一种用于污染场地修复工程的单井分层抽提和注射装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型技术是一套可应用于污染场地修复工程，能够实现单井分层抽提和注射功能的装置。
【背景技术】
[0002]抽提井和注射井在绝大部分污染场地原位修复技术中被广泛使用，如原位土壤生物修复中的生物通风技术，利用注射井向污染土壤进行通风供氧而促进土壤中好氧微生物降解污染物；原位土壤物理化学修复中的土壤气体抽提技术，利用抽提井对污染区域施加真空，驱使土壤气体夹带污染物质流向抽取井，并最终于地上处理；原位地下水生物修复中的人工强化生物修复技术，利用注射井向污染地下水注射空气、营养物质以及电子受体等，增强微生物降解污染物的速度以达到修复目的；原位地下水物理化学修复中的多相抽提技术，使用抽提井对污染区域施加真空，同时抽提土壤气体和污染地下水以及非水相流体来修复受污染的土壤和地下水；原位地下水物理化学修复中的化学氧化技术，使用注射井向地下水中加入强氧化剂，通过氧化还原反应分解或转化地下水中的污染物，形成环境无害的化合物以达到修复目的。总之，注射井和抽提井是污染物质去除的主要通路，也是外源修复物质进入污染区域的主要手段，在各种修复技术中被广泛使用。
[0003]目前的抽提井和注射井在各类修复技术使用过程中存在以下技术局限:1)注射井和抽提井的目标修复层位主要为筛管所覆盖的部分，传统抽提井和注射井一旦确定筛管位置和长度，安装在地下后便不能再调整，即目标修复层位无法调整；2)注射井和抽提井筛管所覆盖的层位中往往土层类型不一，即使是相同土层类型的目标修复层位，也可能存在土壤裂隙、根系通道和虫洞等大孔隙优先通路，因此传统抽提井和注射井其目标层位中渗透系数较大的土层以及优先通路附近污染区域会优先被修复，渗透系数较小和优先通路以外的污染区域修复效果有限，甚至完全无法修复。3) —些场地同时使用抽提井和注射井，传统注射井和抽提井均根据场地特征参数设计安装，无法确保一个井同时满足注射和抽提的技术要求，无法实现单井同时兼顾抽提和注射的功能。
[0004]目前国内尚没有能够解决以上技术局限的抽提井和注射井装置的专利发表。以上技术局限的突破对于节约污染场地修复工程成本，提高修复效率具有很大意义。
【发明内容】
[0005]本实用新型技术克服现有技术无法调整修复目标层位、无法克服土层不均以及无法实现抽提和注射功能的实时切换等局限，提供一种应用于污染场地修复工程能够实现单井分层抽提和注射的装置。
[0006]本实用新型技术通过以下技术方案来实现:
[0007]—套应用于污染场地修复工程，能够实现单井分层抽提和注射功能的装置，包括抽提/注射井系统、抽提/注射滴管系统以及分层气动密封系统。
[0008]所述抽提/注射井系统包括下端快速接头(不带由令端)、白管、筛管、底盖、水泥浆、膨润土和石英砂。所述下端快速接头(不带由令端)带外丝螺纹，并与所述白管上端连接。所述白管下端与筛管上端连接，筛管下端配有底盖。井管外壁与安装土孔之间空间从下至上依次填充石英砂、膨润土和水泥浆。
[0009]抽提/注射滴管系统包括透明高压软管、球阀、压力真空表、三孔顶盖、上端快速接头(带由令端)、滴管和滴管下部的三角切口。透明高压软管两端套入滴管，并通过不锈钢抱箍固定。三孔顶盖为分布有3个不同直径的小孔，分别为2根压缩空气管和1根滴管的出口。三孔顶盖下部为上端快速接头(带由令端)，与抽提/注射井系统的下端快速接头(不带由令端)配套，可以快速连接和拆卸。滴管下部的三角切口顶角为120°，顶角切口跨度为13mm。滴管插入抽提/注射井内部的深度根据场地特征参数确定，上部穿过三孔顶盖后一直连接至外部真空抽提或注射系统。
[0010]分层气动密封系统包括压缩气管、上端气动密封圈以及下端气动密封圈。压缩气管和上下端气动密封圈通过气动快接连接。上下端气动密封圈均套在滴管上，分别位于滴管三角切口的上下两端，间隔一定距离，通过连接至外部压缩空气气源的压缩气管供气。上下端气动密封圈均为环形中空结构，耐酸碱耐高压的硅胶材质，通过其上下两侧的不锈钢快速卡箍固定在滴管上，可根据需要调节位置。充气状态下，上下端气动密封圈向外围膨胀，外壁紧贴抽提/注射井管内壁，确保抽提和注射过程中密封圈外壁和井管内壁密封性良好。
