一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置的制作方法

1.本发明属于土壤及地下水修复技术领域，特别是涉及一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置。


背景技术：

2.土壤修复是使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，而地下水资源是水资源的重要组成部分，当前我国地下水污染时有发生，地下水修复是指采用抽提、气提、生物修复、渗透反应墙等技术使受污染的地下水恢复到原有水质；随着制造业以及建筑行业的空前发展，企业生产过程中会对土壤造成严重的污染，这些污染场地中的挥发性物质长时间额滞留在土壤中，对土壤的结构以及功能进行破坏，同时也成为地下水的长期污染源，因此对被污染的地下水以及土壤的修复至关重要。
3.目前对于土壤内部挥发性物质的治理修复大致可分为物理、化学和生物三种方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质，但是这种处理成本较高，易产生二次污染，同时在修复土壤的过程中导致地下水的修复难以满足排放标准；一部分对地下水进行修复的装置通过钻筒将土壤钻出，吸取地下水对其进行处理，此时吸取的地下水与土壤混合，给修复过程造成一定的麻烦。
4.现有的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置在修复土壤以及地下水使用到的成本较高，并且易造成二次污染，同时对土壤挖取以及对地下水吸取的过程中二者易混合，不方便进行独立的修复处理，为此我们提出一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置，解决现有的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置在修复土壤以及地下水使用到的成本较高，并且易造成二次污染，同时对土壤挖取以及对地下水吸取的过程中二者易混合，不方便进行独立的修复处理的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.本发明为一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置，包括筒体，所述筒体内部固定连接有隔层，所述隔层将筒体内部分割为土壤处理腔以及水处理腔，所述土壤处理腔内部活动设置有土壤处理组件，且所述水处理腔内部设置有净水组件；所述筒体底部活动设置有钻探组件，筒体作为修复装置的外壳，起到保护内部各修复组件的作用，同时筒体由于需要钻入土层内部，因此筒体有合金制成，隔层用于将筒体内部进行分割，从而使得筒体内部形成既可以处理地下水又可以修复土壤；
8.所述净水组件包括活动塞条以及真空泵，所述筒体底部临近外侧开设有环形通孔且贯穿至水处理腔内部，所述活动塞条活动设置于环形通孔内部，所述真空泵固定连接在筒体顶部且其进气口贯穿筒体至水处理腔内部，活动塞条用于将水处理腔堵住，避免在进
行钻探或者取土的过程中土壤颗粒进入水处理腔内部，真空泵用于将水处理腔内部进行抽真空作业，使得水处理腔内部处于真空负压状态，从而当活动塞条打开时，地下水能够快速进入水处理腔，并且将水处理腔灌满，便于后续与出水管连接的水泵进行抽水作业；
9.所述土壤处理组件包括推杆、固定筒、电加热管以及螺旋叶片，所述推杆活动设置于固定筒内部，所述固定筒内部固定连接有电加热管，且所述固定筒周侧面固定连接有螺旋叶片，推杆用于推动固定筒，使得固定筒上下活动，固定筒可以上下活动，从而带动螺旋叶片插入土壤中进行取土的作业，电加热管用于对土壤处理腔内部取出的土壤进行加热操作，使得土壤内部的挥发性物质受热挥发，起到修复土壤的作用，螺旋叶片在旋转过程中将土壤卷起，从而不断的进行取土作业；
