基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统的制作方法

本发明涉及污染地下水原位修复设备，具体涉及基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统。

背景技术：

1、当前针对常规的地下水污染修复手段一般是通过抽提技术将低下水通过抽提、过滤、再注入的环境进行修复；也有通过向地下水中加入修复药剂的手段，相较于抽提技术而言，加入修复药剂是一种将水中污染物形成低毒、低迁移性和低生物利用性产物的原位修复技术，减少了多个操作环节，大大节省工程量；而面向矿山或工厂等特殊环境下的污染修复大多需要持续较长的周期，一方面地下水的污染状况是实时变化的，对应修复剂的投入浓度和投入量也存在区别，故当前能够针对动态变化的地下水污染自动实现修复剂从运料到注入的操作系统设备是目前所需要的。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统及方法，以解决当前难以针对动态变化的地下水污染状况调节修复剂的注入状况的问题。

2、为解决上述问题，本发明提供了如下技术方案：

3、基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统；它包括仓库、开袋运输装置、搅拌车间、水处理车间、修复药剂操作车间、控制室和土地传感器组；

4、仓库用于储存袋装的固态修复药剂；

5、搅拌车间包括电控称重机和配料搅拌池；开袋运输装置能够将储存袋装的固态修复药剂从仓库中取出并开袋，通过电控称重机上定量倒入至配料搅拌池中；配料搅拌池通过进水管与配料水库相接；

6、水处理车间包括用于抽取检测井中受污染样本的水管；水管接至多功能水池中；在水池中装有水质监测器上；

7、修复药剂操作车间包括通过配液管与配料搅拌池相连接的加药机；在上设置有用于向修复区注入修复药剂的注药管；在加药机上还通过管道连接有用于在地面上进行高压旋喷的洒药喷头；

8、控制室包括用于控制开袋运输装置、配料搅拌池和加药机动作的终端控制器；终端控制器能够通过网络交换机将数据信息上传至云端；在加药机上还设置有第一监测器；电控称重机、水质监测器和修复液检测器均与终端控制器信号连接；在终端控制器上还设置有报警器和交互屏幕；

9、土地传感器组包括若干个设置在不同深度地层上的土壤传感器；所述土壤传感器与终端控制器信号连接，且土壤传感器用于传输土壤的湿度温度、盐浓度和重金属浓度。

10、优选的，仓库包括若干分装不同种类修复药剂的立式分拣机；所述立式分拣机成排状分布，开袋运输装置能够移动至立式分拣机的出料口处。

11、优选的，开袋运输装置为一个安装有开袋机的摆渡车，其能够对不同种类的修复药剂进行取放；在仓库至搅拌车间布置有用于供开袋运输装置行走的轨道；在开袋运输装置上还设置有无线通信模块。

12、优选的，电控称重机为若干个设置在配料搅拌池前的定量称重给料机，其能够将由开袋运输装置开袋后的药剂进行定量转移。

13、优选的，在配料搅拌池对应电控称重机的入口位置处还安装有一组电控筛分盒；该电控筛分盒用于控制不同药剂投放的顺序。

14、优选的，水管接入地下水的位置在相对注药管接入位置的下游。

15、优选的，在配料搅拌池中还设置第二监测器；第二监测器通过导线与终端控制器信号连接。

16、优选的，从加药机出料端引出的注药管分有两根支管，其中一根用于向原位地下水注药，另一根连接至多功能水池中用于向抽出的地下水中注药；在多功能水池的水管上安装的水泵为一个能够实现抽水、注水功能的电控双向水泵；在加药机的注药管和两个支管之间设置有电控三通阀门。

17、本发明还提供了一种基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统的使用方法，它包括以下步骤：

18、s1、由水处理车间中的水质检测器获得从若干个检测井中受污染样本的污染因子及对应的浓度，并将对应数据传输至终端控制器中进行运算处理；由土地传感器组将收集到的对应数据也上传至终端控制器中进行运算处理；

19、s2、终端控制器根据检测井数据插值计算得到场地的地下水及不同深度土壤的污染情况和污染分布网格，通过内置程序将该插值网格进行可视化模型处理，该可视化模型为动态模型，可根据实施监测的数据变化进行刷新调整，并将数据及可视化模型上传至云端；

