一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井论文和设计-李韬

全文摘要

本实用新型公开了一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，所述修复井包括管路系统，所述管路系统包括设置在待修复场地的井管、三通管、复合管、真空抽提支管、注入支管和潜水抽提支管，所述三通管的第一接口密封连接于所述井管的上端部，所述三通管的第二接口与复合管的一端密封连接，所述复合管的另一端通过电控阀分别与所述真空抽提支管和所述注入支管相连，所述潜水抽提支管经所述三通管的第三接口与设置在所述井管内的潜水泵相连。本实用新型的优点是：修复井的功能多元化，可实现抽提、注入功能，提高修复效率；可自动实时获取污染地下水的信息，并通过电脑软件自动控制深度污染地下水的修复过程。

主设计要求

1.一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述修复井包括管路系统，所述管路系统包括设置在待修复场地的井管、三通管、真空抽提支管、注入支管和潜水抽提支管，所述三通管的第一接口密封连接于所述井管的上端部，所述真空抽提支管和所述注入支管经所述三通管的密封的第二接口伸入至所述三通管内部，所述真空抽提支管和所述注入支管上均设置有电控阀，所述潜水抽提支管经所述三通管的密封的第三接口与设置在所述井管内的潜水泵相连。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述修复井还包括在线监测系统，所述在线监测系统包括设置在所述井管内的用于监测地下水的PH、ORP、电导率、液位以及所述井管内的真空度的数据采集设备，所述数据采集设备通过数据采集设备信号线与设置在地面上的分布式基站连接通信，所述分布式基站与总站连接通信，所述总站与计算机连接通信。

3.根据权利要求2所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述数据采集设备包括PH检测仪、ORP计、电导率仪、液位计以及真空计。

4.根据权利要求2所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于多个所述修复井的所述真空抽提支管与真空抽提总管相连通，所述真空抽提总管与一真空泵相连通，所述真空泵通过真空泵信号线与所述总站连接。

5.根据权利要求2所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述潜水泵通过潜水泵信号线与所述分布式基站连接，所述电控阀通过电控阀信号线与所述分布式基站连接。

6.根据权利要求2所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述数据采集设备信号线外部套设有数据采集设备保护套管。

7.根据权利要求1所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述三通管的第二接口处安装有密封井盖，所述密封井盖开设有若干通孔，所述真空抽提支管和所述注入支管分别穿过所处通孔伸入所述三通管内部。

8.根据权利要求1所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述潜水抽提支管内设置有止回阀，且所述潜水抽提支管连接有一应急采样管道，所述应急采样管道内设置有阀门。

9.根据权利要求1所述的一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于多个所述修复井的所述潜水抽提支管与潜水抽提总管相连通，多个所述修复井的所述注入支管与注入总管相连通。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及地下水治理技术领域，具体涉及一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井。

背景技术

地下水是构成自然生态系统的基本环境要素，也是人类赖以生存和发展的物质基础。随着工业污染的加剧和农业化学物质广泛使用，特别是城市周边的化工、医药、印染等厂家搬迁之后，留下大量的废弃场地。这些场地的地下水往往被重金属污染，地下水环境中污染物质的存在可能会对人体和周边环境产生严重的不良影响，严重时可以危及人的生命安全。

地下水污染由于具有隐蔽性、复杂性等特点，修复难度大，地下水修复技术已成为当前地下水污染防治研究热点。而修复井是污染场地地下水修复技术中的主要措施，现阶段地下水修复施工中应用的修复井仍以普通降水井为主，功能单一，效率低；现在通常使用的单真空泵抽提系统不能满足大深度地下水修复要求；另外，地下水修复施工自动化程度低，人工操作出错率高，错误操作导致交叉污染、二次污染风险大。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供了一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，该修复井包括管路系统和在线监测系统，通过在井口安装三通管实现井内密封，再通过三通管连接真空抽提、潜水抽提和注入三路支管，使修复井具备多种功能；并通过在线监测系统实时监测地下水的各种信息以实现对各管路的工作状态的自动控制。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，其特征在于所述修复井包括管路系统，所述管路系统包括设置在待修复场地的井管、三通管、真空抽提支管、注入支管和潜水抽提支管，所述三通管的第一接口密封连接于所述井管的上端部，所述真空抽提支管和所述注入支管经所述三通管的密封的第二接口伸入至所述三通管内部，所述真空抽提支管和所述注入支管上均设置有电控阀，所述潜水抽提支管经所述三通管的密封的第三接口与设置在所述井管内的潜水泵相连。

