一种污染地块中NAPL相去除装置和污染地块修复系统的制作方法

一种污染地块中napl相去除装置和污染地块修复系统
技术领域
1.本实用新型涉及有机污染地块修复装置领域，具体而言，涉及一种污染地块中napl相去除装置和污染地块修复系统。


背景技术：

2.早期的石油生产销售和石油开采过程中会存在石油烃泄漏、含油污水泄漏和事故等原因引起石化类地块和油田中土壤和地下水受到石油类污染。严重的泄漏或事故可能会导致大量的石油烃进入土壤环境，这些石油烃会沿土壤缝隙向下迁移进入土壤饱和带(地下水中)，在土壤的饱和带形成非水相(napl相)，由于石油烃密度较小napl相会浮在地下水面上部，形成lnapl相。地块中lnapl相会随地块中地下水的流动而迁移，地下水水位波动会加速lnapl相的迁移，从而造成大面积的土壤和地下水污染，这不仅破坏该区域的微生物群落结构，而且会对生活在该区域的人体造成危害。随着国内外环保形式日益严峻，上述污染场地亟需采用环境友好的方法得到有效的治理。
3.目前处理地块中lnapl相的方法主要是通过地下水井抽出的方式处理，如专利cn211027493u所述，其采用定位器找到napl相与水相的交界面，采用泵抽出的方式抽出napl相，该方法能够将地下水井中的napl相抽出，但是地下水中的napl相不仅仅存在于地下水井处，其是在该区域连续存在的，地下水井周围的napl相向地下水井处迁移需要过程，因此该方法在抽出地下水井中的napl相的过程中往往会抽出过多的地下水，造成地下水位下降，引起napl相向下扩散，从而造成更多的土壤污染，或者由于地下水位变化影响napl相向地下水井处迁移，从而需增加地下水井数量用以抽出地下水中napl相。上述两种情况均会人为增加修复工程量。
4.鉴于此，特提出本技术。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种污染地块中napl相去除装置和污染地块修复系统。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本实用新型提供一种污染地块中napl相去除装置，其包括输送机构和再生机构，所述输送机构包括驱动件和输送件，所述驱动件与所述输送件连接，所述输送件上安装有可吸收napl相且受外力可释放吸收的napl相的吸收材料，所述输送件用于带动所述吸收材料从地下水井的井口伸入至napl相以下以吸收napl相，并带动吸收有吸收napl相的所述吸收材料从所述井口伸出，所述再生机构用于对从所述井口伸出的所述吸收材料施加外力以使所述吸收材料吸收的napl相被释放。
8.在可选的实施方式中，所述吸收材料为柔性吸油疏水材料，所述柔性吸油疏水材料包括吸油毡、吸油球和吸油棒中的至少一种。
9.在可选的实施方式中，所述吸收材料的个数为多个，且通过卡扣、挂钩或系带均匀
地固定在所述输送件上。
10.在可选的实施方式中，所述输送件包括多个从动轮和传送带，所述驱动件与多个所述从动轮中的任一个从动轮连接，多个所述从动轮包括第一从动轮和第二从动轮，所述第一从动轮位于地下水井内的napl相以下，所述第二从动轮位于地面上且位于所述第一从动轮的上方，所述第一从动轮和所述第二从动轮通过支撑杆连接，所述传送带绕过所述第一从动轮和所述第二从动轮形成环状传输，所述吸收材料固定于所述传送带上，所述再生机构与所述传送带接触以挤压所述传送带上的所述吸收材料。
11.在可选的实施方式中，多个所述从动轮还包括第三从动轮和第四从动轮，所述第三从动轮位于所述地下水井的进口处，所述第三从动轮的垂直高度低于所述第二从动轮，所述第四从动轮设置于所述第二从动轮和所述驱动件之间，所述传送带绕过所述第一从动轮、所述第二从动轮、所述第四从动轮和所述第三从动轮形成环状传输，所述传送带与所述地下水井的侧壁间隔设置。
12.在可选的实施方式中，所述再生机构包括挤压滚轮组和收集件，所述挤压滚轮组设置于所述第三从动轮和所述第四从动轮之间，所述挤压滚轮组包括相对设置且摩擦传动的第一滚轮和第二滚轮，所述传送带穿设于所述第一滚轮和所述第二滚轮之间，所述收集件位于所述挤压滚轮组的下方。
13.在可选的实施方式中，所述第四从动轮与所述第二从动轮的水平高度保持一致，所述挤压滚轮组位于所述第四从动轮的下方，且水平高度低于所述第三从动轮。
14.在可选的实施方式中，所述传送带的运动方向为使吸收napl后的所述吸收材料经过所述第二从动轮后到达所述再生机构。
15.在可选的实施方式中，所述污染地块中napl相去除装置还包括防护罩，所述输送机构和所述再生机构均设置于所述防护罩内，所述防护罩的底部开设有用于套设在地下水井上的安装孔，所述安装孔与所述地下水井的井口对应，所述防护罩上设置有通气孔和抽气孔，所述通气孔和所述抽气孔呈对角分布。
