一种用于污染场地原位修复的集成移动式设备的制作方法

本实用新型涉及一种用于污染场地原位修复的集成移动式设备，属于环境工程中的污染土壤修复技术领域。

背景技术：

土壤作为人类、动植物和微生物赖以生存的重要环境基础，是自然界物质和能量参与转化、迁移和积累等循环过程的重要场所。然而，随着我国的高速发展，土壤污染问题日益突出。目前，土壤污染被视为与大气污染、水污染齐驱的三大污染之一，已成为社会各界的关注热点。根据环境保护部和国土资源部发布的《全国土壤污染状况调查公告》显示，我国土壤总超标率高达16.1％。其中，有机污染物，尤其是石油污染物已成为导致土壤安全问题的重要因素之一。

常用的污染场地修复技术包括异位修复和原位修复。异位修复因涉及污染土壤的清挖、运输、异地修复/处置以及地下水的抽出、暂存或原地异位处理，容易造成污染物的泄露和扩散，且处置过程需进行严格监督，对管理上要求较高。因此在修复过程中成本高、能耗大。易产生二次污染。原位修复由于基本不需要进行开挖、转运等操作从而最大限度上减少了二次污染问题，而且其成本相对较低，安全性及经济性大大提高。原位修复技术在近年得到广泛应用。美国自80年代中期以来，已经投入大量资金用于原位土壤修复，一些新的原位修复技术应运而生，如原位化学氧化、原位化学还原、原位微生物修复等。

原位注入修复工艺是指通过向地下土壤地下水污染区域注入化学修复药剂或生物修复药剂等，通过氧化、还原、生物降解等作用实现土壤地下水的原位修复工艺，具有适用性强、修复时间较短，修复效果好等优点，但也存在注入施工难度大、地下水流场控制难、药剂利用率低等不足的缺点。目前，利用不同的修复技术，本领域存在不同类型的原位修复设备。如：中国专利cn207899858u公开了一种重金属-有机复合原位修复土壤设备，其采用气相抽提和重金属吸附稳定、固化技术相结合的修复技术进行土壤修复；中国专利cn207592428u公开了一种预处理装置及土壤原位修复系统，其解决了现有技术中存在的土壤修复过程中产生二次污染以及修复效果不理想的技术问题；中国专利cn105689382a公开了一种有机污染土壤的原位修复系统，其通过加热使得土壤中有机污染物挥发，同时利用微波去除直接加热时无法去除的有机污染物。上述提到的专利设备，均为箱式橇装设备，修复完成一个区域后，需利用随车起重机进行挪动，机动性能差；设备的智能化程度低，操作性能弱。

因此，提供一种新型的用于污染场地原位修复的集成移动式设备已经成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

为了克服现有污染场地原位修复设备机动性能差、智能化程度低、操作性能差的缺点和不足，本实用新型的目的在于提供一种用于污染场地原位修复的集成移动式设备。

为达上述目的，本实用新型提供了一种用于污染场地原位修复的集成移动式设备，其中，所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备包括：移动橇体，所述移动橇体上设置有钻具存放室、设备工作室、柴油发电机室；所述钻具存放室设置有钻具，所述钻具包括注液管具和注气管具，分别用作药剂和气体注入待修复地下污染场地的通道；

所述设备工作室设置有生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐、注浆泵、无油空压机、加药泵、控制系统；

所述加药泵的出口分别通过管路与所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐相连接，以分别为其加注药剂；