所述修复井还包括在线监测系统，所述在线监测系统包括设置在所述井管内的用于监测地下水的PH、ORP、电导率、液位以及所述井管内的真空度的数据采集设备，所述数据采集设备通过数据采集设备信号线与设置在地面上的分布式基站连接通信，所述分布式基站与总站连接通信，所述总站与计算机连接通信。

所述数据采集设备包括PH检测仪、ORP计、电导率仪、液位计以及真空计。

多个所述修复井的所述真空抽提支管与真空抽提总管相连通，所述真空抽提总管与一真空泵相连通，所述真空泵通过真空泵信号线与所述总站连接。

所述潜水泵通过潜水泵信号线与所述分布式基站连接，所述电控阀通过电控阀信号线与所述分布式基站连接。

所述数据采集设备信号线外部套设有数据采集设备保护套管。

所述三通管的第二接口处安装有密封井盖，所述密封井盖开设有若干通孔，所述真空抽提支管和所述注入支管分别穿过所处通孔伸入所述三通管内部。

所述潜水抽提支管内设置有止回阀，且所述潜水抽提支管连接有一应急采样管道，所述应急采样管道内设置有阀门。

多个所述修复井的所述潜水抽提支管与潜水抽提总管相连通，多个所述修复井的所述注入支管与注入总管相连通。

本实用新型的优点是：修复井的功能多元化，可实现抽提、注入功能，提高修复效率；可自动实时获取污染地下水的信息，并通过电脑软件自动控制深度污染地下水的修复过程。

附图说明

图1为本实用新型中用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井的正视示意图；

图2为本实用新型中用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井的俯视示意图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2，图中标记1-28分别为：井管1、三通管2、密封井盖3、注入电控阀4、真空抽提电控阀5、真空抽提支管6、注入支管7、真空抽提总管8、注入总管9、真空泵10、透明管11、潜水抽提支管12、潜水抽提总管13、止回阀14、应急采样管15、阀门16、潜水泵17、潜水泵悬挂绳18、数据采集设备19、数据采集设备信号线20、分布式基站21、数据采集设备保护套管22、总站23、计算机24、电控阀信号线25、真空泵信号线26、潜水泵信号线27、潜水泵抽提软管28。

实施例：如图1-2所示，本实施例具体涉及一种用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井，该修复井包括管路系统和在线监测系统，通过在井口安装三通管2实现井内密封，再通过三通管2连接真空抽提支管6、潜水抽提支管12和注入支管7这三路支管，使修复井具备多种功能；并通过在线监测系统实时监测地下水的各种信息以实现对各管路的工作状态的自动控制。

如图1-2所示，本实施例中的用于大深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井包括管路系统，该管路系统包括安装埋设在待修复场地中的大口径井管1，井管1的安装深度不小于修复深度，且在修复深度以下安装至少1m长度的沉淀管段，以使地下水中的污染物有沉淀的空间。在井管1的上端部安装有一内径与井管1的口径相适配的三通管2，由于需要接多条支路，故采用三通管2既能提供多条支路通道，又能较方便地实现对井内的抽真空，井管1与三通管2的第一接口的连接处需采取密封措施，以确保井管1内的真空度。三通管2中与其第一接口为同一直线开设的第二接口处安装有对其进行封堵的密封井盖3，密封井盖3中开设有若干通孔，真空抽提支管6和注入支管7经由通孔伸入到三通管2的内部，当然真空抽提支管6和注入支管7与密封井盖3之间同样需要采取密封措施；真空抽提支管6和注入支管7在三通管2外的水平段中部分长度的管体采用透明管11，以便于工作人员直观地观察管内是否有地下水流过，以及流过的地下水的直观清洁度；真空抽提支管6内设置有真空抽提电控阀5，并与真空抽提总管8相连通，使得待修复场地中的多个修复井的真空抽提支管6汇总至真空抽提总管8中，便于统一协调控制并减少管路浪费，而真空抽提总管8则与真空泵10相连通；同样的，注入支管7内设置有注入电控阀4，并与注入总管9相连通，使得注入总管8分流至待修复场地中的多个修复井的注入支管6中，便于统一协调控制并减少管路浪费。

