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一種地下水修復裝置的布水系統.pdf

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一種 地下水 修復 裝置 水系
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摘要
申請專利號:

CN201510249563.9

申請日:

2015.05.15

公開號:

CN104891652A

公開日:

2015.09.09

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 3/28申請日:20150515|||公開
IPC分類號: C02F3/28; C02F101/16(2006.01)N 主分類號: C02F3/28
申請人: 中國環境科學研究院
發明人: 楊昱; 席北斗; 姜永海; 馬志飛; 廉新穎; 徐祥健; 安達
地址: 100012北京市朝陽區安外北苑大羊坊8號
優先權:
專利代理機構: 中科專利商標代理有限責任公司11021 代理人: 宋焰琴
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510249563.9

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2017.03.15|||2015.10.07|||2015.09.09

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

一種地下水修復裝置的布水系統,其包括:布水管,所述布水管是由若干節長度相等且管徑不等的圓管連接而成,布水管的管壁上開設有孔洞,所述的孔洞為三排,每排孔洞沿圓柱體母線等距布設,相鄰兩排孔洞之間的弧形管壁所對應的圓心角為45°~75°;該布水管的小管徑一端連接地下水修復裝置的導水管,大管徑的一端為密封端;布水管的孔洞朝下地埋設在一級填料層上表面的一側且與第一層隔水擋板之間,一級填料層中平行于一級填料橫截面設有多層隔水擋板,隔水擋板的長度為一級填料層長度的70%~85%,多層隔水擋板相互交錯地一端與一級填料層側壁連接,另一端向上折起一角度;一級填料層的下方為二級填料層。

權利要求書

權利要求書
1.  一種地下水修復裝置的布水系統,其包括:
布水管,所述布水管是由若干節長度相等且管徑不等的圓管連接而成,布水管的管壁上開設有孔洞,所述的孔洞為三排,每排孔洞沿圓柱體母線等距布設,相鄰兩排孔洞之間的弧形管壁所對應的圓心角為45°~75°;
該布水管的小管徑一端連接地下水修復裝置的導水管,大管徑的一端為密封端;
布水管的孔洞朝下地埋設在一級填料層上表面的一側且與第一層隔水擋板之間,一級填料層中平行于一級填料橫截面設有多層隔水擋板,隔水擋板的長度為一級填料層長度的70%~85%,多層隔水擋板相互交錯地一端與一級填料層側壁連接,另一端向上折起一角度;
一級填料層的下方為二級填料層。

2.  根據權利要求1所述地下水修復裝置的布水系統,其中,布水管的每個孔洞安裝有丫字型支架,支架頂點與孔洞圓心距離為孔洞半徑,支架末端分別與孔洞圓周三等分點連接。

3.  根據權利要求1或2所述地下水修復裝置的布水系統,其中,不同管徑布水管開孔個數與管徑比的平方成正比,按以下公式計算
nj=(Dj/Di)2×ni,
其中n為管壁開孔個數,D為布水管直徑,孔洞個數取與計算結果最接近的3的倍數。