所述清水罐的出口通过管路与所述生物药剂罐、化学药剂罐相连，以清洗生物药剂罐、化学药剂罐及所述设备中残余有药剂的管路；

所述生物药剂罐、化学药剂罐的出料口分别通过管路与所述注浆泵的入口相连，所述注浆泵的排出端接口通过管路与所述钻具中注液管具的注液接口相连；

所述无油空压机的排出口通过管路与所述钻具中注气管具的注气接口相连；

所述控制系统分别与所述注浆泵、无油空压机、加药泵电连接；

所述柴油发电机室设置有柴油发电机，所述柴油发电机分别与所述控制系统、注浆泵、无油空压机、加药泵电连接，以提供电源；

所述移动橇体下设置有车桥系统，以使所述设备在待修复的污染场地区域内能够便利地自由移动。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐分别安装有搅拌器、液位计、加热器。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述柴油发电机分别与所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐的搅拌器、液位计、加热器电连接，以为所述搅拌器、液位计、加热器提供电源。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐还分别设置有排污口。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述排污口设置有排污阀。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述控制系统分别与所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐的搅拌器、液位计、加热器电连接。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述无油空压机的排出口与所述钻具中注气管具的注气接口通过气压胶管相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述注浆泵的排出端接口与所述钻具中注液管具的注液接口通过液压胶管相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述生物药剂罐、化学药剂罐的出料口分别通过管路经由第一电动球阀、第二电动球阀与所述注浆泵的入口相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述控制系统分别与所述第一电动球阀、第二电动球阀电连接。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述柴油发电机还分别与所述第一电动球阀、第二电动球阀电连接，以为所述第一电动球阀、第二电动球阀提供电源。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述注浆泵的排出端接口通过管路分别经由压力表、涡轮流量计与所述钻具中注液管具的注液接口相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述注浆泵的排出端接口与所述压力表之间的管路上还设置有调压安全阀。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述控制系统分别与所述压力表、涡轮流量计电连接。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述柴油发电机分别与所述压力表、所述涡轮流量计电连接，以为所述压力表、涡轮流量计提供电源。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述无油空压机的排出口通过管路经由第三电动球阀与所述钻具中注气管具的注气接口通过气压胶管相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述控制系统与所述第三电动球阀电连接。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述柴油发电机与所述第三电动球阀电连接，以为所述第三电动球阀提供电源。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述加药泵的出口分别通过管路经由第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀与所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐相连接，以分别为其加注药剂。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述控制系统分别与所述第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀电连接。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述柴油发电机还分别与所述第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀电连接，以为所述第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀提供电源。

优选地，以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中的管路上还设置有排空球阀。

其中，本领域技术人员可以根据现场作业需要，如可根据设备中所用的任一段管路中是否存在积液来决定在相应管路上设置排空球阀，以将管路中的积液排出。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述设备工作室还设置有灭火器。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述设备工作室还设置有临时药剂储罐，所述临时药剂储罐通过管路经由加药泵与所述注浆泵相连。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述注浆泵、加药泵的两端均分别设置有减震器。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述移动橇体上还设置有若干个吊耳。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述车桥系统设置有弹簧钢板、转向器及手动刹车装置，以使所述设备能平稳行驶并进行转向和制动。

其中，所述弹簧钢板为本领域常规部件，其作用与减震相同；并且本申请对弹簧钢板、转向器及手动刹车装置的具体安装方式不作具体要求，本领域技术人员可以根据现场实际作业需要选择合理的方式进行安装，只要保证可实现本实用新型的目的即可。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，优选地，所述移动橇体的一端还设置有牵引架。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述控制系统分别与所述注浆泵、无油空压机、加药泵、第一电动球阀至第六电动球阀、所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐的搅拌器、加热器电连接，以控制该些部件的开启和关闭；

所述控制系统还分别与所述压力表、涡轮流量计及所述生物药剂罐、化学药剂罐、清水罐的液位计电连接，以采集该些设备的相应信号。

本实用新型对柴油发动机、注浆泵、无油空压机、化学药剂罐、生物药剂罐、清水罐、加药泵、控制系统等部件及管路于移动橇体上的固定方式不作具体要求，本领域技术人员可根据现场实际作业需要合理选择固定方式，只要保证可以实现本实用新型的目的即可；

