一种治理土壤污染的透析装置的制作方法

本发明涉及一种土壤净化处理技术，尤其是涉及一种采用透析方法将土壤中的污染物与残留物清洗出来，使被污染的农耕土壤与商业地块土地得到净化的治理土壤污染的透析装置。

背景技术：

目前我国农村地区土壤污染十分突出，耕地污染同时造成有害物质在农作物中积累，通过食物链进入人体，危害人体健康；土壤污染物还可能通过扩散污染大气环境，通过形态转化积累到植物体等，都对生态环境以及人类健康带来严重危害。

当前，我国采取多渠道以多种方法努力治理土壤污染，其中如中国发明专利号ZL201410189002.X《一种螺旋递推式放电等离子体土壤净化处理装置》，该装置包括筒状的反应器和设置在反应器内的螺旋转盘，所述的螺旋转盘包括旋向相反的外螺旋转盘和内螺旋转盘，所述的内螺旋转盘部分外嵌于所述的外螺旋转盘，内连于由传动机构带动转动的转轴，所述的转轴为导体且轴线与所述反应器的轴线重合；所述反应器的上端设有物料入口，所述反应器的筒壁上部设有物料出口，筒壁下部设有通过空压泵将空气通入反应器的进气孔，所述反应器的底部设有微孔圆盘用于分散由所述进气孔通入的空气，所述反应器的筒壁为双层结构，内层为导电层，外层为绝缘层，所述的反应器的导电层和所述的转轴分别连接于高压脉冲变频电源的正极和负极。

该发明专利《一种螺旋递推式放电等离子体土壤净化处理装置》具有操作较为简单、去除污染物效率较高，以及无二次污染等优点；然而，该装置结构较为复杂，其设备投资较大、处理成本较高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构较为简单、处理成本相对较低的治理土壤污染的透析装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种治理土壤污染的透析装置，其特征在于：该透析装置包括多个带金属管的砂井管与砂井管安装机构，所述金属管连接一抽排水装置；所述砂井管安装机构包括带桩靴的钢模管、主立柱以及提升支撑架；该提升支撑架下部连接多个顶压杆，该顶压杆对准并顶压所述袋装砂井管的顶部，该顶压杆与所述钢模管相配置；该顶压杆上部连接所述提升支撑架，该提升支撑架可沿所述主立柱上下移动；该主立柱下方连接一振动锤，该振动锤下方连接一带多个所述钢模管的连接梁。

所述砂井管包括土工布缝成的布袋，该布袋內装入中粗型的砂粒，该布袋的中心设有金属管，该金属管的管底密封；该金属管的侧面沿管长方向设有多个对穿孔，该对穿孔沿管的长度方向每隔200mm布置、且相邻对穿孔呈90°交替布置；该对穿孔的最低位置设置为离地面2m左右的高度；该对穿孔的周边设置金属方格砂布包裹，该金属方格的尺寸要小于所述砂粒的直径。

为了获得优异的透析效果，所述该砂粒的直径为80mm～100mm。

作为优选，所述该金属管规格为3/4时；所述对穿孔的孔径为5～8mm；最佳孔径为6mm。

为了获得土壤净化处理的理想效果，所述抽排水装置包括与所述金属管相连接的支管，该支管连接一总管，该总管分别与带抽水泵的抽水管与带灌水泵的灌水管连接，该抽水泵连接一污水箱，该灌水泵连接一清洁水箱。与现有技术相比，本发明的优点在于：结构较为简单，其设备投资较小以及处理成本相对较低。

对于高水位地区与水位很低的旱地，本发明土壤净化施工程序如下；

对于高水位地区，将所述抽水泵的出水流量降至正常抽水流量的20％时停止工作，说明污染土中的土颗粒空隙中的水大部分被抽排至所述污水箱；通过对该污水箱检测获得污水抽排量以及污染物含量；然后启动所述灌水泵，向污染土中灌入按所述污水抽排量的相同体积的清洁水灌入该污染土中；再启动所述抽水泵抽水施工，如此重复压力灌水与压力抽水的交替作业，实现土壤的透析清洗，直到在该污水箱中的污染水的污染物含量达到要求为止。

对于水位很低的旱地，启动灌水泵，连续注水2～3天，使得土壤得到充分的浸泡，然后按上述交替灌水与抽水交替作业，完成对土壤的透析清洗；直至达到允许污染物含量的要求，完成土壤透析净化处理。

在土壤透析净化处理过程中由于反复排灌清洗，被透析净化处理土壤中的肥力也大幅度下降，为了是提高该土壤肥力，在清除该土壤中污染物的同时，所述灌水泵最后需要向该土壤中灌入无土培植液。

