用于近岸海洋土污染治理的多相抽提分离装置及使用方法与流程

本发明属于土污染修复与治理技术领域，具体涉及一种用于近岸海洋土污染治理的多相抽提分离装置及使用方法。

背景技术：

港口码头是世界经济的增长的重要推动力，同时也是世界上主要的耗能单位和污染源头。我国港区一般也在重污染企业或工业密集区、工况开采区及周边地区、城市和市郊地区，这些地区也是由于污水导致土壤重污染区和高风险区。另外，港区内油船装卸、泄露、船舶碰撞与搁浅、船舶洗舱水、生活污水、码头粉尘等都将造成港口的水和大气污染，这些污染最终都将引土壤污染。

目前对污染源进行处理的土壤修复技术有生物修复、植物修复、生物通风、自然降解、生物堆、化学氧化、土壤淋洗、电动分离、气提技术、热处理、挖掘等。现有的这些修复方法存在着见效慢、处理周期长、成本高、操作复杂等等诸多问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种用于近岸海洋土污染治理的多相抽提分离装置及使用方法，该装置特别适合于近岸海洋土污染区域，可将污染液体、气体与土壤进行分离，从而达到土壤修复的目的；也可将污染土中和药剂加压后注入污染土壤中，从而达到土壤治理的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种近岸海洋土污染修复治理的多相抽提分离装置，包括外壳，外壳内从下至上依次为储液室、真空室、设备室；

储液室和真空室相连通，在储液室内设置有潜水泵，潜水泵的出水口连接排水管路，

在设备室内设置有抽真空泵和加压水泵，所述抽真空泵的吸气口通过吸气管路与真空室连通，抽真空泵的排气口连接排气管路，排气管路向上引出外壳，在抽真空泵的作用下，营造真空室的负压环境；所述真空室设置有至少一根与外界连通的通道管；所述加压水泵的排水口通过排水管路连接至所述通道管，加压水泵的进水口连接进水管路，利用加压水泵能够将外部水经通道管注入至地基中；

所述加压水泵的进水管路和潜水泵的排水管路与一总管路连通，总管路向上引出外壳；在加压水泵的进水管路上设置第一电控阀，在潜水泵的排水管路上设置第二电控阀，在加压水泵的出水管路上设置第三电控阀，在通道管的尾端设置第四电控阀。

在上述技术方案中，真空室和设备室之间设置有隔板，通过该隔板使真空室和设备室之间形成密封。

在上述技术方案中，在储液室内还设置有用于检测水位的水位检测传感器，根据水位检测传感器的检测状态控制潜水泵的启动与关闭。

在上述技术方案中，多相抽提分离装置的外壳分为内外两层，内层用于各种装置的安放与布设，外层用于对污染土的隔离，内层与外层之间用于布设管路和电控线路。

在上述技术方案中，多相抽提分离装置内还设置有专门的控制室，控制室位于最顶层，多相抽提分离装置的控制器设置在控制室内。

在上述技术方案中，所述第一电控阀、第二电控阀、第三电控阀、第四电控阀、水位检测传感器、潜水泵、抽真空泵和加压水泵均与控制器连接，工作时，通过控制上述四个电控阀、潜水泵、抽真空泵和加压水泵的开关状态，实现地基排气排水与向地基注水两个功能之间的切换。

在上述技术方案中，在真空室内设置有负压检测传感器，负压检测传感器与控制器连接。

在上述技术方案中，多相抽提分离装置设置有外接电源线缆，用于连接外部供电电源；多相抽提分离装置的控制器与数据传输模块连接，通过数据传输模块与控制终端进行交互，所述数据传输模块可以是数据线缆也可以是无线数据收发模块。

基于上述多相抽提分离装置的污染土壤修复治理系统：在污染土中设置有由横向排水管和纵向排水管构成立体排水通道网络，所述多相抽提分离装置的通道管与污染土中布设的立体排水通道相连通，并在土体表面设置隔离层。

利用本多相抽提分离装置进行土壤修复的方法：

1、在待处理污染土中设置横向排水管和纵向排水管，纵向排水管与横向排水管相连通构成立体排水通道网络；

2、将多相抽提分离装置埋入待处理污染土中，并将多相抽提分离装置的通道管与污染土中布设的立体排水通道相连通，并在土体表面用塑料膜或者泥浆与大气隔离；

3、地基排气排水处理：第一电控阀关闭，第三电控阀关闭，第二电控阀开启，第四电控阀开启，启动多相抽提分离装置的抽真空泵，利用抽真空泵营造真空室的负压环境，真空室的负压通过通道管传递至污染土中的立体排水通道，在负压的作用下，土体中污染液体和气体进入到真空室，气体通过抽真排气管路排出，液体在自重作用下下落至储液室，经潜水泵排水管路排出；

4、向地基中注入中和液体：第一电控阀开启，第三电控阀开启，第二电控阀关闭，第四电控阀关闭，启动多相抽提分离装置的加压水泵，将配比好的中和液体经总管路、进水管路、加压水泵、排水管路、通道管进入污染土中的立体排水通道，实现对污染土体的中和修复。

本发明的优点和有益效果为：

本发明提供了一种多相抽提分离装置，该装置用于土污染修复与治理，特别适用于近岸海洋土污染修复与治理，该装置同时具备地基排气排水和向地基注水两个功能，可将污染液体、气体与土壤进行分离，从而达到土壤修复的目的；也可将污染土中和药剂加压后注入污染土壤中，从而达到土壤治理的目的，为近岸海洋土污染修复与治理提供一套新的思路。

