[发明专利]一种模块化的铀尾矿库地下水智能原位主动式净化系统

说明书

本发明提供了一种模块化的铀尾矿库地下水智能原位主动式净化系统。该净化系统包括地下净化单元和地上控制单元；地下净化单元包括垂直于水流方向设置于净化区域内的若干根模块化净化柱；地上控制单元包括与模块化净化柱连接的若干台抽水泵以及与抽水泵连接的物联网信息控制台；物联网信息控制台通过控制抽水泵的运行对模块化净化柱内的水压进行调控。通过上述方式，本发明能够在有效提高净化系统使用寿命的同时大幅降低运营成本；并利用物联网控制台控制抽水泵的运行状态，实现对模块化净化柱内水压的智能化调控，进而实现对地下水的主动式净化，以适应复杂的地下水情，并提高填料的利用效率，具有较高的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及地下水环境修复技术领域，尤其涉及一种模块化的铀尾矿库地下水智能原位主动式净化系统。

背景技术

据不完全统计，目前全世界铀尾矿总量已达300亿吨，在多类型地况中长时间的累积产生了大量含有铀等放射性核素的低浓度酸性地下废水，给周围环境造成了巨大的安全隐患。与采用成本高昂的异位离子萃取技术处理的高浓度乏燃料循环废液不同，铀尾矿库地下水总量大、环境流动性强、所处地貌环境多样且毒性较强的铀等放射性核素浓度相对较低，选择原位净化技术对其进行处理更加经济合理。

渗透性反应墙(PRB)技术是一种有效的原位净化铀尾矿库地下废水的技术，主要分为连续墙式结构、漏斗-导水门式结构以及灌注式结构。其中，连续墙式结构对墙体透水性要求较高，且处理大污染羽的施工成本较高；漏斗-导水门式结构虽然改善了废水规避墙体净化的情况，但是对地下水流场干扰严重；灌注式结构通过形成活性反应带达到净化地下水的目的，能适用于深层地下水的治理，但是其需要分散性强、活性高的填充材料，材料成本较高。因此，有必要设计一种适应多种地形、透水率高、对填充材料扩散性以及活性要求较低的净化系统，以解决渗透性反应墙技术推广应用的瓶颈问题。

公开号为CN101880087A的专利提供了一种多排柱状环形结构PRB地下水污染修复技术，该专利通过采用多排柱状环形结构替代传统墙式结构，减少了填料投加量；当填料柱失活后，利用单环柱间的剩余空间即可建立新的填料柱，不需要更换整个结构。然而，单环柱间的空间有限，难以持续对失活的填料柱进行补充；且失活的填料柱仍被固定于原位，还会影响对水污染的修复效果。

公开号为CN108658238A的专利提供了一种水源地原位净水系统，该系统通过在PRB反应墙内设置水修复剂组件，提高对污水的修复效果；并根据污染物的浓度对修复药剂的输出量进行调节，避免药剂的浪费。然而，该系统在对修复药剂的输出量进行调节时，难以使药剂与污水充分反应，导致修复药剂的消耗量仍较大，且水修复剂组件不易更换，导致该净水系统的使用寿命较低，净水效率不高。

有鉴于此，有必要设计一种改进的铀尾矿库地下水净化系统，以解决上述问题。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种模块化的铀尾矿库地下水智能原位主动式净化系统。通过在需要净化的地下水区域原位设置便于更换的模块式地下净化单元，以较低的成本实现对地下水的持续高效净化；并通过设置地上控制单元，利用物联网控制台对抽水泵的运行状态进行控制，实现对模块化净化柱内水压的智能化调控，进而实现对地下水的主动式净化，以适应复杂的地下水情，并提高活性填料的利用效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种模块化的铀尾矿库地下水智能原位主动式净化系统，包括地下净化单元和地上控制单元；所述地下净化单元包括垂直于水流方向设置于净化区域内的若干根模块化净化柱；所述地上控制单元包括与所述模块化净化柱连接的若干台抽水泵以及与所述抽水泵连接的物联网信息控制台；所述物联网信息控制台通过控制所述抽水泵的运行对所述模块化净化柱内的水压进行调控。

作为本发明的进一步改进，所述物联网信息控制台包括用于采集地下水情的信息采集模块以及内设控制程序的控制模块；所述控制模块与所述信息采集模块和所述抽水泵分别电性连接，用于在所述控制程序的驱动下根据所述信息采集模块采集的地下水情信息对所述抽水泵进行控制。