一种基于地下水污染修复用处理设备及方法与流程

本发明涉及环保，尤其涉及一种基于地下水污染修复用处理设备及方法。

背景技术：

1、地下水，一般指的是广泛埋藏于地表以下的各种状态的水，统称为地下水。大气降水是地下水的主要来源。根据地下埋藏条件的不同，地下水可分为上层滞水、潜水和自流水三大类，按照埋藏条件可分为包气带水、潜水和承压水，按照埋藏介质可分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。地下水是水资源的重要组成部分，由于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。而随着社会不断发展进步，即人类活动的不规范和有机化学品的广泛应用，导致各种有害物质侵入地下含水层，地下水污染情况日益加重。因此为了实现对地下水有效利用，降低地下水资源破坏，就需要对污染后的地下水进行修复处理。

2、目前在对地下水进行修复处理多是将污染地下水抽出至地面，而后通过生物化学等处理手段将污染物修复至可接受水平，再将修复达标后的地下水回注入地下。而这种修复处理手段在应用时，仍旧存在修复处理效果不佳，净化不彻底的问题。

3、因此针对地下水的污染提出一种修复处理好、净化效果更为彻底的修复处理用设备及方法业已成为行业内急需解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种基于地下水污染修复用处理设备及方法，用以解决上述技术问题，实现在对地下水污染修复处理时效果更好，净化更加彻底。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、总体的，一种基于地下水污染修复用处理设备，包括依次布设、且相互连通的一级处理单元、二级处理单元和修复单元，所述一级处理单元的内部设有多个挡板，且多个挡板交错分布在一级单元的内部、并将其分隔为呈s型的沉淀流道，所述二级处理单元的内部通过横板分为上下两个腔室，位于横板上部的腔室远离一级处理单元的一端通过管道与一级处理单元相连通，位于横板下部的腔室远离一级处理单元的一端通过落水管与修复单元相连通，且位于横板上部的腔室的顶部高度沿远离一级处理单元的方向递减，在横板的上部沿水流方向设有多个阻水板，且在横板靠近一级处理单元的一端设有落水缺口，用于将两个腔室相连通，在位于横板下部的所述腔室中填充有渗透净化体；

4、所述修复单元包括集水池和位于集水池内的药剂投放机构，所述药剂投放机构包括存药筒和曝气盒，所述曝气盒设置在存药筒的下部，在曝气盒的四周开设有多个曝气孔，所述曝气孔内设有单向阀，且在曝气盒的内部还设有分气盘和转动盘，所述分气盘位于曝气盒的内部中间，且其上部沿径向阵列设有多个与分气盘相连通的吹气管，在分气盘的上部一侧还设有延伸至曝气盒外部的泵气管路，所述转动盘转动套设在分气盘的外部，且转动盘与曝气盒之间转动连接，在所述转动盘的上部阵列设有多个与吹气管相对应的挡风斜板，且转动盘中间位置处设有与曝气盒相适配的嵌合凹陷部，在所述嵌合凹陷部的上部还连接有贯穿曝气盒并延伸至存药筒内的转动杆，所述转动杆与存药筒转动连接，且其一端延伸至存药筒内并连接有分药件，通过所述吹气管向挡风斜板吹出气体，驱动挡风斜板带动转动盘转动，以通过转动杆带动分药件在存药筒内旋转。

5、需要说明的是，目前在对地下水污染进行修复处理时，多是利用异位修复技术对其进行修复的，也即是将受到污染的地下水进行抽取并输送至相关修复处理设备中，通过添加相应的催化剂或化学药品对地下水中的污染物进行反应脱出，而这种方式在应用时，对地下水的修复处理手段较为单一，因此难以对地下水中的多种污染物进行彻底处理脱除，从而造成地下水修复处理效果不好，净化不够彻底。

