一种污染土壤原位淋洗系统的制作方法

本实用新型涉及涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤原位淋洗系统。

背景技术：

污染土壤原位淋洗技术是指通过注射井等向土壤注入淋洗剂，使其向下渗透，通过淋洗剂与土壤中的污染物相互作用形成可迁移态化合物，并通过提取井等方式收集、处理的技术。

污染土壤原位淋洗技术是重要的土壤修复技术之一，其在国内外污染土壤修复中具有非常成熟和广泛的应用。具有无需清挖、运输污染土壤、适用于包气带和饱水带多种污染物去除、适用于组合工艺等优点。近年来，国内也出现了一些关于污染土壤原位淋洗技术的系统和方法的报道，但均存在一定的不足。

专利号cn109570212a的实用新型公布了一种土壤原位淋洗修复的方法，专利号cn203853374u的实用新型公布了一种污染土壤原位淋洗处理系统，上述2项专利虽然能够对污染土壤进行原位淋洗修复，但均存在施工复杂、淋洗影响区域小、渗流不均、修复效果差等问题。

鉴于目前污染土壤原位淋洗修复处理方法和系统的种种不足与局限，开发一种经济适用、方便操作的污染土壤原位淋洗修复系统及方法具有重要的社会意义和环境价值。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本实用新型实施例提供克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种污染土壤原位淋洗系统，具体方案如下：

一种污染土壤原位淋洗系统，所述系统包括淋洗剂配制单元、淋洗剂喷淋单元、淋洗剂抽取单元和污水处理及回用单元；

所述淋洗剂配制单元与淋洗剂喷淋单元连通，用于配制淋洗剂，并将配制好的淋洗剂输送给淋洗剂喷淋单元；

所述淋洗剂喷淋单元位于污染土壤区域上方，用于对污染土壤区域喷淋所述淋洗剂，使淋洗剂通过渗透作用进入污染土壤中，并与污染土壤中的污染物相互作用，使污染物形成可迁移态化合物溶解于淋洗剂中；

所述淋洗剂抽取单元位于污染土壤中或污染土壤外围，用于将含有可迁移态化合物的淋洗剂从污染土壤中抽提出来，并作为污水排出到污水处理及回用单元；

所述污水处理及回用单元与所述淋洗剂抽取单元连通，用于对淋洗剂抽取单元排出的污水进行净化处理，并对净化后的水进行回用。

进一步地，所述淋洗剂配制单元包括药剂配制罐、药剂储存罐和药剂输送泵，所述药剂配制罐和药剂储存罐通过第一管道连通，所述药剂输送泵的入口通过第二管道与药剂储存罐连通，所述药剂输送泵的出口通过第第三管道与淋洗剂喷淋单元连通，所述第一管道上设置有用于控制第一管道通/断的排药电动阀；

所述药剂配制罐用于配制淋洗剂；所述排药电动阀用于在淋洗剂配制完成后控制第一管道导通，使配制好的淋洗剂通过第一管道流入药剂储存罐；

所述药剂输送泵用于从所述药剂储存罐中抽取淋洗剂并输送到淋洗剂喷淋单元。

进一步地，所述淋洗剂配制单元还包括供水装置和药剂输送装置，所述药剂配制罐内设置有搅拌器，所述供水装置和药剂输送装置均与所述药剂配制罐连通，所述药剂输送装置用于向药剂配制罐输送预设计量的淋洗药剂，所述供水装置用于根据配制浓度向药剂配制罐加入预设计量的清水，所述搅拌器用于将加入到药剂配制罐的药剂和清水进行搅拌，从而配制成淋洗剂。

进一步地，所述淋洗剂喷淋单元包括药剂输送主管、药剂输送干管、药剂输送支管和药剂喷淋头，所述药剂输送主管的入口与淋洗剂配制单元连通，所述药剂输送主管的出口连通有多根药剂输送干管，每根药剂输送干管上连通有多根药剂输送支管，每根药剂输送支管下布设有若干与所述药剂输送支管连通的药剂喷淋头，其中，所述药剂输送支管分布于污染土壤区域上方各区域，所述药剂喷淋头位于药剂输送支管下且正对药剂输送支管下的污染土壤区域。

