用于监测防腐蚀反应器内的电导率；pH计、氧化还原电位计、电导率仪分别与变送控制器连接，并在变送控制器上显示并记录反应过程中pH、氧化还原电位、电导率的实时数值；反应过程产生的废液，通过排液泄压阀排入底座式推车，并通过渗滤液导排管排入渗滤液收集罐，通过对渗滤液的检测分析，来判断反应的程度和效果。

现有技术至少存在以下不足：

1.监测结果全部需要人工进行分析判断，无论数据是否正常，都需要人工进行分析判断，带来很多不必要的操作，并根据判断结果进行人工调整，不能做到自动化完成监测和调控。

2.监测数据离散，导致现场工程师需要耗费大量时间进行数据采集和数据处理。

3.监测参数较少，不全面，难以有效实现对原位修复过程效果的精确判断。

4.监测结果不与先验经验正常范围进行对比，将监测结果直接作为下一步操作导致不准确，导致根据监测结果进行注入量的调整不准确。

发明内容