6、因此对于本方案来说，其较于现有技术，特采取分级处理的策略，通过一级处理单元、二级处理单元和修复单元依次布设，实现了对地下水污染的全面处理，具体来说，在一级单元中通过设置多个挡板形成s型的沉淀流道，能够有效地增加地下水中污染物质的沉淀和分离效果，而二级处理单元通过横板分为上下两个腔室，利用阻水板和落水缺口实现了上下腔室之间的连通和流动控制，当地下水通过管道进入至二级处理单元中位于上部的腔室中时，其是沿着向一级处理单元的方向流动(也即是其流道方向与在管道内的；流道方向相反)，而在其流动时阻水板也可对水流进行一定阻挡，从而在一定程度上降低水流速度，从而对地下水中的残存杂质颗粒物记性阻挡沉淀，且当地下水进入二级处理单元下部的腔室中后，位于下部的腔室内的渗透净化体可对地下水中油污或者其他重金属离子污染羽进行吸附净化，从而更好地引导地下水的流动路径，提高了水质处理的精确度和效果，最后本方案在集水池中将曝气与投药结合起来，也产生了多重相互叠加的技术优势，首先曝气可以有效地提高水中氧气含量，促进污染物的氧化分解和生物降解，从而加速地下水的净化过程，同时将投药机构与曝气设备结合，可以实现修复药剂的快速混合和溶解，确保药剂的充分利用和作用效果，具体通过通过吹气管向挡风斜板吹出气体，驱动挡风斜板带动转动盘转动，实现了将曝气与药剂投放进行相互联动，也即是在曝气时，其空气是通过外界压力气泵将空气源源不断的泵送至分气盘中，以此使高压气体通过分气盘上的吹气管吹出，从而通过高压气体吹动挡风斜板带动转动盘和转动杆转动，实现了分药件在存药筒内旋转，对药剂进行打散，避免了药剂受潮堆积结块，同时将药剂进行均匀投放和混合，从而提高了药剂的利用率，并确保药剂在集水池中的均匀分布，使得修复效果更加稳定和可靠。

7、作为优选，所述存药筒为一封闭圆筒结构，在其中间位置处通过隔板将存药筒自上而下分为混合腔和送药腔，所述混合腔上部通过送药管道与外部相连通，所述送药腔的底部形成呈锥形的出药部，所述出药部外周面开设多个排药孔。确保了药剂在投放过程中的封闭性和稳定性，避免外界环境对药剂造成影响，保证药剂有效性，且通过在存药筒中设置隔板将其分为混合腔和送药腔，实现了药剂的有效混合和溶解，出药部的呈锥形设计和排药孔的设置，进一步增强了药剂的均匀投放和释放效果。锥形出药部能够确保药剂从底部向外均匀流动，而排药孔的开设则可以实现药剂的分散释放，保证了药剂在集水池中的均匀分布和作用效果。这样的设计有效地解决了传统药剂投放方式中可能出现的药剂浓度不均和局部过高的问题，提高了地下水污染修复的治理效率和质量。

8、进一步地，在所述隔板上设有通孔，且通孔内安装有电动阀。便于药剂在混合腔中混合打散后，打开电动阀，使药剂通过其进入至送药腔中。

9、作为优选，分药件包括设置在转动杆外部并位于混合腔内位置处的搅拌组，且搅拌组包括刮板和螺旋搅拌叶，所述刮板周向设置在转动杆外部并靠近混合腔下端位置处，且在刮板远离转动杆的一端向上弯折、并与混合腔的内壁相贴合，在刮板向上弯折的内侧设有多个倾斜向上的引导板，所述螺旋叶片设置在转动杆外部，且其螺旋直径自上而下逐渐递减。基于上述将搅拌组设置在混合腔内部，能够确保药剂在投放过程中能够充分混合和溶解，并使其搅拌过程更加均匀有效，而进一步的设置刮板与混合腔内壁贴合，以及刮板朝向套筒方向设有倾斜向上的引导板，能够在搅拌过程中对混合腔内的药剂进行向上翻动，进而确保药剂在搅拌过程中不会出现死角和局部堆积，进一步改善药剂搅拌混合效果，保证药剂搅拌均匀性和一致性，且螺旋叶片的逐渐递减的直径设计，使得搅拌过程能够逐渐由底部向上进行，确保了药剂能够在混合腔内全面混合和溶解。

10、进一步地，分药件还包括套接在位于送药腔内的转动杆外部的绞龙，且绞龙与送药腔内壁共轭形成螺旋空腔，在螺旋空腔的内部设有多个挤压凸块。通过绞龙的设置，使混合分散后的药剂进入至送药腔内时，绞龙可通过旋转运动，将药剂持续挤压输送至出药部，并通过排药孔排出至集水池中，以对集水池中积聚的地下水进行修复处理，同时绞龙在输送药剂时，其在旋转时与送药腔内的螺旋空腔相配合，可使药剂在送药腔内形成旋转运动，实现了药剂的充分混合和溶解，其次通过螺旋空腔内部的挤压凸块设计，可以增加药剂在输送混合过程中的湍流效应，进一步促进药剂的相互混合和充分反应，从而提高了混合效率和药剂的利用率，确保药剂能够迅速而均匀地释放到集水池中，提高了药剂在地下水中的作用效果和治理效率。