本发明与现有技术相比，其优点是：该装置可广泛适用于高水位与低水位地区，结构较为简单，其设备投资较小又处理成本较低。

附图说明

图1为本发明袋装砂井管结构示意图；

图2为本发明砂井管安装机构示意图；

图3为本发明砂井管埋入土层的施工程序图；

图4为本发明施工示意图；

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1～4所示，本实施例包括多个袋装砂井管10、砂井管安装机构30以及抽排水装置20；该袋装砂井管10的构造包括土工布缝成的布袋2，该布袋內装入中粗型的砂粒5，该砂粒的直径为80mm～100mm；该布袋的中心设有金属管1，该金属管规格为3/4时；该金属管的管底密封；该金属管的侧面沿管的长度方向设有多个对穿孔3，该对穿孔3沿管的长度方向每隔200mm左右排列，且相邻对穿孔3设置为呈90°交替布置；该对穿孔的孔径为5～8mm；最佳孔径为6mm；该对穿孔的最低位置设置为离地面2m左右的高度；如图1所示；

该金属管对穿孔的周边设置金属方格砂布4包裹，该金属方格的尺寸要小于砂粒的直径，其目的是避免布袋中的砂粒5被吸入所述金属管中并从金属管中排出；

所述金属管1连接支管11，由支管11汇集连接到总管12，抽水泵16与灌水泵15分别由抽水管14与灌水管13与总管12相连接。

砂井管安装机构30包括钢模管31、桩靴32、振动锤33、连接梁34、主立柱35、顶压杆36以及提升支撑架37；

该提升支撑架37下部连接多个顶压杆36，该顶压杆36顶压袋装砂井管10的顶部，并压入于钢模管31中；该顶压杆上部连接提升支撑架37，该提升支撑架37可沿主立柱35上下移动；该主立柱35下方连接一振动锤33，该振动锤33下方连接一带多个钢模管31的连接梁34；如图2、3所示；

砂井管安装机构30的连接梁34上并列4根间隔1米的Φ200mm钢模管31，该钢模管下端套入脫卸式桩靴32，连接梁34与振动锤33均用螺栓连接为整体，它们沿主立柱35滑移，类似施工振动沉管灌注桩。

本发明在被污染土壤上植入袋装砂井管10的相邻间隔为1～1.5m；在每1000m²污染土地面积上配置-套抽水泵与灌水泵以及相应的管线与污水箱及洁净水箱，称为单元耕土浄化处理系统；按污染土的勘察报告，袋装砂井管10须穿越污染土与次污染土，袋装砂井管10的底须触遇到洁净土。砂井管10中心的金属管1连接支管11，由支管11汇集连接到总管12，抽水泵16与灌水泵15分别由抽水管14与灌水管13与总管12相连接；

在软土地层施工挤土沉管灌注桩时存在钢模管上拔被挤开的软土回弹缩孔现象，在软土地层实测，用Φ325mm钢模管套入可脫卸的砼桩靴，挤土施工振动沉入土层12米，然而振动拔出Φ325mm钢模管，桩孔内的砼桩靴由-12米上升到-5.2米停止，此时12米的桩孔变成5.2米的桩孔，说明钢模管内的自重压力不足，钢模管内空管的自重压力为零；因砂井管10的自重太小，不能埋入至要求的高程，本发明采用顶压杆36机构，该顶压杆顶压袋装砂井管10的顶部，顶压杆36的顶部设有足夠的自重压力的提升支撑架37，使袋装砂井管10在埋入深度内不会产生上拨钢模管31时砂井管10跟随上升；也可采用砂井管10置入钢模管31內灌滿清水，增大管内自重压力，但注水施工效率较低。

砂井管10埋入土层的程序如下，如图3所示；

①在埋入砂井管10的位置预埋砼桩靴32，将钢模管31套入砼桩靴32，校正垂直；

②振动将套入带砼桩靴的钢模管31沉入土层至要求的高程；

③钢模管31內置入砂井管10，采用顶压杆36顶压砂井管内的中心管1的顶部，振动上拔钢模管31；

④钢模管31全部拔出土层，此时砂井管10按要求深度埋入土层；

抽排水装置20包括与布袋的金属管1连接的支管11，支管11连接总管12，该总管12分别与带抽水泵16的抽水管14与带灌水泵15的灌水管13连接，该抽水泵16连接一污水箱18，该灌水泵15连接一清洁水箱19，如图4所示；

土壤净化施工的程序如下；

根据污染土的水位高低确定污染土透析治理的方案；对于高水位地区，可将抽水泵16的出水流量降至正常抽水流量的20％时停止工作，说明污染土中的土颗粒空隙中的水大部分被抽排至污水箱18；通过检测获得污水抽排量以及污染物含量；然后启动灌水泵15，向污染土中灌入按所述污水抽排量的相同体积的清洁水灌入该污染土中，该清洁水压力充入污染土颗粒的空隙中停止；再启动抽水泵16抽水施工，如此重复压力灌水与压力水的交替作业，实现土壤的清洗，直到在污水箱中的污染水的污染物含量达到要求为止。

对于水位很低的旱地，启动灌水泵15，连续注水2～3天，使得土壤得到充分的浸泡，然后按上述交替灌水与抽水交替作业，完成对土壤的清洗；直至达到允许污染物含量的要求，完成土壤净化处理。

所述清洁水是指不含污染物的河水或江水；最后一次抽水泵16抽水施工宜到无水可抽排为止；灌水泵15灌入土壤的是无土培植液，由于反复排灌清洗，清除土壤中污染物的同时，土壤中的肥力也大幅度下降，所以最后需要压灌无土培植液，为的是提高土壤肥力的措施。