[发明专利]一体化智能高压注射药液自动配置及注入设备

说明书

本发明公开了一体化智能高压注射药液自动配置及注入设备，包括供电单元、智能控制系统、筛分称重计量单元、搅拌混合单元、存储单元、注入单元。根据设定的药剂浓度及搅拌混合单元的容积，智能控制系统计算出需要的药剂用量，通过筛分、称重(计量)注入搅拌混合单元，注入溶剂搅拌混合后输送至存储单元。修复时，注入单元通过高压流体泵将存储单元内配置好的药剂按照设置的压力和流量输送至修复钻进设备，对污染土壤和地下水进行修复。智能控制系统根据修复过程中药剂的消耗量、存储单元内药剂剩余量及药剂配置速度，控制设备自动进行药液混合配置。采用一体化设计，所有组成单元集成在标准集装箱内部，方便运输和使用。

技术领域

本发明涉及土壤地下水修复处技术领域，具体涉及一体化智能高压注射药液自动配置及注入设备。

背景技术

我国地下水污染已呈现从点状污染向带状和面状污染发展的态势，因原位注入方法无需开挖、扰动小、成本低，已成为地下水修复的发展热点和方向。

高压喷射浆技术是将注浆技术和高压水利喷射切割技术相结合的一种施工工艺。在进行固化稳定化、化学还原氧化时用高压喷射设备将药剂注入到深层土壤中，使其实现药剂与污染土壤及地下水的有效均匀混合，提升污染物去除效果，且场地不换保持良好的工程特性。高压喷射工艺应用于场地污染原位修复施工时，需要考虑综合作用半径、药剂用量、混合效果及二次污染等因素。高压喷射方法可适用于黏土、粉质黏土、淤泥质土、砂砾石等土壤。其作用半径与注浆压力、喷嘴直径、提升速度、土壤特性密切相关。

按照喷射管类型可将高压喷射方法分为单管法、双管法、三重管法等，单管法只喷射药剂溶液，具有施工速度快、成本低、基本无返浆点等优点；但作用范围太小，影响施工效率，且混合效果一般。二重管法喷射高压浆液和压缩空气，作用半径比单管法明显增大，且在压缩空气的辅助切割，混合效果也大大提高，但施工过程中有部分返浆。三重管法喷射中采用低压浆液置换、超高压水和压缩空气切割的方式，是的该方法的有效作用半径明显增大，并且混合效果最好，但他的原理是由泥浆泵注较低压力的浆液进行充填置换，一定程度上增加施工工期和成本，且大量高压水的使用会造成施工区域地基强度大大降低，影响后续工程进展。综上所述，单管法和二重管法比较适用于污染场地原位修复工程施工，二重管法功效更快，在施工过程中可以通过调整工艺参数，达到减少甚至不返浆的目的。按照喷射方式可将高压喷射方法分为旋喷(提升旋转喷浆)、摆喷(提升摆动喷浆)和定喷(提升定向喷浆)。按照持续时间又可将可将高压喷射方法分为复喷(重复喷射)和驻喷(只摆动不提升)。

不同的土壤地下水修复技术由于其工艺原理不同，所需要的修复设备也会存在差异，目前市场上的土壤地下水修复设备也基本是为了某一种修复技术而专门设计配套的专用设备，功能比较单一。土壤地下水原位修复采用钻进设备钻进至目标区域后开始高压喷射修复药液，修复过程中药液添加投放工艺粗糙、压力控制难度大，无法满足地下水污染治理需要；目前国内尚无集药液配置、注入于一体的智能化装备，本发明涉及的一体化智能高压注射药液自动配置及注入设备保证了高压喷射修复工艺中药剂的高效混合与精准输送，提高了注入精度，降低了修复成本，解决了精准修复的技术难题，为土壤地下水污染治理提供有力的技术与装备支撑。

发明内容

本发明的目的为污染土壤地下水原位高压喷射修复提供一种一体化智能高压注射药液自动配置及注入设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：