本装置的土壤修复方法与传统的生物修复、植物修复、生物通风、生物堆等方法比，处理周期短、见效快、成本低、操作简单、自动化程度高，减少了人为控制可能引起的人体危害；本装置的土壤修复方法是将中和修复化学液体直接注入到污染土地基的横纵向排水板网络中，因此其与传统的化学氧化、土壤淋洗相比，其修复深度和修复效果更好。

附图说明

图1是本发明实施例一的多相抽提分离装置的结构示意图。

图2是多相抽提分离装置的使用状态示意图。

图3是本发明实施例二的多相抽提分离装置的结构示意图。

其中：

a：储液室、b：真空室、c：设备室，1：隔板，2：潜水泵，3：排水管路，4：真空泵，5：加压水泵，6：吸气管路，7：排气管路，8：通道管，9：排水管路，10：进水管路，11：总管路，12：水位检测传感器，13：控制器，b1：第一电控阀、b2：第二电控阀、b3：第三电控阀、b4：第四电控阀。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

参见附图1，一种用于近岸海洋土污染治理的多相抽提分离装置，包括外壳，外壳内从下至上依次为储液室a、真空室b、设备室c。

储液室a和真空室b相连通，真空室b和设备室c之间设置有隔板1，通过该隔板1使真空室和设备室之间形成密封。

在储液室a内设置有潜水泵2，潜水泵的出水口连接排水管路3。在储液室a内还设置有用于检测水位的水位检测传感器12，根据水位检测传感器的检测状态控制潜水泵的启动与关闭，即当水位达到水位检测传感器处时，水位检测传感器被触发，此时潜水泵运转。

在设备室c内设置有抽真空泵4和加压水泵5。其中，所述抽真空泵的吸气口通过吸气管路6与真空室b连通(该吸气管路的吸气口透过真空室和设备室之间的隔板，以使吸气管路能够作用于真空室)，抽真空泵的排气口连接排气管路7，排气管路向上引出外壳，在抽真空泵的作用下，营造真空室的负压环境；所述真空室b设置有至少一根与外界连通的通道管8，该通道管8的外端用于与设置在地基中的排水管连接，以实现真空室b的负压传递至地基中，通过该通道管8从地基中吸气吸水；所述加压水泵5的排水口通过排水管路9连接至所述通道管8，加压水泵的进水口连接进水管路10，利用加压水泵能够将外部水经通道管8注入至地基中。

进一步的，所述加压水泵的进水管路10和潜水泵的排水管路3与一总管路11连通，总管路向上引出外壳。在加压水泵的进水管路上设置第一电控阀b1，在潜水泵的排水管路上设置第二电控阀b2，在加压水泵的出水管路上设置第三电控阀b3，在通道管的尾端设置第四电控阀b4。所述第一电控阀b1、第二电控阀b2、第三电控阀b3、第四电控阀b4、水位检测传感器12、潜水泵2、抽真空泵4和加压水泵5均与控制器连接，工作时，通过控制上述四个电控阀、潜水泵2、抽真空泵4和加压水泵5的开关状态，实现地基排气排水与向地基注水两个功能之间的切换。下面具体介绍一下利用本多相抽提分离装置进行土壤修复的方法(参见附图2)：

1、在待处理污染土中设置横向排水管n和纵向排水管p，纵向排水管与横向排水管相连通构成立体排水通道网络。

2、将多相抽提分离装置埋入待处理污染土中，并将多相抽提分离装置的通道管8与污染土中布设的立体排水通道相连通，并在土体表面用塑料膜或者泥浆m与大气隔离。

3、地基排气排水处理：第一电控阀b1关闭，第三电控阀b3关闭，第二电控阀b2开启，第四电控阀b4开启，启动多相抽提分离装置的抽真空泵4，利用抽真空泵4营造真空室的负压环境，真空室的负压通过通道管8传递至污染土中的立体排水通道，在负压的作用下，土体中污染液体和气体进入到真空室b，气体通过抽真排气管路排出，液体在自重作用下下落至储液室a，经潜水泵排水管路排出(控制器根据水位检测传感器12的检测状态控制潜水泵的启动与关闭，即当水位达到水位检测传感器处时，水位检测传感器被触发，此时控制潜水泵启动)。

4、向地基中注入中和液体：第一电控阀b1开启，第三电控阀b3开启，第二电控阀b2关闭，第四电控阀b4关闭，启动多相抽提分离装置的加压水泵5(抽真空泵4为关闭状态)，将配比好的中和液体经总管路11、进水管路10、加压水泵5、排水管路9、通道管8进入污染土中的立体排水通道，实现对污染土体的中和修复。

实施例二

进一步的，多相抽提分离装置内还设置有专门的控制室d，控制室d位于最顶层，即设置在设备室c的上方，多相抽提分离装置的控制器13设置在控制室d内，在最顶层设置专门的控制室便于装配和维修。

实施例三

进一步的，多相抽提分离装置的外壳分为内外两层，内层用于各种装置的安放与布设，外层用于对污染土的隔离，内层与外层之间用于布设管路和电控线路。

实施例四

进一步的，在真空室b内设置有负压检测传感器，负压检测传感器与控制器连接。

实施例五

多相抽提分离装置设置有外接电源线缆，用于连接外部供电电源；多相抽提分离装置的控制器与数据传输模块连接，通过数据传输模块与控制终端进行交互，所述数据传输模块可以是数据线缆也可以是无线数据收发模块。

实施例六

从污染土体中排出的液体和气体，需要专门收集，后续再进行无害化处理。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。