CN113044918A - 一种用于收集地下水中NAPLs的装备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于收集地下水中NAPLs的装备，其特征在于，包括：撇油器和抽提泵；撇油器包括集油槽、浮筒、油管和轴管，集油槽置于浮筒顶部且轴管轴向贯穿集油槽和浮筒；集油槽的出液口与浮筒的进液口相连，浮筒的出液口与油管的一端相连，油管的另一端与轴管的底端相连，轴管的顶端与抽提泵的进液口相连；漂浮在水面上的集油槽用于收集地下水中NAPLs，在重力的作用下，NAPLs依次流经浮筒和油管；在抽提泵的作用，NAPLs经轴管抽出。本发明的装备可以达到只对污染地下水中的NAPLs进行抽出、而不抽提水的目的，可以省去后续的油水分离等工序和设备，从而降低多相抽提过程的能耗。

Description

一种用于收集地下水中NAPLs的装备

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，具体涉及一种用于收集地下水中NAPLs的装备。

背景技术

我国有机化工企业、加油站数量众多，分布广泛；由于历史上生产粗放、环境管理滞后，大量有机化工企业、加油站发生了场地土壤和地下水环境污染问题。许多场地存在非水相液体(Non-aqueous phase liquids，NAPLs)，由于NAPLs类污染物在地下环境中会以吸附相、分散相、自由相、溶解态等各种形式存在，给土壤和地下水的修复带来了巨大困难。为了减少对场地的扰动、提高修复效率，一般先采用多相抽提技术对地下水中的NAPLs进行抽提和处理。

常用的抽提方式有：①双抽提：在单口井中分别对NAPLs、水进行抽提；②全抽提：在单口井中同时抽提NAPLs和水；③多相抽提(双泵)：抽提井中同时有真空泵和水泵，对地下水和气体进行抽提，并通过不同管路抽出；④多相抽提(单泵)利用真空泵从抽提井中的同一管路对地下水和气体进行抽提。

上述抽提方式存在的缺陷有：方式①需要抽提井的口径大，抽提过程增加了NAPLs和水层的接触面污染，需要对抽出的地下水进行油水分离；方式②适用于潜水位较低的地下水修复，运行时容易将NAPLs乳化，增加抽出物的处理成本，同时也会增大NAPLs和水层的接触面污染，需要对抽出的地下水进行油水分离；方式③、方式④抽出的地下水也需要进行油水分离。此外，上述抽提方式一般需要配备专用的抽提装备、分离装备、抽提物处理装备、各类连接管道等，一般需要进行管道的连接、设备的运输和调试等一系列工作方能进行地下水的修复。

随着行业对地下水原位精准修复、绿色修复技术需求的不断提升，研发可专门针对地下水中的NAPLs进行抽提的低扰动、能耗低、方便安装和使用的小型抽提装备十分必要。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种用于收集地下水中NAPLs的装备。

本发明公开了一种用于收集地下水中NAPLs的装备，包括：撇油器和抽提泵；

所述撇油器包括集油槽、浮筒、油管和轴管，所述集油槽置于所述浮筒顶部且所述轴管轴向贯穿所述集油槽和浮筒；所述集油槽的出液口与所述浮筒的进液口相连，所述浮筒的出液口与所述油管的一端相连，所述油管的另一端与所述轴管的底端相连，所述轴管的顶端与所述抽提泵的进液口相连；

漂浮在水面上的所述集油槽用于收集地下水中NAPLs，在重力的作用下，NAPLs依次流经所述浮筒和油管；在所述抽提泵的作用，NAPLs经所述轴管抽出。

作为本发明的进一步改进，所述集油槽包括集油槽盖、集油槽底以及设置在所述集油槽盖与集油槽底之间的滤网，所述集油槽底设有出液口。

作为本发明的进一步改进，所述浮筒内设有导油管，所述导油管的一端通过转接头连接在所述集油槽的出液口上、另一端通过转接头与所述油管相连接；以所述浮筒的中心为点，所述导油管上下端的两个转接头呈点对称关系；

所述油管为螺旋形耐油软管，所述螺旋形耐油软管套在所述轴管外侧；所述轴管贯穿所述集油槽和浮筒的中心轴，且所述轴管的上端高于所述集油槽、下端低于所述浮筒。

作为本发明的进一步改进，所述撇油器还包括：顶部扶正器、底部扶正器和筛网；

所述顶部扶正器套设在所述轴管上且位于所述集油槽的上方，所述底部扶正器套设在所述轴管上且位于所述浮筒的下方，所述筛网设置所述集油槽、浮筒、油管、轴管、顶部扶正器和底部扶正器的外侧。