在本实用新型一具体实施方式中，所述柴油发动机、注浆泵、无油空压机、化学药剂罐、生物药剂罐、清水罐、加药泵、控制系统等部件可通过高强度螺栓固定安装于移动橇体上；所用管路可以通过金属管夹固定安装于所述移动橇体上。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所用柴油发动机可选用本领域常规柴油发动机；在本实用新型一具体实施方式中，所述柴油发动机可采用进口发动机，性能可靠，功率为80kw，油箱容量为300l,可满足设备连续运转16小时以上。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述化学药剂罐用于化学药剂的配制和盛装，用搅拌器搅拌，保证配制得到的药剂的均匀性；

所述生物药剂罐用于生物药剂的配制和盛装，用搅拌器搅拌，保证配制得到的药剂的均匀性；

所述清水罐用于清洗生物药剂罐、化学药剂罐及管路里的残余药剂，同时也可以临时用于药剂的稀释和配液。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述化学药剂罐、生物药剂罐和清水罐均设置有加热器，可用于化学药剂罐、生物药剂罐和清水罐的温度控制，进而将药剂控制在恒定温度内，有利于药剂的培养，保持药剂的稳定性。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述加药泵用于给化学药剂罐、生物药剂罐、清水罐加注不同的药剂，同时也可临时用于外来药剂的泵送，直接为注浆泵提供药剂，进行污染场地的修复。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述注浆泵用于泵送生物药剂罐、化学药剂罐里的修复药剂，并将其注入待修复的污染场地；在本实用新型一具体实施方式中，所述注浆泵可选用进口泵，性能稳定可靠，可提供高压力及泵送含最大粒径为0.5mm的药剂。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述无油空压机用于泵送空气，以增大地下注入药剂的搅动，同时还可以为微生物提供好氧环境，提高修复药剂污染物降解的效率。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所用钻具包含注液管具和注气管具，其分别是药剂和气体注入待修复地下污染场地的通道。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，管路上的电动球阀通过控制系统进行开启和关闭，可实现不同药剂罐的药剂输出；涡轮流量计用于输出药剂的计量；压力表用来显示系统的压力；减震器用于注浆泵和加药泵的两端，可有效减轻振动对管路造成的损坏；调压安全阀用于手动调节系统压力，根据注入环境和相关条件，采用不同的压力进行注入。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所述控制系统为常规控制系统，其由cpu处理器、存储器、i/o模块、电源模块、通信模块、配套软件、机柜等组成；所述控制系统可采用plc触摸屏控制方式；液晶触摸显示屏可为18"，触摸屏用于显示装置流程控制画面、参数设置画面、报警记录画面、历史数据画面查询画面等，可以在触摸屏实现设备各种工况的控制。

在以上所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中，所用控制系统、电动球阀、钻具、车桥系统、柴油发电机、注浆泵、无油空压机、减震器、弹簧钢板、转向器及手动刹车装置等均为常规部件。

本实用新型所提供的所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备具有以下预料不到的技术效果：

1)移动式设计：利用配套的钻机对其进行牵引，可在待修复的污染场地区域内自由行驶，修复作业面积广，设备机动性强；

2)集成化设计；将柴油发电机、注浆泵、无油空压机、药剂罐、钻具等装置集成在移动橇体上，利用柴油发电机直接为设备提供动力源，无须架设电缆，操作方便，省时省力；利用无油空压机和注浆泵可将气、液同时注入修复土壤中，同时能增加土壤内部空气流动，使药剂混合更均匀，为微生物提供较好的好氧环境，提高污染场地修复效率；

3)智能化设计：实时对注浆泵、无油空压机、搅拌器等进行控制；监测压力、温度、液位等数据；具备试验数据查询、存储、超压保护、温度保护、液位保护等功能；当出现异常时，系统会报警提示，设备智能程度高、操作性能强。

附图说明

图1为本实用新型实施例所提供的用于污染场地原位修复的集成移动式设备的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的用于污染场地原位修复的集成移动式设备的主视图。