进一步地，所述淋洗剂抽取单元包括抽提井、井外支管、井外干管、井外主管和水泵；所述抽提井、井外支管、井外干管、井外主管和水泵依次连通，所述水泵的出口与所述污水处理及回用单元连通；其中，所述抽提井为多个，每个抽提井通过一根井外支管与所述井外干管连通，多个所述抽提井分别分布于污染土壤中或污染土壤外围，在水泵的抽吸作用下，使溶解有可迁移态化合物的淋洗剂进入抽提井，经依次经井外支管、井外干管和井外主管，最后从水泵的出口进入污水处理及回用单元。

进一步地，淋洗剂抽取单元包括用于控制水泵开启或关闭的控制器，所述抽提井内安装有液位计，所述液位计和水泵均与所述控制器电连接，所述液位计用于监控抽提井内的水位，并将水位信息传输给控制器，所述控制器用于根据水位信息控制水泵开启或关闭。

进一步地，每根所述井外支管上均设置有一段伸缩节，能够随着管道受力进行一定程度的收缩，避免管道因较大的形变而被破坏。

进一步地，所述井外支管上还设置有止回阀和球阀，防止含有可迁移态化合物的淋洗剂回流到抽提井，所述井外支管和井外主管均设置有流量计，用于监控各抽提井的工作运行状况。

进一步地，所述污水处理及回用单元包括调节池、混凝沉淀池和石英砂过滤系统，所述调节池、所述混凝沉淀池和所述石英砂过滤系统沿污水流通方向依次连通，所述调节池的入口与淋洗剂抽取单元连通，用于接收淋洗剂抽取单元排出的污水，所述石英砂过滤包括石英砂过滤器和回用水池，所述污水依次经调节池、混凝沉淀池和石英砂过滤器净化处理后进入所述回用水池。

进一步地，所述污水处理及回用单元还包括污泥处理系统，所述污泥处理系统包括依次连通的污泥池和叠螺污泥脱水机，所述污泥池的入口与混凝沉淀池连通，用以接收混凝沉淀池的泥斗内排出的污泥，并将所述污泥输送至所述叠螺污泥脱水机进行压滤

进一步地，所述系统还包括自动控制单元，用于对系统其它各单元进行控制，所述自动控制单元包括远程控制系统、数据采集系统、监控系统以及配电柜。

本实用新型具有以下有益效果：

1.集成式淋洗剂配制单元具有既能搅拌药剂、又能储存药剂的双重作用，在药剂配制罐和药剂储存罐之间用电动阀控制药剂的排出，药剂输送泵可以将储存的药剂向外输送，配备药剂输送装置和供水系统可以实现药剂配制的自动上料。均匀分布的药剂输送干管和药剂输送支管可以将淋洗药剂均匀地输送至药剂喷淋头。密布的药剂喷淋头可以将淋洗药剂均匀地喷淋在污染土壤上部。围绕污染土壤区域布置的淋洗剂抽取单元可以有效地抽取带有污染物的淋洗剂，抽吸作用也能够促进淋洗剂在污染土壤中的渗透，抽提井内的液位计可以自动控制水泵的启闭。污水处理及回用单元通过混凝沉淀和过滤可以有效地去除污水中的污染物，达到系统回用水的标准。自动控制单元能够对以上过程进行全自动控制，工作人员只需一人定期巡视检查运行情况，极大降低劳动强度。

2.本实用新型提出的污染土壤原位淋洗系统具有不需要开挖、运输污染土壤、不需要修建较多的土壤修复设施等优点，可用于各种污染土壤的修复，具有良好的环保效益及社会效益。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的污染土壤原位淋洗系统的总体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的淋洗剂配制单元的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供过的淋洗剂喷淋单元的俯视图；

图4为本实用新型实施例提供过的淋洗剂喷淋单元的剖视图；

图5为本实用新型实施例提供的淋洗剂抽取单元的俯视图；

图6为本实用新型实施例提供的淋洗剂抽取单元的剖视图；

图中：11、药剂配制罐、药剂配制罐，12、药剂储存罐，13、排药电动阀，14、药剂输送泵，21、药剂输送主管，22、药剂输送干管，23、药剂输送支管，24、药剂喷淋头，31、抽提井，32、井外支管，33、井外干管，34、井外主管，35、水泵。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，作为本实用新型的第一实施例，提供一种污染土壤原位淋洗系统，所述系统包括淋洗剂配制单元、淋洗剂喷淋单元、淋洗剂抽取单元和污水处理及回用单元；