4.  根據權利要求1所述地下水修復裝置的布水系統,其中,隔水擋板向上折起的角度為45°~60°,折起的高度為兩層隔水擋板的間距的1/2~2/3。

說明書

說明書一種地下水修復裝置的布水系統
技術領域
本發明屬于地下水污染修復領域,具體地涉及一種用在地下水污染修復裝置中的布水系統。
背景技術
名稱為《一種氨氮污染地下水的修復裝置》(申請公布號CN 103613199 A)的發明,公開了地下水修復裝置可利用介質材料的吸附作用、植物的吸收利用作用、微生物的硝化作用與反硝化作用,實現地下水中氨氮污染物的高效去除,是一種將濕地技術、滲透反應墻技術和井灌技術優化組合的新型地下水修復裝置,具有成本低、易施工、地下水擾動小、靈活性強、修復功能強及適應性強的特點。
在其修復地下水的過程中,欲修復的地下水經抽水管進入導水管,并通過布水系統進入一級填料層,在與填料充分接觸后,地下水中氨氮在填料層的吸附、植物修復和微生物降解作用下得到有效去除,修復后的地下水通過二級填料層的滲流裝置流回至目標含水層。在此過程中,保證受污染的地下水在一級填料層中的停留時間,使其與填料介質充分接觸,對于提高該裝置中地下水的修復效果至關重要。該裝置現有布水系統采用單管管壁四周均勻開孔的布水方式,容易出現布水不均勻的現象,并且受污染的地下水不易與一級填料層充分接觸,從而縮短地下水中污染物在一級填料層中的停留時間,進而影響地下水修復效果。
因此,有必要提出一種新的布水系統以克服前述缺陷。
發明內容
本發明目的在于提供一種地下水修復裝置的布水系統,其布水均勻,而且能夠保證受污染的地下水在填料系統中的停留時間。
為實現上述目的,本發明提供的地下水修復裝置的布水系統,其包括:
布水管,所述布水管是由若干節長度相等且管徑不等的圓管連接而成,布水管的管壁上開設有孔洞,所述的孔洞為三排,每排孔洞沿圓柱體母線等距布設,相鄰兩排孔洞之間的弧形管壁所對應的圓心角為45°~75°;
該布水管的小管徑一端連接地下水修復裝置的導水管,大管徑的一端為密封端;
布水管的孔洞朝下地埋設在一級填料層上表面的一側且與第一層隔水擋板之間,一級填料層中平行于一級填料橫截面設有多層隔水擋板,隔水擋板的長度為一級填料層長度的70%~85%,多層隔水擋板相互交錯地一端與一級填料層側壁連接,另一端向上折起一角度;
一級填料層的下方為二級填料層。
所述地下水修復裝置的布水系統,其中,布水管的每個孔洞安裝有丫字型支架,支架頂點與孔洞圓心距離為孔洞半徑,支架末端分別與孔洞圓周三等分點連接。
所述地下水修復裝置的布水系統,其中,不同管徑布水管開孔個數與管徑比的平方成正比,按以下公式計算
nj=(Dj/Di)2×ni,
其中n為管壁開孔個數,D為布水管直徑,孔洞個數取與計算結果最接近的3的倍數。
所述地下水修復裝置的布水系統,其中,隔水擋板向上折起的角度為45°~60°,折起的高度為兩層隔水擋板的間距的1/2~2/3。
本發明的優點在于:
(1)布水均勻。采用長度相等但不等管徑的圓柱形布水管組合體的設計以及管壁開孔數量的設計,使得布水管各孔洞出水流量均勻;管壁三排出水孔的設計有助于受污染的地下水在填料層中均勻分布。
(2)靈活性強。在操作過程中可根據實際場地抽水流量、填料層規模以及填料介質特性,選擇不同管徑,不同長度的布水管進行自由組合,以達到最佳布水效果。
(3)布水管不易堵塞。布水管孔洞安裝的丫字型支架保證了孔洞的出水空間,并且不易被填料堵塞。
(4)受污染地下水與填料層充分接觸。地下水在隔水擋板的阻隔作用 下,延長了其在一級填料層中的停留時間,使其與填料介質充分接觸,得到有效降解。
(5)增強厭氧環境。一級填料層中增加隔水擋板有助于在填料層中形成厭氧環境,從而提高厭氧微生物對地下水中氨氮污染物的降解效率。
附圖說明
圖1是本發明布水管及孔洞布設示意圖。
圖2是本發明布水管孔洞剖面圖。
圖3A是本發明布水管孔洞丫字型支架示意圖
圖3B是布水管孔洞丫字型支架俯視圖。
圖4是本發明的布水系統中隔水擋板的示意圖。
附圖中主要組件符號說明:
1布水管,2出水孔,3丫字型支架,4一級填料層,5隔水擋板,6二級填料層。
具體實施方式
本發明是在《一種氨氮污染地下水的修復裝置》(申請公布號CN 103613199 A)的布水系統基礎上所作的改進。
本發明的布水系統包括布水管和填料層,具體地說,本發明的布水管是由長度相等但不等管徑的圓管組合而成,以及平行于一級填料層橫截面的隔水擋板。地下水經導水管進入布水管,通過布水管上的孔洞進入一級填料層,在隔水擋板的作用下均勻分布在一級填料層中。
本發明的布水管與導水管相連接的一端管徑最小,管徑沿水流方向逐漸增大,最末端的布水管尾部密封。布水管上的孔洞設置為三排,每排孔洞沿圓柱體母線等距布設,孔洞半徑為1~3mm。三排孔洞一一對應設置,相鄰兩排孔洞之間的弧形管壁所對應的圓心角為45°~75°。每個孔洞安裝有丫字型支架,支架頂點與孔洞圓心距離為孔洞半徑,支架末端分別與孔洞圓周三等分點連接。不同管徑布水管開孔個數與管徑比的平方成正比,即nj=(Dj/Di)2×ni,其中n為管壁開孔個數,D為布水管直徑。孔洞個數取與計算結果最接近的3的倍數。
一級填料層中的隔水擋板平行于一級填料層橫截面,等間距交叉置于一級填料層最大厚度的n等分點,其中n為大于等于2的自然數,擋板長度為一級填料層長度的70%~85%,擋板一端與一級填料層側壁緊密連接,另一端向上折起45°~60°,折板高度為兩層擋板之間厚度的1/2~2/3。
下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明。
如圖1所示,本發明的地下水修復裝置的布水系統包括管體1,所述布水管1主要起到運輸受污染地下水的作用。為了更加有利于布水管均勻出水,布水管設置為長度相等但不等管徑的圓柱形布水管組合體,與導水管相連接的一端管徑最小,沿水流方向管徑逐漸增大,最末端的導水管尾部密封,用于限制受污染地下水從布水管1的一端流出。每根圓柱形布水管的長度為25~50cm,管徑為2~5cm。布水管設置于一級填料層上表面與第一層隔水擋板之間1/2處。布水管1的管壁設有用于布水的孔洞2,孔洞2設置為三排,每排孔洞沿圓柱體母線等距布設,孔洞半徑為1~3mm。不同管徑導水管開孔個數與管徑比的平方成正比,即nj=(Dj/Di)2×ni,其中n為管壁開孔個數,D為布水管直徑。孔洞2個數取與計算結果最接近的3的倍數。
如圖2所示,三排孔洞2一一對應設置,相鄰兩排孔洞2之間的弧形管壁所對應的圓心角為45°~75°,可使得受污染地下水從三個方向流出,充分與填料進行接觸,并且不易導致受污染地下水發生溢流。
如圖3A和B所示,每個孔洞安裝有丫字型支架3,支架頂點與孔洞圓心距離為孔洞半徑,丫字型支架3采用與管材相同的材料,支架末端通過插孔的方式分別與孔洞圓周三等分點連接。丫字型支架3能夠增大孔洞的出水空間,同時使得孔洞不易被填料堵塞。
如圖4所示,一級填料層4中設有n個隔水擋板5,隔水擋板5平行于一級填料層橫截面,等間距交叉置于一級填料層最大厚度的n等分點,其中n為大于等于2的自然數。隔水擋板長度為一級填料層長度的70%~85%,各隔水擋板相互交錯地一端與一級填料層側壁緊密連接,另一端向上折起45°~60°,折板高度為兩層擋板之間厚度的1/2~2/3。
布水管的孔洞朝下地埋設在一級填料層上表面的一側且與第一層隔水擋板之間,受污染的地下水經由布水管進入一級填料層后,在隔水擋板 5的阻隔作用下與一級填料層充分接觸,由上至下依次通過各隔水擋板5,在越過最后一個隔水擋板5后逐漸進入二級填料層6,進而進入目標含水層。由于布水管的三排孔洞是朝向一級填料層的填料,使得受污染的地下水在一級填料層中均勻分布,同時由隔水擋板的作用使得受污染的地下水可與一級填料層充分接觸反應后再經二級填料層進入地下水,并且可以更好的在一級填料層中營造厭氧環境,從而有利于該裝置對地下水氨氮污染物的修復效果。

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