作为本发明的进一步改进，所述抽提泵为气动气囊泵，由泵体、排液口、进气口和排气口构成。

作为本发明的进一步改进，还包括：软管；

所述软管一端通过卡箍连接在所述抽提泵进液口的接头上，所述软管另一端通过卡箍连接在所述轴管顶端的接头上。

本发明还公开了另一种用于收集地下水中NAPLs的装备，包括：撇油器和储存管；

所述撇油器包括集油槽、浮筒、油管和轴管，所述集油槽置于所述浮筒顶部且所述轴管轴向贯穿所述集油槽和浮筒，所述储存管安装在所述轴管的底端；所述集油槽的出液口与所述浮筒的进液口相连，所述浮筒的出液口与所述油管的一端相连，所述油管的另一端伸入所述储存管内；

漂浮在水面上的所述集油槽用于收集地下水中NAPLs，在重力的作用下，NAPLs依次流经所述浮筒、油管后，收集在所述储存管内。

作为本发明的进一步改进，所述撇油器的顶部安装有提拉环，所述储存管的底部安装有排水阀。

作为本发明的进一步改进，所述集油槽包括集油槽盖、集油槽底以及设置在所述集油槽盖与集油槽底之间的滤网，所述集油槽底设有出液口；

所述浮筒内设有导油管，所述导油管的一端通过转接头连接在所述集油槽的出液口上、另一端通过转接头与所述油管相连接；以所述浮筒的中心为点，所述导油管上下端的两个转接头呈点对称关系；

所述油管为螺旋形耐油软管，所述螺旋形耐油软管套在所述轴管外侧；所述轴管贯穿所述集油槽和浮筒的中心轴，且所述轴管的上端高于所述集油槽、下端低于所述浮筒。

作为本发明的进一步改进，所述撇油器还包括：顶部扶正器和底部扶正器；

所述顶部扶正器套设在所述轴管上且位于所述集油槽的上方，所述底部扶正器套设在所述轴管上且位于所述浮筒的下方，所述储存管安装在所述底部扶正器的下方。

现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明的装备可以达到只对污染地下水中的NAPLs进行抽出、而不抽提水的目的，可以省去后续的油水分离等工序和设备，从而降低多相抽提过程的能耗；同时，抽提过程中扰动低，具有安装使用简单灵活、易操作等特点。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的用于收集地下水中NAPLs的装备的结构示意图；

图2为本发明一种实施例公开的抽提泵与撇油器连接关系示意图；

图3为本发明一种实施例公开的抽提泵示意图；

图4为本发明一种实施例公开的撇油器结构组成示意图；

图5为本发明一种实施例公开的去掉不锈钢网筛的撇油器结构示意图；

图6为本发明一种实施例公开的撇油器浮筒内导油管结构示意图；

图7为本发明一种实施例公开的撇油器浮筒内横截面结构示意图；

图8为本发明一种实施例公开的集油槽结构示意图；

图9为本发明一种实施例公开的集油槽底结构俯视图；

图10为本发明另一种实施例公开的用于收集地下水中NAPLs的装备的结构示意图。

图中：

10、撇油器；11、集油槽；111、集油槽盖；112、集油槽底；113、滤网；114、出液口；12、浮筒；13、油管；14、轴管；15、导油管；16、转接头；17、顶部扶正器；18、底部扶正器；19、筛网；

20、抽提泵；21、泵体；22、排液口；23、进气口；24、排气口；

30、软管；31、卡箍；32、接头；

40、储存管；41、排水阀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

实施例1：

如图1～9所示，本发明提供一种用于收集地下水中NAPLs的装备，包括：撇油器10和抽提泵30；其中，

如图4～6所示，本发明的撇油器10包括集油槽11、浮筒12、油管13和轴管14；集油槽11置于浮筒12顶部，在浮筒12浮力的作用下保证集油槽11漂浮在水面上以收集地下水中NAPLs；轴管14轴向贯穿集油槽11和浮筒12，优选为贯穿集油槽11和浮筒12的中心轴，且轴管14的上端高于集油槽11、下端低于浮筒12。本发明的集油槽11的出液口与浮筒12的进液口相连，浮筒12的出液口与油管13的一端相连，油管13的另一端与轴管14的底端相连。