10.所述钻探组件包括旋转盘、活动件、固定块、钻头、滑块以及旋转件，所述旋转盘活动设置于固定筒底部，且所述旋转盘内部活动连接有三个活动件，每个活动件一端均与固定块一端固定连接，所述固定块另一端与钻头固定连接，所述钻头一侧面开设有滑槽，所述滑块活动设置于滑槽内部，且所述滑块与旋转件一端固定连接，所述旋转件与筒体底部固定连接；三个所述钻头均固定连接在活动塞条底部，旋转盘在旋转槽内部旋转，从而当固定筒旋转的过程中底部的钻探组件不旋转，活动件能够带动钻头改变角度，钻头用于带动整体修复装置钻探至土层深处，通过滑块在钻头内部滑槽的滑动，从而钻头可以通过旋转件旋转角度。
11.优选的，所述筒体内部的土壤处理腔以及水处理腔依次从内向外设置，所述筒体顶部固定连接有三根固定杆，三根固定杆一端均固定连接在安装环周侧面上，所述安装环顶部固定连接有电机，所述电机顶部与安装板固定连接；三根所述固定杆阵列在筒体顶部，固定杆用于固定安装环，安装环起到固定顶部电机的作用，安装板用于将整体的修复装置固定在驱动装置上，从而能够带动修复装置旋转运动。
12.优选的，所述净水组件还包括过滤棉、活性炭、石英砂以及出水管，所述过滤棉、活性炭以及石英砂以此从下往上固定设置于水处理腔内部；所述筒体顶部与出水管固定连接，且所述出水管贯穿筒体顶部至水处理腔内部，过滤棉、活性炭以及石英砂均起到对地下水进行过滤修复的作用，对地下水内部难溶于水的挥发性物质进行过滤去除，出水管用于与外界水泵进行连接，从而将地下水抽出修复后再进行排放。
13.优选的，所述土壤处理组件还包括气缸，所述气缸固定连接在固定筒内部，且所述气缸顶部输出端固定连接有推杆，所述推杆顶部贯穿安装环与电机底部输出端固定连接，气缸用于驱动推杆带动固定筒上下活动。
14.优选的，所述固定筒底部开设有旋转槽，所述旋转盘活动设置于旋转槽内部，旋转盘顶部开设有三个矩形槽，三个所述活动件均活动设置于矩形槽内部。
15.优选的，所述固定筒内部开设有安装槽，所述电加热管以及气缸均固定设置与安装槽内部，且所述电加热管固定连接在气缸底部；所述固定筒为铜镍合金材料制成。
16.优选的，所述活动件、固定块、钻头、滑块以及旋转件的数量均为三个，三个所述钻头呈正三角形阵列于筒体底部。
17.优选的，所述活动塞条为橡胶材质制成，所述活动塞条纵截面厚度大于筒体内壁纵截面厚度。
18.本发明具有以下有益效果：
19.1、本发明通过设置两个独立的土壤修复组件以及净水组件，根据对土壤以及地下水所分布的不同位置进行分层次的处理，地下水位于土壤层的下方，因此首先要进行土壤的污染修复，土壤修复过程中，将固定筒插入土壤内部，通过螺旋叶片将突然源源不断的输送至土壤处理腔内部，再通过设置于固定筒内部的电加热管对土壤进行加热处理，使得土壤内部的挥发性物质被加热挥发掉，从而起到了对土壤修复净化的作用，并且在修复过程中不断的将土壤运出后集中处理，可以快速有效的对土壤进行修复；同时通过设置真空负压环境的水处理腔，当打开水处理腔时，地下水被吸进水处理腔内部，通过在其内部设置的过滤棉、活性炭以及石英砂，可以快速有效的对地下水内部的不溶挥发性物质进行吸附去除，同时加热土壤产生的热量辐射至水处理腔内部，对地下水能够同时起到加热效果，从而加快地下水的净化修复；本发明的两种独立组件，能够快速有效的将土壤以及地下水两种物质进行分批次的净化处理，从而不会影响到处理效果，并且在处理地下水时，不会有土壤混合在其内部，解决了对土壤挖取以及对地下水吸取的过程中二者易混合的问题。
20.2、本发明通过将整体修复组件设置为钻筒形状，并将修复装置固定在驱动结构上，通过驱动结构对其进行驱动，使得本修复组件应用到的场景变得更广，同时应用效率更多，直接在修复装置内部完成取土、抽水，并且净化修复的作用，降低了修复成本，加快了修复效率；通过设置可以进行活动的钻头，根据不同的使用场景，改变钻头的钻探角度，使得修复装置实用性更强。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明提供的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置整体结构示意图之一；