图中主要附图标号说明：

1、钻具存放室；2、生物药剂罐(含2-1、加料口；2-2、搅拌器；2-3、液位计；2-4排污阀、2-5、加热器)；3、化学药剂罐(含3-1、加料口；3-2、搅拌器；3-3、液位计；3-4排污阀3-5、加热器)；4、第一电动球阀；5、注浆泵；6、调压安全阀；7、压力表；8、涡轮流量计；9、柴油发电机室；10、清水罐(含10-1、加料口；10-2、搅拌器；10-3、液位计；10-4排污阀、10-5、加热器)；11、设备工作室；12、排空球阀；13、减震器；14、加药泵；15、无油空压机；16、控制系统；17、灭火器；18、吊耳；19、钻具；20、车桥系统；21、移动橇体；22、柴油发电机；23牵引架。

具体实施方式

以下通过具体实施例及说明书附图详细说明本实用新型的实施过程和产生的有益效果，旨在帮助阅读者更好地理解本实用新型的实质和特点，不作为对本案可实施范围的限定。

实施例1

本实施例提供了一种用于污染场地原位修复的集成移动式设备，如图1-图2所示，所述设备包括：

移动橇体21，所述移动橇体21上设置有钻具存放室1、设备工作室11柴油发电机室9；所述钻具存放室1设置有钻具19，所述钻具19包括注液管具和注气管具，分别用作药剂和气体注入待修复地下污染场地的通道；

所述设备工作室11设置有生物药剂罐2、化学药剂罐3、清水罐10、注浆泵5、无油空压机15、加药泵14、控制系统16；

所述生物药剂罐2开设有加料口2-1、出料口及排污口，并安装有搅拌器2-2、液位计2-3、加热器2-5，且所述排污口设置有排污阀2-4；

所述化学药剂罐3开设有加料口3-1、出料口及排污口，并安装有搅拌器3-2、液位计3-3、加热器3-5，且所述排污口设置有排污阀3-4；

所述清水罐10开设有加料口10-1、出料口及排污口，并安装有搅拌器10-2、液位计10-3、加热器10-5，且所述排污口设置有排污阀10-4；

所述加药泵14的出口分别通过管路经由第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀与所述生物药剂罐2、化学药剂罐3、清水罐10相连接，以分别为其加注药剂；

所述清水罐10的出口通过管路与所述生物药剂罐2、化学药剂罐3相连，以清洗生物药剂罐2、化学药剂罐3及所述设备中残余有药剂的管路；

所述生物药剂罐2、化学药剂罐3的出料口分别通过管路经由第一电动球阀4、第二电动球阀与所述注浆泵5的入口相连；

所述注浆泵5的排出端接口通过管路分别经由压力表7、涡轮流量计8与所述钻具19中注液管具的注液接口通过液压胶管相连；所述注浆泵5的排出端接口与所述压力表7之间的管路上还设置有调压安全阀6；

所述无油空压机15的排出口通过管路经由第三电动球阀与所述钻具19中注气管具的注气接口通过气压胶管相连；

所述控制系统16分别与所述注浆泵5、无油空压机15、加药泵14、搅拌器2-2、液位计2-3、加热器2-5、搅拌器3-2、液位计3-3、加热器3-5、搅拌器10-2、液位计10-3、加热器10-5、压力表7、涡轮流量计8、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀电连接；

所述柴油发电机室9设置有柴油发电机22，所述柴油发电机22分别与所述控制系统16、注浆泵5、无油空压机15、加药泵14、电连接，以提供电源；

所述移动橇体21下设置有车桥系统(常规部件)20，以使所述设备在待修复的污染场地区域内能够便利地自由移动；

本实施例中，所述柴油发电机22还分别与所述搅拌器2-2、液位计2-3、加热器2-5、搅拌器3-2、液位计3-3、加热器3-5、搅拌器10-2、液位计10-3、加热器10-5、第一电动球阀、第二电动球阀、第三电动球阀、第四电动球阀、第五电动球阀及第六电动球阀电连接，以为该些部件提供电源；