在上述撇油器10结构的基础上，如图8、9所示，本发明的集油槽11包括集油槽盖111、集油槽底112以及设置在集油槽盖111与集油槽底112之间的滤网113，集油槽底112设有出液口114，集油槽盖111和集油槽底112的中心设有供轴管14穿过的通孔。本发明的集油槽11可将地下水中NAPLs经过滤网113过滤后，经出液口114向下输送。进一步，本发明的集油槽盖111和集油槽底112的材质为不锈钢、耐油PET塑料或PMMA塑料，集油槽底112的出液口114处安装有转接头16，转接头16优选为快速转换接头，用于将聚在集油槽11底部的NAPLs导入到油管13中；滤网113优选为疏水亲油不锈钢滤网。

在上述撇油器10结构的基础上，如图5～7所示，本发明的浮筒12内设有导油管15，轴管6优选为不锈钢输送轴管，其穿过浮筒12的中心；导油管15上端与集油槽11下端的转接头16相连，导油管15下端与浮筒12底部的转接头16相连；以浮筒12内不锈钢输送轴管6的中心为点，导油管15上下端的两个转接头16呈点对称关系；进一步，浮筒12为高密度聚乙烯浮筒。本发明的导油管15可将集油槽11收集的NAPLs进一步向下传输。

在上述撇油器10结构的基础上，如图5所示，本发明的油管13为螺旋形耐油软管，螺旋形耐油软管套在轴管14外侧；螺旋形耐油软管一端通过转接头16与导油管15相连，另一端通过转接头16与轴管14的底端相连。本发明螺旋形耐油软管可将导油管15传输的NAPLs进一步传输至轴管14中。

在上述撇油器10结构的基础上，如图4所示，本发明的撇油器10还包括顶部扶正器17、底部扶正器18和筛网19，筛网19优选为不锈钢筛网；其中，顶部扶正器17套设在轴管14上且位于集油槽11的上方，底部扶正器18套设在轴管14上且位于浮筒12的下方，筛网19设置集油槽11、浮筒12、油管13、轴管14、顶部扶正器17和底部扶正器18的外侧。进一步，撇油器10的直径为4.5cm-9.5cm、长度为90-168cm，不锈钢筛网19的孔径在60-100目。本发明通过顶部扶正器17和底部扶正器18的设置保证撇油器10在水中的稳定性。

本发明的抽提泵20与轴管14的顶端相连，用于将轴管14内的NAPLs排出在外。具体的，如图2、3所示，本发明的抽提泵20为气动气囊泵，由泵体21、排液口22、进气口23和排气口24构成。

在上述结构的基础上，本发明通过软管30连接抽提泵20和轴管14，即：软管30一端通过卡箍31连接在抽提泵20进液口的接头32上，软管30另一端通过卡箍31连接在轴管14顶端的接头32上。进一步，软管30优选为耐燃油丁腈橡胶软管，接头32为快速接头。

实施例1的使用方法包括：

使用时采用耐油、耐腐蚀钢绳将该装备置于抽水井中，并把钢绳固定在井盖上，便于将装备取出；运行时开通抽提泵20，在负压作用下地下水中的NAPLs通过疏水亲油不锈钢滤网113进入集油槽11、流入螺旋形耐油软管13中，通过不锈钢输送轴管14将螺旋形耐油软管13中汇集的NAPLs抽出。

实施例2：

如图10所示，本发明提供另一种用于收集地下水中NAPLs的装备，其与实施例1的区别仅在于：不配备抽提泵20，在撇油器10顶部安装提拉环、在撇油器10底部连接一个用于储存NAPLs的储存管40，切断撇油器10中的螺旋形耐油软管13与不锈钢输送轴管14的连接，螺旋形耐油软管13的底部开口紧贴储存管40内壁，储存管40的底部设有排水阀41。

实施例2的使用方法包括：

使用时采用耐油、耐腐蚀钢绳将该装备置于抽水井中，并把钢绳固定在井盖上，便于将装备取出；地下水中的NAPLs通过疏水亲油不锈钢滤网113进入集油槽11，在重力作用下，经螺旋形耐油软管13、不锈钢输送轴管14流入储存管40中，待储存管40装满NAPLs后，手动将抽提装备提出，打开储存管底部的排水阀41将NAPLs排出。