11、作为优选，多个所述挡板的两侧均设有过滤板，且过滤板的一端与挡板相连接，另一端沿水流方向倾斜延伸，所述过滤板上设有活性炭吸附层，多个所述阻水板阵列分布在横板上，且任一阻水板呈v形，在阻水板的迎水面上还设有用于捕捉地下水污染物的吸附毛刷。需要说明的是，当地下水在沉淀流道中流动时，为进一步实现地下水进行净化处理，为后续地下水处理工艺提供更为清洁的水质基础，本方案特在挡板的两侧设置过滤板，并在过滤板上设置活性炭吸附层，以期在地下水流经时，能够有效吸附地下水中的一些有机污染物和悬浮物杂质，从而提高一级处理单元对地下水的初步净化效果。与此同时，阻水板的设置形成了v形，增加了对地下水流动的阻力，使得水流在二级处理单元上部的腔室中流动时间增加，有利于悬浮物和重金属离子等污染物的进一步沉淀和分离，且在阻水板的迎水面上设有吸附毛刷，能够进一步捕捉附着地下水中的污染物，提高其净化效果。

12、作为优选，多个所述挡风斜板轴向阵列设置在转动盘上部，任一所述挡风斜板与转动盘的切线方向形成一角度为45°的夹角，任一所述吹气管的出气端与相对应的挡风斜板板面之间相垂直。通过将挡风斜板轴向阵列设置在转动盘上部，并且通过吹气管对挡风斜板进行吹气，从而产生气流，使得挡风斜板在水流的作用下实现旋转，也即是挡风斜板与转动盘的切线方向形成角度以及吹气管出气端与挡风斜板板面之间的垂直布局，是为了确保气流能够有效地施加在挡风斜板上，从而产生足够的推力，使得挡风斜板能够稳定地旋转。

13、作为优选，所述药剂投放机构与集水池之间通过移动机构相连接，通过所述移动机构带动药剂投放机构在集水池内进行移动，所述移动机构包括：第一滑动组件、安装架、横杆、第二滑动组件和安装基座，所述第一滑动组件设置在集水池的两侧，并与集水池的长度方向相平行，所述安装架设有两个，且两个安装架对应安装在第一滑动组件上，通过第一滑动组件带动两个安装架沿集水池长度方向往复移动，所述横杆跨接在两个安装架上，且在横杆的底部通过第二滑动组件连接有安装基座，通过第二滑动组件带动安装基座沿横杆的长度方向滑动，所述安装基座的底部通过升降机构与存药筒上部相连接。这里需要说明的是，为实现对集水池中的地下水进行彻底修复处理，本方案特通过移动机构的设置，实现药剂投放机构可在集水池内进行自由移动，也即是通过第一滑动组件带动安装架沿集水池长度方向往复移动，同时第二滑动组件带动安装基座沿横杆的长度方向滑动，从而实现了药剂投放机构的三维移动。同时通过升降机构可以实现存药筒在集水池内进行升降，这种设计能够根据实际情况灵活调整药剂的投放位置、投放深度和范围，满足不同区域位置和深度处理需求，提高了设备的适用性和通用性，并保证对药剂投放机构的精准控制和定位，确保了药剂投放的准确性和稳定性。

14、进一步地，所述集水池的一侧还设有出水管，通过出水管用于将修复处理后的地下水排出。

15、一种基于地下水污染修复用处理方法，该方法根据一种基于地下水污染修复用处理设备，其具体包括如下步骤：

16、s1、初级过滤，将存在污染的地下水引入至一级处理单元中，并在其内的沉淀流道中进行流动，且在地下水流动时，挡板上的过滤板可通过活性炭吸附层对地下水中的污染物进行吸附过滤，以实现对地下水进行初级过滤；

17、s2、次级净化，当地下水在经过一级处理单元初级过滤后，通过管道流入至次级单元中横板上部的腔室中，并在横板上部的腔室中沿朝向一级处理单元的方向流动，且在地下水流动过程中，位于横板上部的阻水板可对水流进行阻挡，以减缓水流流速，同时阻水板在对水流进行阻挡的同时，其迎水面上的吸附毛刷可对水流中的污染异物进行吸附滤除，而后地下水可通过落水缺口流入至横板下部的腔室中，通过其内部的渗透净化体对地下水中的残余污染羽进行净化吸附，以实现对地下水进行次级净化；

18、s3、修复处理，当地下水经过二级处理单元次级净化后，通过落水管进入至修复单元中的集水池中，在地下水进入至集水池中时，作业人员分别通过送药管道和泵气通路将水处理药剂和空气送入至存药筒和曝气中的分分气盘中，当空气被泵送至分气盘中时，可通过分气盘上部的出气管吹出气流，并对挡风斜板进行吹动，以驱动转动盘进行旋转，并通过其带动转动杆继续转动，以使转动杆转动后带动分药件在存药筒内转动，进而对存药筒内的水处理药剂进行搅拌分散输送，以此使水处理药剂通过出药部和排药孔排出，进而对集水池中的地下水进行修复处理，同时空气在吹气孔源源不断的吹出后，会聚集在曝气盒中，并通过曝气盒四周的曝气孔和单向阀排出，以对地下水进行曝气处理，与此同时，作业人员启动移动机构，使其带动药剂投放机构在集水池内进行四处移动，从而实现对集水池中不同位置的地下水进行修复处理。