23.图2为本发明提供的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置底部结构示意图；
24.图3为本发明提供的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置主视结构示意图；
25.图4为本发明提供的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置整体结构示意图之二；
26.图5为本发明图4中a处放大图；
27.图6为本发明提供的土壤及地下水复合污染测绘用修复装置剖面结构示意图；
28.图7为本发明图6中b处放大图；
29.图8为本发明图6中c处放大图。
30.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
31.1、筒体；2、隔层；3、固定杆；4、安装环；5、电机；6、安装板；7、活动塞条；8、过滤棉；9、活性炭；10、石英砂；11、真空泵；12、出水管；13、气缸；14、推杆；15、固定筒；16、电加热管；17、螺旋叶片；18、旋转盘；19、活动件；20、固定块；21、钻头；22、滑块；23、旋转件。
具体实施方式
32.为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
35.参阅图1-8，本发明为一种土壤及地下水复合污染测绘用修复装置，包括筒体1，筒体1内部固定连接有隔层2，隔层2将筒体1内部分割为土壤处理腔以及水处理腔，土壤处理腔内部活动设置有土壤处理组件，且水处理腔内部设置有净水组件；筒体1底部活动设置有钻探组件，筒体1作为修复装置的外壳，起到保护内部各修复组件的作用，同时筒体1由于需要钻入土层内部，因此筒体1有合金制成，隔层2用于将筒体1内部进行分割，从而使得筒体1内部形成既可以处理地下水又可以修复土壤；
36.其中，筒体1内部的土壤处理腔以及水处理腔依次从内向外设置，筒体1顶部固定连接有三根固定杆3，三根固定杆3一端均固定连接在安装环4周侧面上，安装环4顶部固定连接有电机5，电机5顶部与安装板6固定连接；三根固定杆3阵列在筒体1顶部，固定杆3用于固定安装环4，安装环4起到固定顶部电机5的作用，安装板6用于将整体的修复装置固定在驱动装置上，从而能够带动修复装置旋转运动。
37.净水组件包括活动塞条7以及真空泵11，筒体1底部临近外侧开设有环形通孔且贯穿至水处理腔内部，活动塞条7活动设置于环形通孔内部，真空泵11固定连接在筒体1顶部且其进气口贯穿筒体1至水处理腔内部，活动塞条7用于将水处理腔堵住，避免在进行钻探或者取土的过程中土壤颗粒进入水处理腔内部，真空泵11用于将水处理腔内部进行抽真空作业，使得水处理腔内部处于真空负压状态，从而当活动塞条7打开时，地下水能够快速进入水处理腔，并且将水处理腔灌满，便于后续与出水管12连接的水泵进行抽水作业；
38.其中，净水组件还包括过滤棉8、活性炭9、石英砂10以及出水管12，过滤棉8、活性炭9以及石英砂10以此从下往上固定设置于水处理腔内部；筒体1顶部与出水管12固定连接，且出水管12贯穿筒体1顶部至水处理腔内部，过滤棉8、活性炭9以及石英砂10均起到对地下水进行过滤修复的作用，对地下水内部难溶于水的挥发性物质进行过滤去除，出水管12用于与外界水泵进行连接，从而将地下水抽出修复后再进行排放。
39.土壤处理组件包括推杆14、固定筒15、电加热管16以及螺旋叶片17，推杆14活动设置于固定筒15内部，固定筒15内部固定连接有电加热管16，且固定筒15周侧面固定连接有螺旋叶片17，推杆14用于推动固定筒15，使得固定筒15上下活动，固定筒15可以上下活动，从而带动螺旋叶片17插入土壤中进行取土的作业，电加热管16用于对土壤处理腔内部取出
的土壤进行加热操作，使得土壤内部的挥发性物质受热挥发，起到修复土壤的作用，螺旋叶片17在旋转过程中将土壤卷起，从而不断的进行取土作业；