16.第二方面，本实用新型提供一种污染地块修复系统，其包括如前述实施方式任一项所述的污染地块中napl相去除装置。
17.本实用新型实施例的有益效果是：本技术提供的污染地块中napl相去除装置通过吸收材料对污染地块中napl相进行吸收，可以有效去除污染地块中napl相，在去除napl相的同时避免局部地下水位下降引起的napl相向下扩散从而造成更多的土壤污染，进而避免人为增加修复工程量。本技术提供的污染地块中napl相去除装置的另一个优点在于其配合区域丰水期工作，能够利用地下水的冲刷作用，进一步降低napl相污染的总土壤层厚度。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的一种污染地块中napl相去除装置的结构示意图；
20.图2为本实用新型实施例提供的另一种污染地块中napl相去除装置的结构示意
图。
21.图标：100-污染地块中napl相去除装置；110-输送机构；111-驱动件；112-输送件；113-从动轮；114-传送带；1141-吸收材料；115-第一从动轮；116-第二从动轮；117-第三从动轮；118-第四从动轮；119-支撑杆；120-再生机构；121-收集件；122-刮板；123-挤压滚轮组；124-第一滚轮；125-第二滚轮；130-防护罩；131-安装孔；132-通气孔；133-抽气孔；200-地下水井；201-地下水井筛管；202-地下水井沉淀管。
具体实施方式
22.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.实施例
29.请参照图1和图2，本实施例提供一种污染地块中napl相去除装置100，其包括输送机构110、再生机构120和防护罩130。
30.输送机构110包括驱动件111和输送件112，驱动件111与输送件112连接，输送件112上安装有可吸收napl相且受外力(包括但不限于挤压或刮擦)可释放吸收的napl相的吸收材料1141，输送件112用于带动吸收材料1141从地下水井200的井口伸入至napl相以下以吸收napl相，并带动吸收有吸收napl相的吸收材料1141从井口伸出。再生机构120用于对从
井口伸出的吸收材料1141施加外力以使吸收材料1141吸收的napl相被释放。
31.本技术中的输送件112只要能够实现将吸收材料1141伸入napl相以下对napl相进行吸附，随后还可以实现将吸收材料1141从napl相中取出即可，输送件112的结构包括但不限于：伸缩杆、滚轮传送、齿轮传送、滑块滑槽配合、滑块丝杠配合等等。本技术中的地下水井200下方依次连接有地下水井筛管201和地下水井沉淀管202，输送件112需要伸入至地下地下水井200中，同时确保吸收材料1141能够伸入napl相以下对napl相进行吸收。
32.本技术中列出了一种典型但非限制性的示例，本技术中选择传送带114进行环状传输的方式进行napl相的吸收，可以使napl相的吸收和再生不断循环，操作更方便。具体来说，输送件112包括多个从动轮113和传送带114，驱动件111与多个从动轮113中的任一个从动轮连接，多个从动轮113包括第一从动轮115和第二从动轮116，第一从动轮115位于地下水井200内的napl相以下，第二从动轮116位于地面上且位于第一从动轮115的上方，第一从动轮115和第二从动轮116通过支撑杆119连接，传送带114绕过第一从动轮115和第二从动轮116形成环状传输，吸收材料1141固定于传送带114上，具体到本实施例中，当多个从动轮113仅包括第一从动轮115和第二从动轮116时，驱动件111可以与第二从动轮116连接；第二从动轮116与驱动件111连接的方式包括但不限于采用皮带或链条的形式进行连接，驱动件111通过带动第二从动轮116转动，从而使得传送带114循环转动，与传送带114连接的吸收材料1141通过传送带114进入地下水井200的napl相以下，napl相被吸收材料1141吸收后，吸收有napl相的吸收材料1141随着传送带114的运动离开地下水井200，再生机构120与传送带114接触以挤压传送带114上的吸收材料1141，再生机构120可以对吸收有napl相的吸收材料1141进行挤压以实现将napl相排出。
33.支撑杆119底端装配有napl相厚度测量装置，驱动件111的转速受napl相厚度测量装置控制。
