一种多段式土壤原位曝气系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤污染修复领域，尤其涉及一种多段式土壤原位曝气系统。
【背景技术】
[0002]土壤曝气技术(Air Sparging,AS)是一种处理土壤中挥发性有机污染物的原位修复技术，由于其成本低、效率高、可原位施工的优势使其广泛应用于土壤中分子量较小、易挥发有机污染物的修复。AS技术将压缩空气注入土壤，气体在向上运动的过程中引起挥发性有机污染物自土体进入气相，再通过气相抽提系统处理含有污染物的空气，从而达到去除污染物的目的。此外，注入的空气通过有氧生物降解可加快污染物的去除。
[0003]然而，通过实验室研究和场地工程应用发现，由于受到注入气体压力的影响，注入井底部的曝气量远比顶部的曝气量低，同时，受到土壤介质非均质性的影响，使得现有土壤原位曝气技术难以实现均匀曝气，从而影响挥发性污染物从土壤中的挥发以及曝气过程对土壤中好氧微生物的供氧，大大限制了污染物的去除效率。可以说，传统的曝气技术在工程应用中，尤其是针对非均质性土壤介质时，存在很大的局限性。
[0004]因此，需要一种新型的土壤原位曝气系统，解决现有技术方案存在的曝气不均匀的问题，并提高AS技术的应用范围和使用效果。
【发明内容】
[0005]针对现有技术方案存在的问题，本发明实施例提供一种多段式土壤原位曝气系统，该装置曝气均匀，空气注入设备能耗低，而且操作灵活，以实现对非均质性土壤介质中的挥发性污染物进行均匀曝气的目的。
[0006]本发明提供一种多段式土壤原位曝气系统，其包括:自动控制装置和曝气装置；所述自动控制装置包括:PLC可编程序控制器、变送器、变频器、曝气机、上提装置和气压传感器，所述PLC可编程序控制器分别与所述变送器的一端、所述上提装置的一端和所述变频器的一端连接，所述变送器的另一端与所述气压传感器连接，所述上提装置的另一端和所述曝气装置连接，所述变频器的另一端与所述曝气机的一端连接，所述曝气机的另一端与所述曝气装置的注气管连接；所述曝气装置包括:第一密封装置、注气管、曝气管和第二密封装置，所述第一密封装置的上端与所述上提装置连接，所述第一密封装置套接在所述注气管上，所述注气管的上端与所述曝气机的一端通过管道连接，所述曝气管的上端与所述注气管的下端连接，所述曝气管的下端与第二密封装置连接；其中，所述第一密封装置与所述第二密封装置分别设置于曝气井内，并与所述曝气井井壁形成一封闭空间，所述气压传感器通过连接线穿过所述第一密封装置设置于所述封闭空间内。
[0007]优选地，所述第一密封装置和所述第二密封装置为圆台型，侧边设置有弹簧钢片支撑装置；所述第一密封装置和所述第二密封装置的制作材料包括聚氨酯橡胶材料。
[0008]优选地，所述注气管为聚氯乙稀(PVC)管，下端穿过所述第一密封装置与所述曝气管的上端连接。
[0009]优选地，所述曝气管包括:曝气竖管，所述曝气竖管上设置有多个管体孔洞，所述管体孔洞连接有曝气支管，所述曝气支管与所述曝气竖管之间呈一倾角。
[0010]优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括:电磁阀，所述电磁阀设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，并与所述PLC可编程序控制器连接，用于切断或者连通所述注气管。
[0011]优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括:压力表，所述压力表设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，用于实时监测所述曝气机的输出压力。
[0012]优选地，多段式土壤原位曝气系统还包括:流量计，所述流量计设置于所述注气管的上端与所述曝气机之间的管道上，所述流量计用于实时监测所述曝气机的输出流量。
[0013]优选地，所述第一密封装置包括上底、下底和侧边；所述第一密封装置的上底为圆柱环型，所述第一密封装置的下底为圆柱环型，所述第一密封装置的侧边的顶端与所述第一密封装置的上底的边缘紧密连接，所述第一密封装置的侧边的底端与所述第一密封装置的下底的边缘紧密连接，所述第一密封装置的下底的外直径匹配于所述曝气井的内径。
[0014]优选地，所述第二密封装置包括上底、下底和侧边；所述第二密封装置的上底为圆柱型，所述第二密封装置的下底为圆柱环型，所述第二密封装置的侧边的顶端与所述第二密封装置的上底的边缘紧密连接，所述第二密封装置的侧边的底端与所述第二密封装置的下底的边缘紧密连接，所述第二密封装置的下底的外直径匹配于所述曝气井的内径。
[0015]另外，优选地，所述第一密封装置的侧边和所述第二密封装置的侧边均设置有支撑装置，所述支撑装置包括多片弹簧钢片；所述多片弹簧钢片分别环绕贴设于所述第一密封装置的侧边外侧，且所述多片弹簧钢片的上下两端分别连接于所述第一密封装置的上底和下底；所述多片弹簧钢片分别环绕贴设于所述第二密封装置的侧边外侧，且所述多片弹簧钢片的上下两端分别连接于所述第二密封装置的上底和下底。
[0016]根据本发明实施例提供的一种多段式土壤原位曝气系统，其一，该装置曝气均匀，采用由下至上阶段性曝气的设计可以有效避免由于土壤介质异质性导致的难以均匀曝气的问题，此外曝气系统采用非等距开孔的设计能够解决由于注入空气压力由上至下逐渐减小所导致的曝气不均匀的问题。其二，该装置空气注入设备能耗低，由于采用了曝气支管的设计，使得空气一旦经空气注入管进入曝气系统后，压缩空气只能经曝气支管向外扩散进而向土壤介质进行曝气，而不能逆向流动，重新进入曝气系统，这样就有效的降低了空气注入设备的能耗。其三，该装置操作灵活，实际工程应用时可以通过监测土壤中挥发性有机污染物的浓度来控制各阶段需要的曝气时间以及曝气次数，从而达到充分均匀曝气的目的，提高污染物的去除效率。
【附图说明】
[0017]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
[0018]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0019]图1为本发明的一个实施例所述的多段式土壤原位曝气装置结构示意图。
[0020]附图标记:
[0021]1:PLC可编程序控制器；2:变送器；3:变频器；4:曝气机；
[0022]5:电磁阀；6:压力表；7:流量计；8:上提装置；9:曝气井井壁；
[0023]10:密封装置；11:气压传感器；12:土壤介质；13:曝气管。
【具体实施方式】
[0024]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
[0025]本发明实施例的主要思想在于，根据本发明实施例的技术方案，压缩空气经注气管注入后，注入的气体在第一密封装置和第二密封装置的阻隔作用下，经曝气系统释放进入土壤介质，曝气完毕后，在提升装置的作用下，整体向上提升至目标区域，重复上述曝气过程，直到完成对整个修复区域的曝气。
[0026]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
[0027]图1为本