所述淋洗剂配制单元与淋洗剂喷淋单元连通，用于配制淋洗剂，并将配制好的淋洗剂输送给淋洗剂喷淋单元；

所述淋洗剂喷淋单元位于污染土壤区域上方，用于对污染土壤区域喷淋所述淋洗剂，使淋洗剂通过渗透作用进入污染土壤中，并与污染土壤中的污染物相互作用，使污染物形成可迁移态化合物溶解于淋洗剂中；

所述淋洗剂抽取单元位于污染土壤中或污染土壤外围，用于将含有可迁移态化合物的淋洗剂从污染土壤中抽提出来，并作为污水排出到污水处理及回用单元；

所述污水处理及回用单元与所述淋洗剂抽取单元连通，用于对淋洗剂抽取单元排出的污水进行净化处理，并对净化后的水进行回用。

如图2所示，优选地，所述淋洗剂配制单元包括药剂配制罐11、药剂储存罐12和药剂输送泵14，所述药剂配制罐11和药剂储存罐12通过第一管道连通，所述药剂输送泵14的入口通过第二管道与药剂储存罐12连通，所述药剂输送泵14的出口通过第第三管道与淋洗剂喷淋单元连通，所述第一管道上设置有用于控制第一管道通/断的排药电动阀13；

如图2所示。所述药剂配制罐11位于所述药剂储存罐12上方，所述药剂配制罐11完成淋洗剂配制后，排药电动阀13打开，所述药剂配制罐11内的药剂自流至所述药剂储存罐12内储存，所述药剂储存罐12内的淋洗药剂通过所述药剂输送泵14输送至所述淋洗剂喷淋单元进行药剂喷淋。所述药剂输送泵14的管道上配备流量计用于对喷淋药剂的计量。

所述药剂配制罐11用于配制淋洗剂；所述排药电动阀13用于在淋洗剂配制完成后控制第一管道导通，使配制好的淋洗剂通过第一管道流入药剂储存罐12；

所述药剂输送泵14用于从所述药剂储存罐12中抽取淋洗剂并输送到淋洗剂喷淋单元。

优选地，所述淋洗剂配制单元还包括供水装置和药剂输送装置，所述药剂配制罐11内设置有搅拌器，所述供水装置和药剂输送装置均与所述药剂配制罐11连通，所述药剂输送装置用于向药剂配制罐11输送预设计量的淋洗药剂，所述供水装置用于根据配制浓度向药剂配制罐11加入预设计量的清水，所述搅拌器用于将加入到药剂配制罐11的药剂和清水进行搅拌，从而配制成淋洗剂。

其中，所述污染土壤优选为重金属污染土壤区，所述药剂输送装置可以为配备皮带秤的皮带输送机，所述淋洗药剂可以是固态或液态药剂，通过供水装置和药剂输送装置，可以实现淋洗药剂和清水的自动添加。

如图3-4所示，优选地，所述淋洗剂喷淋单元包括药剂输送主管21、药剂输送干管22、药剂输送支管23和药剂喷淋头24，所述药剂输送主管21的入口与淋洗剂配制单元连通，所述药剂输送主管21的出口连通有多根药剂输送干管22，每根药剂输送干管22上连通有多根药剂输送支管23，每根药剂输送支管23下布设有若干与所述药剂输送支管23连通的药剂喷淋头24，其中，所述药剂输送支管23分布于污染土壤区域上方各区域，所述药剂喷淋头24位于药剂输送支管23下且正对药剂输送支管23下的污染土壤区域。

其中，所述药剂输送干管22以药剂输送主管21为中心向外均匀分布与所述污染土壤区域上方，每根药剂输送干管22上均布有多根药剂输送支管23，每根药剂输送支管23下均布有若干与所述药剂输送支管23连通的药剂喷淋头24，从而使药剂喷淋头24能均匀密布于所述污染土壤区域上方，使淋洗药剂通过所述药剂喷淋头24均匀地喷洒在污染区域土壤中。