本发明的优点为：

本发明的装备可以达到只对污染地下水中的NAPLs进行抽出、而不抽提水的目的，可以省去后续的油水分离等工序和设备，从而降低多相抽提过程的能耗；同时，抽提过程中扰动低，具有安装使用简单灵活、易操作等特点。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于收集地下水中NAPLs的装备，其特征在于，包括：撇油器和抽提泵；

所述撇油器包括集油槽、浮筒、油管和轴管，所述集油槽置于所述浮筒顶部且所述轴管轴向贯穿所述集油槽和浮筒；所述集油槽的出液口与所述浮筒的进液口相连，所述浮筒的出液口与所述油管的一端相连，所述油管的另一端与所述轴管的底端相连，所述轴管的顶端与所述抽提泵的进液口相连；

漂浮在水面上的所述集油槽用于收集地下水中NAPLs，在重力的作用下，NAPLs依次流经所述浮筒和油管；在所述抽提泵的作用，NAPLs经所述轴管抽出。

2.如权利要求1所述的装备，其特征在于，所述集油槽包括集油槽盖、集油槽底以及设置在所述集油槽盖与集油槽底之间的滤网，所述集油槽底设有出液口。

3.如权利要求1所述的装备，其特征在于，所述浮筒内设有导油管，所述导油管的一端通过转接头连接在所述集油槽的出液口上、另一端通过转接头与所述油管相连接；以所述浮筒的中心为点，所述导油管上下端的两个转接头呈点对称关系；

所述油管为螺旋形耐油软管，所述螺旋形耐油软管套在所述轴管外侧；所述轴管贯穿所述集油槽和浮筒的中心轴，且所述轴管的上端高于所述集油槽、下端低于所述浮筒。

4.如权利要求1所述的装备，其特征在于，所述撇油器还包括：顶部扶正器、底部扶正器和筛网；

所述顶部扶正器套设在所述轴管上且位于所述集油槽的上方，所述底部扶正器套设在所述轴管上且位于所述浮筒的下方，所述筛网设置所述集油槽、浮筒、油管、轴管、顶部扶正器和底部扶正器的外侧。

5.如权利要求1所述的装备，其特征在于，所述抽提泵为气动气囊泵，由泵体、排液口、进气口和排气口构成。

6.如权利要求1所述的装备，其特征在于，还包括：软管；

所述软管一端通过卡箍连接在所述抽提泵进液口的接头上，所述软管另一端通过卡箍连接在所述轴管顶端的接头上。

7.一种用于收集地下水中NAPLs的装备，其特征在于，包括：撇油器和储存管；

所述撇油器包括集油槽、浮筒、油管和轴管，所述集油槽置于所述浮筒顶部且所述轴管轴向贯穿所述集油槽和浮筒，所述储存管安装在所述轴管的底端；所述集油槽的出液口与所述浮筒的进液口相连，所述浮筒的出液口与所述油管的一端相连，所述油管的另一端伸入所述储存管内；

漂浮在水面上的所述集油槽用于收集地下水中NAPLs，在重力的作用下，NAPLs依次流经所述浮筒、油管后，收集在所述储存管内。

8.如权利要求7所述的装备，其特征在于，所述撇油器的顶部安装有提拉环，所述储存管的底部安装有排水阀。

9.如权利要求7所述的装备，其特征在于，所述集油槽包括集油槽盖、集油槽底以及设置在所述集油槽盖与集油槽底之间的滤网，所述集油槽底设有出液口；

所述浮筒内设有导油管，所述导油管的一端通过转接头连接在所述集油槽的出液口上、另一端通过转接头与所述油管相连接；以所述浮筒的中心为点，所述导油管上下端的两个转接头呈点对称关系；

所述油管为螺旋形耐油软管，所述螺旋形耐油软管套在所述轴管外侧；所述轴管贯穿所述集油槽和浮筒的中心轴，且所述轴管的上端高于所述集油槽、下端低于所述浮筒。

10.如权利要求7所述的装备，其特征在于，所述撇油器还包括：顶部扶正器和底部扶正器；

所述顶部扶正器套设在所述轴管上且位于所述集油槽的上方，所述底部扶正器套设在所述轴管上且位于所述浮筒的下方，所述储存管安装在所述底部扶正器的下方。

Images