[0011]优选地，未充气状态套在滴管上的上下端气动密封圈外径小于抽提/注射井内径，可以灵活调整滴管在井内的位置。
[0012]优选地，上下端气动密封圈通过压缩气管连接至外部压缩空气气源，在充气状态下可以膨胀紧贴井管壁，使得上下端气动密封圈之间保持密封性，能够针对此区间进行真空抽提和正压注射。
[0013]滴管下部设置的三角切口，顶角为120°，切口跨度为13mm，可以有效避免传统平口滴管在真空抽提过程中，由于地下水位在切口位置频繁波动而引起的剧烈晃动现象，使得系统运行更加稳定。
[0014]优选地，球阀后的滴管连接30cm长透明高压软管，可以实时观察滴管内部流体状
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[0015]优选地，抽提/注射井系统筛管的筛缝为0.02mm，筛缝间距为3mm，并且筛管长度涵盖了整个目标修复层位，后续可根据需要调整目标层位或者分层注射。
[0016]优选地，可以通过调整滴管位置和上下端气动密封圈位置和间隔的方式，实现单井分层抽提和注射。
[0017]使用时，首先将分层气动密封系统中的上下端气动密封圈安装在滴管指定位置，之后将抽提/注射滴管系统插入抽提/注射井内指定深度并拧紧上下端快速接头，再打开球阀。然后打开外部压缩空气气源，使得上下端气动密封圈膨胀确保上下端气动密封圈之间空间的密封性。配合外部抽提或注射系统，即可以实现单井分层注射或者抽提。
[0018]本实用新型技术与目前现有技术相比有如下优点:
[0019](1):可以通过调整滴管位置和上下端气动密封圈间隔的方式，实时调整目标修复层位，从而优化修复工艺，提高修复效率。而传统抽提/注射井的目标修复层位由筛管长度和位置确定，一旦安装之后无法实时调整。
[0020](2):可以通过调整滴管位置和上下端气动密封圈间隔的方式，将目标修复层位分割成若干个小间隔层位分层修复，克服针对整个目标修复层位修复时，土壤非均质造成的修复不均匀和不彻底。
[0021](3):可以通过调整滴管位置和上下端气动密封圈间隔的方式，实现单井抽提和注射功能的实时切换。而传统注射井和抽提井均根据场地特征参数设计安装，无法确保一个井同时满足注射和抽提的技术要求，无法实现单井同时兼顾抽提和注射的功能。
【附图说明】
[0022]图1单井分层抽提和注射装置结构示意图
[0023]图2单井分层抽提和注射装置充气状态结构示意图
[0024]图3气动密封圈剖面结构示意图
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本使用新型进行详细说明。
[0026]如图1至图3所示，本实用新型技术为一套应用于污染场地修复工程，能够实现单井分层抽提和注射功能的装置，包括抽提/注射井系统、抽提/注射滴管系统以及分层气动密封系统。
[0027]所述抽提/注射井系统包括下端快速接头(不带由令端)⑴、白管(2)、筛管(3)、底盖(4)、水泥浆(5)、膨润土(6)和石英砂(7)。所述下端快速接头(不带由令端)(1)带外丝螺纹，并与所述白管(2)上端连接。所述白管(2)下端与筛管(3)上端连接，筛管(3)下端配有底盖(4)。以上所述管材及接头均为De63规格UPVC材质。筛管(3)筛缝宽度为0.2mm，筛缝间距为3mm。井管外壁与安装土孔之间空间从下至上依次填充石英砂(7)、膨润土(6)和水泥浆(5)。本实用新型抽提/注射井筛管(3)长度需涵盖整个目标修复层位，以便于修复过程中根据需要实现分层抽提和注射。
[0028]抽提/注射滴管系统包括透明高压软管⑶、球阀(9)、压力真空表(10)、三孔顶盖
(11)、上端快速接头(带由令端)(12)、滴管(13)和滴管下部的三角切口(14)。PVC材质的透明高压软管(8)长度为30cm，两端套入De25UPVC材质的滴管(13)，并通过不锈钢抱箍固定。球阀(9)为De25规格的UPVC材质。压力真空表(10)量程为-0.1?1.5Mpa，在真空抽提和正压注射时均满足量程要求。三孔顶盖(11)为De63规格的UPVC材质，分布有2个直径6mm和1个直径为25mm的小孔，分别为2根压缩空气管(15)和滴管出口。三孔顶盖
(11)下部为De63规格的UPVC上端快速接头(带由令端)(12)，