如图5-6所示，优选地，所述淋洗剂抽取单元包括抽提井31、井外支管32、井外干管33和井外主管34、水泵35。所述淋洗剂抽取单元如图3所示。所述淋洗剂喷淋单元喷淋的淋洗药剂通过渗透作用进入污染土壤区域，并与土壤中的污染物相互作用使污染物形成可迁移态化合物溶解于淋洗剂中，然后布置在污染区域外围的所述抽提井31在所述水泵35的抽提作用下将含有污染物的淋洗剂抽提进所述井外支管32，淋洗剂通过所述井外支管32汇入所述井外干管33，然后汇入所述井外主管34，并抽排至所述污水处理及回用单元。淋洗剂抽取单元包括用于控制水泵35开启或关闭的控制器，所述抽提井31内安装有液位计，所述液位计和水泵35均与所述控制器电连接，所述液位计用于监控抽提井31内的水位，并将水位信息传输给控制器，在水位降低至一定深度后，液位计将自动控制水泵35关闭。所述井外支管32上均设置一段伸缩节，能够随着管道受力进行一定程度的收缩，避免管道因较大的形变而被破坏。所述井外支管32上均设置有1个止回阀和1个球阀，防止含有可迁移态化合物的淋洗剂回流到抽提井31。所述井外支管32和井外主管34上设置1个流量计用于监控各抽提井31工作运行状况。

优选地，所述污水处理及回用单元包括调节池、混凝沉淀池、石英砂过滤系统及污泥处理系统，所述调节池、所述混凝沉淀池、所述石英砂过滤系统沿污水流通方向依次连接。所述混凝沉淀池与污泥处理系统沿污泥走向连接。所述调节池主要作用是收集污水并对污水的水质和水量起调节作用，使后续作业的给水达到均质均量的效果，减轻后续处理设备负荷。所述混凝沉淀池由反应区和沉淀区组成。所述反应区主要是添加各种药剂使其与废水中的污染物反应絮凝，所述沉淀区主要是絮凝体进行泥水分离。所述沉淀区设有斜管填料，泥水分离后的污泥沉积至泥斗内，定期提升至污泥池，上清液则通过出水堰溢流至所述混凝沉淀池的清水箱，然后通过提升泵提升到所述石英砂过滤系统。所述石英砂过滤系统由石英砂过滤器和回用水池组成。污水经所述石英砂过滤器后进入所述回用水池储存，所述回用水池也通过泵为所述石英砂过滤器的反洗提供水源。同时，所述回用水池的水用于所述淋洗剂配制单元的药剂配制的补充用水或达标排放。所述污泥处理系统由污泥池和叠螺污泥脱水机组成。进入所述污泥池的污泥定期提升至所述叠螺污泥脱水机进行压滤。滤液回流至所述调节池，干污泥则外运处置。

优选地，所述系统还包括自动控制单元，用于对系统其它各单元进行控制，所述自动控制单元包括远程控制系统、数据采集系统、监控系统以及配电柜。

本实用新型的工作原理如下：

1.根据场地的污染物种类、污染情况以及场地条件确定合适的淋洗药剂剂量以及配制浓度，基于淋洗药剂剂量以及配制浓度，通过药剂输送装置向药剂配制罐11输送预设计量的淋洗药剂，通过供水装置向药剂配制罐11加入预设计量的清水，开启药剂配制罐11内搅拌器，待淋洗药剂完全溶解后开启排药电动阀13，药剂配制罐11内的淋洗药剂自流进入药剂储存罐12内；

2.将药剂储存罐12内的淋洗剂通过药剂输送泵14输送至淋洗剂喷淋单元的药剂输送主管21，并经药剂输送干管22和药剂输送支管23到达药剂输送支管23下部的药剂喷淋头24，通过分布于污染土壤区域各区域的药剂喷淋头24将淋洗剂喷淋在污染土壤区域，使淋洗剂与污染土壤中的污染物相互作用形成可迁移态化合物溶解于淋洗剂中；

3.开启淋洗剂抽取单元的水泵35，在水泵35的抽吸作用下，使溶解有可迁移态化合物的淋洗剂依次进入抽提井31、井外支管32、井外干管33和井外主管34，并最终被抽吸进入污水处理及回用单元的调节池内；

4.步骤3中产生的污水进入调节池进行均质均量处理，然后由污水泵35提升至混凝沉淀池，在反应区先投加碱调节污水的ph，然后投加捕捉剂捕捉离子，最后投加混凝剂pac和pam，使污水中的悬浮物微粒失稳，胶粒物相互凝聚使微粒增大，形成絮凝体、矾花。絮凝体进入沉淀区进行泥水分离。混凝沉淀池溢流出的上层清液泵送至石英砂过滤系统。石英砂过滤器进一步去除污水中的污染物，达到精细过滤效果。处理后的污水进入回用水池储存，然后用于淋洗剂配制单元的药剂配制补充用水或达标排放。污泥处理系统中的污泥池储存混凝沉淀池所来污泥，并定期提升至叠螺污泥脱水机进行压滤。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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。