40.其中，土壤处理组件还包括气缸13，气缸13固定连接在固定筒15内部，且气缸13顶部输出端固定连接有推杆14，推杆14顶部贯穿安装环4与电机5底部输出端固定连接，气缸13用于驱动推杆14带动固定筒15上下活动。
41.钻探组件包括旋转盘18、活动件19、固定块20、钻头21、滑块22以及旋转件23，旋转盘18活动设置于固定筒15底部，且旋转盘18内部活动连接有三个活动件19，每个活动件19一端均与固定块20一端固定连接，固定块20另一端与钻头21固定连接，钻头21一侧面开设有滑槽，滑块22活动设置于滑槽内部，且滑块22与旋转件23一端固定连接，旋转件23与筒体1底部固定连接；三个钻头21均固定连接在活动塞条7底部，旋转盘18在旋转槽内部旋转，从而当固定筒15旋转的过程中底部的钻探组件不旋转，活动件19能够带动钻头21改变角度，钻头21用于带动整体修复装置钻探至土层深处，通过滑块22在钻头21内部滑槽的滑动，从而钻头21可以通过旋转件23旋转角度。
42.其中，固定筒15底部开设有旋转槽，旋转盘18活动设置于旋转槽内部，旋转盘18顶部开设有三个矩形槽，三个活动件19均活动设置于矩形槽内部。
43.其中，固定筒15内部开设有安装槽，电加热管16以及气缸13均固定设置与安装槽内部，且电加热管16固定连接在气缸13底部；固定筒15为铜镍合金材料制成。
44.其中，活动件19、固定块20、钻头21、滑块22以及旋转件23的数量均为三个，三个钻头21呈正三角形阵列于筒体1底部。
45.其中，活动塞条7为橡胶材质制成，活动塞条7纵截面厚度大于筒体1内壁纵截面厚度。
46.修复装置在进行土壤地下水修复时经过三个步骤，首先通过钻探组件将整体修复装置钻探至地下，再通过土壤处理组件对污染的土壤进行取土修复，最后向下钻探至地下水层次，通过净水组件抽取被污染的地下水进行修复后，最后将修复后的地下水与土壤进行排放。
47.本发明在钻探过程中，通过气缸13的驱动，带动推杆14将固定筒15收缩在筒体1内部，此时固定筒15底部与筒体1底部相齐平，此时钻头21与水平面之间的夹角保持在15
°‑
20
°
之间，修复装置通过安装板6固定在外界的驱动装置上，通过驱动装置带动修复装置旋转，从而通过钻头21钻透地面至其内部，直至钻头21带动修复装置钻探至被污染土壤处。
48.本发明在土壤处理过程中，此时驱动装置停止驱动，筒体1以及钻头21停止旋转，通过气缸13的驱动，带动推杆14将固定筒15一段推出筒体1至其底部，使得固定筒15底部以及螺旋叶片17接触到土壤，此时启动电机5带动底部通过推杆14与其固定连接的固定筒15旋转，在螺旋叶片17的不断旋转下，土壤被螺旋叶片17输送至土壤处理腔内部，电加热管16开始加热，热量通过铜镍合金制成的固定筒15传导至土壤内部，起到对土壤加热的效果，被污染的土壤内部的挥发性物质在加热过程中挥发成气体离开土壤内部，从而对土壤起到修复处理作用，被修复的土壤从筒体1顶端排出，最终统一排放。
49.在本实施方式中，筒体1下降过程中，由于钻头21一端通过旋转件23固定在筒体1底部，因此钻头21另一端在筒体1的带动下向下移动，整体钻头21与水平地面之间的夹角逐渐增大，固定筒15下降，活动件19带动固定块20在矩形槽内部旋转；同时滑块22在滑槽内部
滑动，使得钻头21筒体1外部斜上方延伸，此时由于钻头21向斜上方活动过程中，带动活动塞条7向水处理腔内部延伸。
50.本发明在水处理过程中，此时通过气缸13的驱动，带动推杆14将固定筒15收缩至筒体1内部，直至旋转的钻头21带动活动塞条7从环形通孔内部拔出，此时水处理腔内部的真空负压环境被打破，地下水被吸入水处理腔内部，依次通过其内部的过滤棉8、活性炭9以及石英砂10对地下水进行过滤处理，使得其内部的挥发性物质被吸附过滤掉，直至水灌满整个水处理腔，将出水管12与水泵相连接，通过水泵将处理完成的地下水抽出，最后统一排放。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。