19、基于上述方案，相较于现有地下水修复治理方法来说，本方法基于上述修复处理设备在对地下水污染进行修复处理时，其通过多级处理，使其在对地下水污染进行修复处理具有更高的处理效率、更全面的污染物质去除能力以及更精确的处理控制，能够更好地满足地下水污染修复的需求，提高了地下水修复的效率和质量。

20、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

21、1、本发明通过一级处理单元、二级处理单元和修复单元依次布设，实现了对地下水污染的全面修复处理，具体来说，在一级单元中通过设置多个挡板形成s型的沉淀流道，能够有效地增加地下水中污染物质的沉淀和分离效果，而二级处理单元通过横板分为上下两个腔室，利用阻水板和落水缺口实现了上下腔室之间的连通和流动控制，当地下水通过管道进入至二级处理单元中位于上部的腔室中时，其是沿着向一级处理单元的方向流动(也即是其流道方向与在管道内的；流道方向相反)，而在其流动时阻水板也可对水流进行一定阻挡，从而在一定程度上降低水流速度，从而对地下水中的残存杂质颗粒物记性阻挡沉淀，且当地下水进入二级处理单元下部的腔室中后，位于下部的腔室内的渗透净化体可对地下水中油污或者其他重金属离子污染羽进行吸附净化，从而更好地引导地下水的流动路径，提高了水质处理的精确度和效果，最后本方案在集水池中将曝气与投药结合起来，也产生了多重相互叠加的技术优势，首先曝气可以有效地提高水中氧气含量，促进污染物的氧化分解和生物降解，从而加速地下水的净化过程，同时将投药机构与曝气设备结合，可以实现修复药剂的快速混合和溶解，确保药剂的充分利用和作用效果，具体通过通过吹气管向挡风斜板吹出气体，驱动挡风斜板带动转动盘转动，实现了将曝气与药剂投放进行相互联动，也即是在曝气时，通过气体吹动挡风斜板带动转动盘和转动杆转动，实现了分药件在存药筒内旋转，避免了药剂受潮堆积结块，实现对药剂进行打散，并将药剂进行均匀投放和混合，从而提高了药剂的利用率，并确保药剂在集水池中的均匀分布，使得修复效果更加稳定和可靠；

22、2、本发明通过存药筒和分药件的设置，确保了药剂在投放过程中的封闭性和稳定性，避免外界环境对药剂造成影响，保证药剂有效性，且通过在存药筒中设置隔板将其分为混合腔和送药腔，实现了药剂的有效混合和溶解，出药部的呈锥形设计和排药孔的设置，进一步增强了药剂的均匀投放和释放效果。锥形出药部能够确保药剂从底部向外均匀流动，而排药孔的开设则可以实现药剂的分散释放，保证了药剂在集水池中的均匀分布和作用效果。这样的设计有效地解决了传统药剂投放方式中可能出现的药剂浓度不均和局部过高的问题，提高了地下水污染修复的治理效率和质量；

23、3、本发明巧妙地在挡板的两侧设置过滤板，并在过滤板上设置活性炭吸附层，以期在地下水流经时，能够有效吸附地下水中的一些有机污染物和悬浮物杂质，从而提高一级处理单元对地下水的初步净化效果。与此同时，阻水板的设置形成了v形，增加了对地下水流动的阻力，使得水流在二级处理单元上部的腔室中流动时间增加，有利于悬浮物和重金属离子等污染物的进一步沉淀和分离，且在阻水板的迎水面上设有吸附毛刷，能够进一步捕捉附着地下水中的污染物，提高其净化效果；

24、4、本发明还巧妙的设置移动机构，使药剂投放机构在集水池内进行自由移动，也即是通过第一滑动组件带动安装架沿集水池长度方向往复移动，同时第二滑动组件带动安装基座沿横杆的长度方向滑动，从而实现了药剂投放机构的三维移动。同时通过升降机构可以实现存药筒在集水池内进行升降，这种设计能够根据实际情况灵活调整药剂的投放位置、投放深度和范围，满足不同区域位置和深度处理需求，提高了设备的适用性和通用性，并保证对药剂投放机构的精准控制和定位，确保了药剂投放的准确性和稳定性，从而进一步改善地下水处理修复效果。