20、s3、在上述的插值网格中找到浓度超过达到排放标准浓度阈值的网格点进行定位，根据该点超过阈值的多少来计算加药的种类和数量，并寻找距离该定位点对应距离最近的注入井、检测井和洒药喷头；

21、s4、此后由操作人员手动控制或者终端处理器自动控制开袋运输装置将仓库中的所需袋装修复药剂取出并移动至搅拌车间中，开袋后通过电控称重机取出对应质量的修复药剂，并通过电控筛分盒将其倒入至配料搅拌池中，从配料水库中引入水作为修复药剂的水溶剂，进行搅拌配料，这一过程中，通过第二监测器实时监测药物浓度，若出现异常则立即在控制室内及云端进行报警；待药剂配置好后再将其加入至水修复药剂操作车间内的加药机中；

22、s5、配料完成后根据具体应用情况进行注药操作；针对场地土壤的修复是当土地传感器组检测到土壤的污染时，由加药机通过对应位置的洒药喷头进行高压旋喷来进行喷洒，并根据污染状况控制喷洒时间；而针对场地的地下水修复则考虑以下两种情况，若是设定原位注入方式，则进入步骤s6；若是设定异位处理，则进入步骤s7；

23、s6、由加药机通过注药管向对应位置的注入井中直接注入药物进行修复；这一过程中由第一监测器实时检测注入药物的参数与第二监测器是否一致；

24、s7、由加药机将药物注入到水处理车间中的多功能水池中，待多功能水池中的地下水修复至浓度达标后，再由对应的检测井反向注入。

25、本发明有益效果：

26、本发明设计了一种能够自动对地下水中的污染因素进行实时检测，进而阶段性调整注入地下水中的修复液的浓度及成分的系统；其解决了当前难以针对动态变化的地下水污染状况调节修复剂的注入状况的问题。

技术特征：

1.基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：它包括仓库（1）、开袋运输装置（2）、搅拌车间（3）、水处理车间（4）、修复药剂操作车间（5）、控制室（6）和土地传感器组（7）；

2.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：仓库（1）包括若干分装不同种类修复药剂的立式分拣机；所述立式分拣机成排状分布，开袋运输装置（2）能够移动至立式分拣机的出料口处。

3.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：开袋运输装置（2）为一个安装有开袋机的摆渡车，其能够对不同种类的修复药剂进行取放；在仓库（1）至搅拌车间（3）布置有用于供开袋运输装置（2）行走的轨道；在开袋运输装置（2）上还设置有无线通信模块。

4.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：电控称重机（3a）为若干个设置在配料搅拌池（3b）前的定量称重给料机，其能够将由开袋运输装置（2）开袋后的药剂进行定量转移。

5.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：在配料搅拌池（3b）对应电控称重机（3a）的入口位置处还安装有一组电控筛分盒（3d）；该电控筛分盒（3d）用于控制不同药剂投放的顺序。

6.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：水管接入地下水的位置在相对注药管接入位置的下游。

7.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：在配料搅拌池（3b）中还设置第二监测器（6d）；第二监测器（6d）通过导线与终端控制器（6a）信号连接。

8.根据权利要求1所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统，其特征在于：从加药机（5a）出料端引出的注药管分有两根支管，其中一根用于向原位地下水注药，另一根连接至多功能水池（4a）中用于向抽出的地下水中注药；在多功能水池（4a）的水管上安装的水泵为一个能够实现抽水、注水功能的电控双向水泵；在加药机（5a）的注药管和两个支管之间设置有电控三通阀门。

9.根据权利要求1至8任一所述的基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种基于土壤和地下水中污染实时监测的修复剂智能注入系统；它包括仓库、开袋运输装置、搅拌车间、水处理车间、修复药剂操作车间和控制室；本发明有效地解决了当前难以针对动态变化的地下水污染状况调节修复剂的注入状况的问题。

技术研发人员：李星,周自力,娄伟,贺勇,殷皓,刘天伦,路鹏,欧格治,朱锋
受保护的技术使用者：湖南省和清环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12