一种改进型污染地下水抽提装置的制作方法

本发明涉及一种污染场地修复装置，具体地，涉及一种可应用于场地污染地下水抽提修复的井用潜水抽提泵的改进型污染地下水抽提装置。

背景技术：

地下水抽提技术是一种常用的污染地下水修复技术，它首先通过潜水泵或者其他机泵经由安装在地下的抽提井将含水层中的污染地下水和可能存在的自由相污染物抽提至地面上，然后经地面水处理设施处理后将水达标排放或作其他处置，从而达到直接降低地下水中污染物浓度并实现修复的目的。地下水抽提修复技术具有设备简单、易于操作、方便管理等优势。

重质非水相流体(dnapl)是一类难溶于水且密度大于水的有机物质。由于密度比水大且在地下水中溶解度有限，一旦有较大量的这类物质进入地下并经长时间的地下迁移，它们往往会以自由相的形式赋存在含水层底部的下层隔水层顶板之上，再慢慢向地下水溶解释放并形成地下水的二次污染源。dnapl的存在会大大增加地下水修复的难度，在修复过程中往往需要先行去除。

井用潜水泵为地下水抽提技术中常用的抽提设备，它可以直接置于地下水抽提井内运行，基本不受地下水位及抽提降深的限制。井用潜水泵呈细长圆柱体结构，上端为泵体及出水口，下端为电机，中间是进水口。工作时潜水泵沿抽提井井管内壁竖直放置，由于电机在下端，从而使得泵体的进水口距抽提井底部隔着一个电机长度左右的距离。直接使用井用潜水泵抽提污染地下水时，由于泵的进水口限制，当井内地下水位低于泵体的进水口高度时，受污染的地下水难以再继续抽出，从而在一定程度上会影响抽提修复效果。此外，在抽提过程中地下水是直接经进水口进入泵体再泵出至地面，抽提井内与潜水泵下端电机接触的地下水基本静止不流动，且在该区域往往还会沉积部分泥沙，从而会造成电机运行过程中产生的热量不能及时被地下水流带出，并使得系统温度升高而影响潜水泵的运行效果，甚至导致电机过热停机。

对于存在dnapl的污染场地，如果直接使用井用潜水泵抽提，当抽提井内的dnapl厚度低于进水口高度时，抽提出的液体基本上为地下水，难以抽提到dnapl并会使得dnapl在抽提井底部沉积；当井内dnapl厚度大于进水口高度时，随着抽提的进行会在含水层底部形成一个dnapl“漏斗”，由于漏斗顶端与含水层底部存在一个明显的间隔，这样也会降低dnapl流入抽提井的水力梯度，使得抽提dnapl效果变差，并最终影响抽提修复效果。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种用于场地污染地下水抽提修复的装置，针对现有井用潜水泵在污染地下水抽提修复应用上存在的不足，能够帮助井用潜水抽更高效、稳定、可靠运行并改善抽提修复效果。

为了达到上述目的，本发明提供了一种改进型污染地下水抽提装置，用于场地污染地下水抽提修复，其中，所述抽提装置包含提升管，以及设置在提升管上端的橡胶环。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的装置还包含抽提井以及设置在抽提井内的井用潜水泵，潜水泵的泵体上设有进水口，进水口下的潜水泵内设有电机，潜水泵的顶端设有出水口；所述的提升管套置在抽提井内的井用潜水泵外部。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的提升管为薄壁不锈钢管，提升管内壁与潜水泵外壁之间的距离为1～3cm。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的提升管，其上端高出潜水泵泵体进水口3～5cm，下端高出潜水泵电机底部3～5cm。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的提升管，其上端设有橡胶环，所述的橡胶环的长度为2cm，其与提升管上端密封连接。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的橡胶环套置在潜水泵泵体上，其外部通过管箍箍紧。

上述的改进型污染地下水抽提装置，其中，所述的潜水泵运行时地下水或者dnapl类物质从提升管底部内壁与潜水泵电机的间隙环内进入，并沿该间隙上升至潜水泵进水口被潜水泵抽出。

本发明提供的改进型污染地下水抽提装置具有以下优点：

(1)通过提升管有效降低了井用潜水泵的实际进水口位置，可以显著提高抽提井内的最大水位降深，增加抽提水力梯度，实现更好的抽提修复效果；

(2)对于存在dnapl污染的场地，该装置可以有效防止dnapl物质在抽提井底部的聚集，快速去除流入抽提井内的dnapl物质并提高dnapl向抽提井内流动的水力梯度，提高dnapl抽提效果；

(3)抽提运行时地下水进水通道由原进水口改为提升管和潜水泵电机壁的间隙，地下水在该间隙内连续流动，可以起到持续冷却电机，提高潜水泵运行效率并确保潜水泵可靠稳定运行的效果。

附图说明

图1为无提升管的污染地下水抽提装置的抽提情况示意图。

图2为本发明的安装提升管的改进型污染地下水抽提装置的结构示意图。

图3为无提升管的污染地下水抽提装置dnapl高度低于进水口的示意图。

图4为无提升管的污染地下水抽提装置dnapl高度高于进水口的示意图。

图5为无提升管的污染地下水抽提装置dnapl高度降至进水口的示意图。

图6为本发明的安装dnapl提升管的改进型污染地下水抽提装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。