34.请参阅图2，当从动轮113只有2个时，可以将再生机构120设置于传送带114的一侧，再生机构120包括外力施加件和收集件121，此时的外力施加件为刮板122，刮板122可以将传送带114上吸收材料1141吸收的napl相刮下来，刮下来的napl相被收集件121进行收集。
35.进一步地，请参阅图1，在本技术的其他实施方式中，多个从动轮113还可以包括第三从动轮117和第四从动轮118，当多个从动轮113为4个时，此时驱动件111可以与第三从动轮117或者第四从动轮118进行连接，优选地，本技术中将驱动件111与第四从动轮118进行连接，使得位置安装更为合理。第三从动轮117位于地下水井200的进口处，第三从动轮117的垂直方向与第一从动轮115大致相切，本技术中第三从动轮117的位置只要能够保证传送带114绕过第一从动轮115、第二从动轮116、第四从动轮118和第三从动轮117形成环状传输时，传送带114与地下水井200的侧壁间隔设置，即传送带114与地下水井200存在一定间隙以确保不因传送带114与井壁距离过小，使得1141吸收的napl相转移至井壁上。第三从动轮117的垂直高度低于第二从动轮116，第四从动轮118设置于第二从动轮116和驱动件111之间。第四从动轮118与第二从动轮116的水平高度保持一致，挤压滚轮组123位于第四从动轮118的正下方，且水平高度低于第三从动轮117。
36.本技术中通过设置第三从动轮117和第四从动轮118，使得再生机构120的位置安装更容易，空间更大，同时napl相的收集更完全。当从动轮113的个数为4个时，再生机构120
包括外力施加件和收集件121，此时的外力施加件为挤压滚轮组123，挤压滚轮组123设置于第三从动轮117和第四从动轮118之间，挤压滚轮组123包括相对设置且摩擦传动的第一滚轮124和第二滚轮125，传送带114穿设于第一滚轮124和第二滚轮125之间，收集件121位于挤压滚轮组123的下方。挤压滚轮组123位于第四从动轮118的正下方，且水平高度低于第三从动轮117。第一滚轮124和第二滚轮125的表面可以是光滑的表面，也可以是设置有横向凹槽的表面，从而加强对吸收材料1141的挤压作用，尽可能的将吸收材料1141内的napl相进行挤压排出。
37.需要注意的是，本技术中，传送带114的运动方向为使吸收napl后的吸收材料经过第二从动轮后到达再生机构。本技术中术语“位于napl相以下”包括位于napl相中或者位于napl相的下方。
38.此外，还需要说明的是，吸收材料1141为柔性吸油疏水材料，柔性吸油疏水材料包括吸油毡、吸油球和吸油棒中的至少一种。吸收材料1141通过卡扣、挂钩或系带等形式固定在输送件112上。
39.在可选的实施方式中，在可选的实施方式中，第四从动轮118与第二从动轮116的水平高度保持一致，在可选的实施方式中，传送带114的运动方向为使吸收napl后的吸收材料1141经过第二从动轮116后到达再生机构120。
40.防护罩130用于对污染地块中可能溢出的逸散气体进行收集，具体来说，输送机构110和再生机构120均设置于防护罩130内，防护罩130的底部开设有用于套设在地下水井200上的安装孔131，安装孔131与地下水井200的井口对应，防护罩130上设置有通气孔132和抽气孔133，通气孔132和抽气孔133呈对角分布，对角分布的通气孔132和抽气孔133可以增加防护罩130内气体流通均匀性。
41.值得注意的是，在使用本技术提供的污染地块中napl相去除装置100时，可以基于目标地块中napl相特征，包括粘度(组成)、地下水面以上厚度特征，选择不同的napl吸收材料1141、支撑杆119的长度、再生机构120的结构、传送带114的转速或转动模式，以更好的去除污染地块中napl相污染物。具体可以参考如下指标：
42.1.依据目标地块内地下水位埋深，确定去除污染地块中napl相装置的支撑杆119长度，确保第一从动轮115位于napl相中或以下；
43.2.依据目标地块内napl相粘度选择再生机构120的类型及转速，如napl粘度较大时可通过调节第一滚轮124和第二滚轮125的相对线速度和选择具有不同深度和密度横向凹槽的第一滚轮124和第二滚轮125达到刮取柔性吸油疏水材料的目的。
44.3.依据目标地块内napl相粘度，选择合适的napl吸收材料1141，如napl粘度较高，可采用耐磨型吸油毡，如napl粘度较低时采用吸油棒或吸油球，napl吸收材料1141尺寸依据地下水井200直径确定，以不与井壁接触为宜；
45.4.依据目标地块内napl相厚度确定传输带转动速度，如目标地块内napl厚度大于3cm时采用高转速运行，目标地块内napl厚度小于3cm时采用低转速运行，目标地块内napl厚度小于0.5cm时采用脉冲式运行。