本实施例中，所述设备工作室还设置有灭火器17；

本实施例中，所述设备工作室还可设置有临时药剂储罐，所述临时药剂储罐通过管路经由加药泵14与所述注浆泵5相连；

本实施例中，所述注浆泵5、加药泵14的两端均分别设置有减震器13；

本实施例中，所述移动橇体21上还设置有若干个吊耳18；

本实施例中，所述车桥系统20设置有弹簧钢板、转向器及手动刹车装置，以使所述设备能平稳行驶并进行转向和制动；

本实施例中，所述移动橇体21的一端还设置有牵引架23；

本实施例中，所述的用于污染场地原位修复的集成移动式设备中的管路上还设置有排空球阀12，以将管路中的积液排出。

实施例2

本实施例提供了一种污染场地原位修复方法，其是利用实施例1提供的所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备实现的，所述方法包括以下具体步骤：

在应用所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备开始作业之前，检查柴油发电机22的柴油箱里是否有充足的柴油，电源线是否正确连接，注浆泵5的排出端接口与钻具19注液接口是否通过液压胶管相连，无油空压机15的排出口与钻具19注气接口是否通过气压胶管相连，化学药剂罐2、生物药剂罐3里的药剂是否充足。在上述条件均满足的情况下，即可启动柴油发电机22，通过控制系统16操作界面对所述注浆泵5、无油空压机15、电动球阀4等进行相关操作，完成污染场地的修复；

利用配套的钻机通过牵引架23对集成移动式设备进行牵引，车桥系统20上设计的转向装置可有效减小设备的转弯半径；弹簧钢板有效降低在行驶过程中设备的振动，提高设备的稳定性；手动刹车装置用于设备在停止状态时的制动，提高设备的安全性。所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备在待修复的污染场地区域内能够便利地自由移动，修复作业面积广，机动性能强；

将柴油发电机9、注浆泵5、无油空压机15、化学药剂罐2、生物药剂罐3、钻具19等装置通过螺栓固定在移动橇体21上，柴油发电机9直接为设备中的控制系统16、注浆泵5、无油空压机15、加药泵16、加热器2-5(3-5、10-5)等部件提供电源，无须高空架设或地下铺设高压电缆，减少前期的修复准备工作，提高工作效率；利用注浆泵5和无油空压机15分别将药剂和气体同时注入修复的污染场地中，气体能够增加土壤内部空气流动，使药剂混合更均匀，同时为微生物提供较好的好氧环境，加快污染物的降解，提高污染场地修复效率；

本实用新型所提供的用于污染场地原位修复的集成移动式设备各部件布局合理，便于维护，设备设计精巧，实用性强。管路上设置的调压安全阀6可有效保护压力过高时，产生的危害；

所述用于污染场地原位修复的集成移动式设备中的控制系统16通过plc操作界面，可以控制注浆泵5、无油空压机15、搅拌器2-2(3-2、10-2)、电动球阀4的开启和关闭，控制设备的各种工况；通过采集压力传感器、温度传感器、液位传感器传递的数据可实时监测注浆泵5的输出压力、化学药剂罐2和生物药剂罐3的温度和液位实时数据；所述设备具备试验数据查询、存储、超压保护、温度保护、液位保护等功能；当系统出现异常时，控制系统16会报警提示，同时控制系统16控制注浆泵5怠速运转，加热器2-2(3-2、10-2)停止加热，停止加药泵14的注液，保护设备，提高作业时的安全性和可靠性。控制系统16还可通过设定相关的参数，例如注入的压力、流量、时间等，自动进行相应的变化调整，适应不同的工况，设备的智能化、自动化程度高。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。