如图1-2所示，潜水抽提支管12经由三通管2的第三接口伸入到三通管2内部，第三接口处同样采取密封措施，以确保井管1内的真空度，潜水抽提支管12在三通管2内经一潜水抽提软管28与设置在井管1底部的潜水泵17相连接，而在三通管2外的水平段中部分长度的管体采用透明管11，潜水抽提支管12与潜水抽提总管13相连通，使得待修复场地中的多个修复井的潜水抽提支管12汇总至潜水抽提总管13中，便于统一协调控制并减少管路浪费，为避免串联式的连接的多个修复井在潜水抽提过程中发生交叉污染，潜水抽提支管12内还设置有止回阀14；为了能够在某些特殊情况下采集到潜水抽提支管12中的地下水的信息，在潜水抽提支管12伸出三通管2后还连接了一应急采样管15，应急采样管15内设置了阀门16，在不需要应急采样时，阀门16始终关闭，当需要进行应急采样时，只需将阀门16打开即可获得抽提上来的地下水。

如图1-2所示，本实施例中的用于大深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井还包括在线监测系统，该在线监测系统包括设置在井管1底部的数据采集设备19，数据采集设备19包括PH检测仪、ORP计、电导率仪、液位计以及真空计，可对地下水的PH、ORP、电导率、液位以及井管1内的真空度进行实时的监测，数据采集设备19通过数据采集设备信号线20与设置在待修复场地地面上的分布式基站21连接通信，数据采集设备信号线20的外部还套设有数据采集设备保护套管22以对其进行保护，通过数据采集设备信号线20可将监测到的数据信息实时传输至分布式基站21处，然后分布式基站21则传输至与其连接的总站23处，总站23再将各个修复井的分布式基站21处传来的监测数据传输至计算机24上，并在计算机24的软件内进行实时的记录、分析和显示。

如图1-2所示，注入电控阀4、真空抽提电控阀5分别通过电控阀信号线与分布式基站21相连接，而真空泵10则通过真空泵信号线26与分布式基站21相连接，潜水泵17通过潜水泵信号线27与分布式基站21相连接；在计算机24获取各修复井的数据采集设备19监测的数据并完成分析后，将通过总站23和分布式基站21将控制信号传输至注入电控阀4、真空抽提电控阀5、真空泵10和潜水泵17，从而控制注入电控阀4、真空抽提电控阀5的开启与关闭，真空泵11和潜水泵17的开启和停止，从而实现修复井的自动化修复过程。

如图1-2所示，本实施例中的潜水泵17采用大扬程子弹头潜水泵，并通过潜水泵悬挂绳18连接于密封井盖3；此外，本实施例中采用真空泵10和潜水泵17组成双泵工作系统，实现真空抽提制造井内真空，潜水抽提快速排干井内地下水，打破单真空泵6~7m抽提深度瓶颈，可满足大深度地下水修复要求

如图1-2所示，本实施例中的用于深度污染地下水修复场地的自动化多功能修复井的具体工作过程如下：

（1）在线监测系统工作，通过设置在井管1底部的数据采集设备19实时在线监测包括地下水的PH、ORP、电导率、液位以及井管1内的真空度在内的各项指标，并在计算机24的软件中实时记录、分析和显示，然后计算机24发出控制指令控制注入电控阀4、真空抽提电控阀5、真空泵10和潜水泵17的工作状态。

（2）当修复井处于抽提工况下时，注入电控阀4关闭，真空抽提电控阀开启，真空泵10启动，对井管1内进行抽真空，加速地下水向井管1内汇聚，从而使井内水位不断上升，当数据采集设备19监测到水位达到设置的阈值时，控制潜水泵19启动，快速抽提井管1内的存水，并将抽提上来的地下水通过潜水抽提总管13进行汇总并统一进行水处理；当监测水位低于某一阈值时，则控制潜水泵19关闭，对其起到保护作用，避免空转，然后再次利用真空泵10进行持续抽真空，如此循环往复。

（3）当修复井处于注入工况下，注入电控阀4开启，真空抽提电控阀关闭，真空泵10关闭，通过注入总管9分流清洁水自注入分管7中流入井管1中，当数据采集设备19监测到水位高于某一设定阈值时，注入电控阀4关闭，不再往里面注水，而当监测水位低于某一设定阈值时，注入电控阀4由再次开启，继续注水，如此，实现井内水位的自动控制。

（4）真空泵10抽提气体自真空抽提支管6排出井管1外，注入清洁水\/药剂自注入支管7注入井管1中，潜水泵17抽提地下水自潜水抽提支管排出井管1外。

（5）在应急采样工况下，可打开阀门16，通过应急采样管15在潜水泵17开启的工况下采集抽提上来的地下水样品。

本实施例的有益效果是：（1）修复井的功能多元化，可实现抽提、注入功能，提高修复效率；（2）可自动实时获取污染地下水的信息，并通过电脑软件自动控制深度污染地下水的修复过程。

设计图

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