46.5.若目标地块内napl相厚度小于0.5cm时，传输带采用脉冲式运行时，napl吸收材料1141在传输带上的间距需与传输带运行频率一致，确保传输带静止时，napl吸收材料1141位于napl相中。
47.污染地块中napl相去除装置100的工作原理是：将防护罩130的安装孔131与地下水井200的进口进行配合，将输送机构110的传送带114从地下水井200的进口伸入，使得第一从动轮115位于地下水井200内的napl相以下，接着将驱动件111和再生机构120进行安装，利用驱动机构驱动传送带114进行循环转动，传送带114上的吸收材料1141随着传送带114运动至地下水井200的napl相以下，napl相被吸收材料1141吸收后，吸收有napl相的吸收材料1141随着传送带114的运动离开地下水井200，再生机构120与传送带114接触以挤压传送带114上的吸收材料1141，从而实现将napl相从吸收材料1141上挤出并收集，挤出napl相的吸收材料1141得以再生，并随着传送带114运动而再次吸收napl相。
48.此外，本技术还提供了污染地块修复系统，其包括如上述污染地块中napl相去除装置100。
49.本技术提供的污染地块中napl相去除装置100可以有效除去区域napl相的同时不引起地下水位大幅变化，从而避免人为扩大工程量，此外，本技术可以在其配合区域丰水期工作，能够利用地下水的冲刷作用，进一步降低napl相污染的土壤层厚度。本技术提供的污染地块中napl相去除装置100装置结构简单，可实施性强。
50.应用实例1：
51.试验在实验室沙箱内进行，用以模拟实际污染地块，沙箱长宽高为100
×
100
×
80cm，放入原土，其中存在10cm厚的napl相，napl相的运动粘度为1.4mm2/s(20℃)，napl相的组成为柴油和汽油混合物。采用专利所述装置，搭载的napl吸收材料1141为普通吸油棒，搭载的第一滚轮124和第二滚轮125为无横向凹槽的轮，传输带线速度为20cm/s。第一滚轮124和第二滚轮125的线速度与传输带线速度一致，在上述条件下运行1小时，目标地块内napl相厚度由10cm降低到0.5cm。
52.应用实例2：
53.试验在实验室沙箱内进行，用以模拟实际污染地块，沙箱长宽高为100
×
100
×
80cm，放入原土，其中存在10cm厚的napl层，napl相的运动粘度为15mm2/s(20℃)，napl相的组成为老化后柴油添加少量机油。采用专利所述装置，搭载的napl吸收材料1141为耐磨吸油毡，搭载的第一滚轮124和第二滚轮125为横向凹槽为间距1mm，深度0.8mm的轮，传输带线速度为5cm/s，线速度为4.6cm/s。在上述条件下运行4小时，目标地块内napl相厚度由10cm降低到0.3cm。
54.应用实例3：
55.试验在实验室沙箱内进行，用以模拟实际污染地块，沙箱长宽高为200
×
200
×
80cm，放入原土，其中存在8cm厚的napl层，napl相的运动粘度为1.4mm2/s(20℃)，napl相的组成为柴油和汽油混合物。采用专利所述装置，搭载的napl吸收材料1141为普通吸油棒，搭载的第一滚轮124和第二滚轮125为无横向凹槽的轮，传输带线速度为20cm/s。线速度与传输带线速度一致，在上述条件下运行5小时，目标地块内napl相厚度由8cm降低到0.6cm。
56.应用实例4：
57.试验在实验室沙箱内进行，用以模拟实际污染地块，沙箱长宽高为100
×
100
×
80cm，放入原土，其中存在0.5cm厚的napl层，napl相的运动粘度为8.2mm2/s(20℃)，napl相的组成为柴油。采用专利所述装置，搭载的napl吸收材料1141为普通吸油毡，搭载的第一滚轮124和第二滚轮125为无横向凹槽的轮，传输带运行模式为脉冲式运行，每运行一周停止
10min，运行时线速度为20cm/s。线速度与传输带线速度一致，在上述条件下运行30小时，目标地块内napl相厚度由0.5cm降低到无法检出napl相。
58.综上所述，本技术提供的污染地块中napl相去除装置100可以有效去除污染地块中napl相，在去除napl相的同时避免局部地下水位下降引起的napl相向下扩散从而造成更多的土壤污染，进而人为增加修复工程量。本技术提供的污染地块中napl相去除装置100的另一个优点在于其配合区域丰水期工作，能够利用地下水的冲刷作用，进一步降低napl相污染的总土壤层厚度。
59.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。