本发明提供的改进型污染地下水抽提装置，用于场地污染地下水抽提修复，该装置包含提升管5，以及设置在提升管5上端的橡胶环3。

该装置还包含抽提井1以及设置在抽提井1内的井用潜水泵，潜水泵的泵体2上设有进水口4，进水口4下的潜水泵内设有电机6，潜水泵的顶端设有出水口7。

提升管5套置在抽提井1内的井用潜水泵外部。提升管5为薄壁不锈钢管，提升管5内壁与潜水泵外壁之间的距离为1～3cm。提升管5上端比潜水泵泵体2进水口4高出3～5cm，下端高出潜水泵电机6底部3～5cm。

提升管5上端设有橡胶环3，橡胶环3的长度为2cm，其与提升管5上端密封连接。橡胶环3套置在潜水泵泵体2上，其外部通过管箍箍紧。

本发明提供的改进型污染地下水抽提装置，在潜水泵运行时地下水或者dnapl类物质从提升管5底部内壁与潜水泵电机6的间隙环内进入，并沿该间隙上升至潜水泵进水口4被潜水泵抽出。

下面结合实施例对本发明提供的改进型污染地下水抽提装置做更进一步描述。

实施例1：地下水中溶解相污染物的抽提。

井用潜水泵外侧增加了地下水提升管5装置。

如图1所示，在该情形下，开始时地下水水位高于井用潜水泵泵体2的进水口4位置。经过一段时间的抽提后，形成地下水水位漏斗，抽提井1内可以达到的最低水位最多与井用潜水泵进水口4近乎持平，不能在井内形成进一步的地下水位降深，也就不能进一步增加地下水流入抽提井1内的水力梯度。

如图2所示，在该情况下，井用潜水泵外安装了提升管5，提升管5为一薄壁不锈钢管，上端比潜水泵泵体2的进水口4高出2cm，下端高出潜水泵电机6的底部3cm，提升管5内壁距离井用潜水泵外侧2cm。提升管5上端有一段2cm长度的橡胶环3，与提升管5上端密封连接，安装时橡胶环3套在潜水泵泵体2上，外部用管箍箍紧。潜水泵运行时，地下水从提升管5底部内壁与潜水泵电机6的间隙环内进入，并沿该间隙上升至潜水泵进水口4被潜水泵抽出。提升管5的安装有效降低了井用潜水泵的实际进水口位置，可以显著提高抽提井1内的最大水位降深，增加抽提水力梯度，实现更好的抽提修复效果。

实施例2：地下水中dnapl类污染物的抽提。

井用潜水泵外侧增加了dnapl提升管5装置。

如图3所示，在该情况下，含水层dnapl厚度小于井用潜水泵泵体2进水口4高度。在这种情形下，潜水泵直接抽提对dnapl的去除效果非常有限。

如图4所示，在该情况下，含水层dnapl厚度高出了井用潜水泵泵体2进水口4的高度。在这种情形下，在初始抽提阶段，潜水泵对dnapl的有较好的抽提效果。但随着时间的推移，逐渐会形成dnapl液位漏斗情形3，抽提井1内可以达到的最低dnapl液位最多与井用潜水泵泵体2进水口4近乎持平，不能在井内形成更深的dnapl液位，也就不能进一步增加dnapl流入抽提井1内的水力梯度，参见图5所示。

如图6所示，在该情况下，井用潜水泵外安装了dnapl提升管5，提升管5为一薄壁不锈钢管，上端比潜水泵泵体2的进水口4高出2cm，下端高出潜水泵电机6的底部2cm，提升管5内壁距离井用潜水泵外侧1cm。提升管5上端有一段2cm长度的橡胶环3，与提升管5上端密封连接，安装时橡胶环3套在潜水泵泵体2上，外部用管箍箍紧。潜水泵运行时，dnapl从提升管5底部内壁与潜水泵电机6的间隙环内进入，并沿该间隙上升至潜水泵进水口4被潜水泵抽出。提升管5的安装可以有效防止dnapl物质在抽提井1底部的聚集，快速去除流入抽提井1内的dnapl物质并进一步降低抽提井1内dnapl可以达到的最低液位，提高dnapl向抽提井1内流动的水力梯度，提高dnapl抽提效果。

本发明提供的改进型污染地下水抽提装置，具有装置简单、安装容易、维护方便、效果显著等优势。通过在井用潜水泵外套装提升管5，可以有效降低井用潜水泵在抽提井1内的实际进水口位置，显著提高抽提井1内的最大水位降深，增加抽提水力梯度；对于存在dnapl污染的场地可以有效防止dnapl物质在抽提井1底部的聚集，快速去除流入抽提井1内的dnapl物质并提高dnapl向抽提井1内流动的水力梯度；提升管5的安装改变了抽提井1内液体的流动方向，抽提过程流体可以起到持续冷却电机6，提高潜水泵运行效率并确保潜水泵可靠稳定运行的效果。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。