一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统，包括压裂成孔装置、修复装置和修复井；压裂成孔装置包括压裂泵和压裂管，压裂管一端与压裂泵连接，另一端置于修复井内；且按一定间隔设置有封隔器，每两个相邻的封隔器中间设有压裂孔，一定压力的压裂液和支撑剂经压裂孔向污染土壤喷出，使污染土壤中形成压裂孔隙；修复装置包括注药系统和抽出处理系统，待压裂孔隙形成后，注药系统向修复井内注入修复剂，经压裂孔隙作用于污染土壤，抽出处理系统将压裂液和反应完的修复剂抽出修复井。本实用新型专利技术将水力压裂技术引入土壤修复的领域，通过压裂技术加大了药剂和污染物接触的面积，有效的加速了污染物的修复和降解，降低了修复成本。降低了修复成本。降低了修复成本。

【技术实现步骤摘要】
一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统


[0001]本技术涉及污染土壤修复
，具体涉及一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统。

技术介绍

[0002]由于建国和改革开发初期工业化进程的加速，大量企业工厂为扩大生产、寻求利益而忽视了环保的重要，企业的生产过程中大量的污染物渗透进入了土壤中，而又因土壤内地下水的溶解作用，导致了污染物的扩散，随年代的增长，污染程度加深，污染范围扩大，导致了一些列的土壤污染问题，影响了人体和环境的健康状态。土壤修复逐渐进入人们的视野，大批的修复项目开间。
[0003]目前污染土壤的修复有固化/稳定化、水泥窑协同处理、化学氧化/还原、生物修复、原位/异位热脱附等技术，不同的技术有不同的适用场地，如固化/ 稳定化技术适用重金属和迁移性较差的污染物，水泥窑协同处置适用不含砷、汞，且附近有水泥窑能够处置污染土壤，化学氧化/还原技术适用于地层渗透系数较佳的情况等，而对较厚的粘土层污染目前主要的修复技术很难达到比较理想的效果，例如固化/稳定化技术只能处理迁移性差的污染物，对粘土层中迁移能力强的污染物修复效果不佳，原位/异位热脱附技术能够应对粘土层的污染，但原位修复价格昂贵，运行周期太长，异位热脱附需大范围开挖基坑，容易造成二次污染。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的不足之处，本技术提供了一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统。
[0005]本技术公开了一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统，包括压裂成孔装置、修复装置和深挖于污染土壤中的修复井；
[0006]所述压裂成孔装置包括压裂泵和压裂管，所述压裂管一端与所述压裂泵连接，另一端置于所述修复井内；置于所述修复井内的所述压裂管按一定间隔设置有封隔器，且每两个相邻的所述封隔器中间设有压裂孔，一定压力的压裂液和支撑剂通过所述压裂泵和压裂管，经所述压裂孔向污染土壤喷出，使污染土壤中形成压裂孔隙；
[0007]所述修复装置包括注药系统和抽出处理系统，待所述压裂孔隙形成后，所述注药系统向所述修复井内注入修复药剂，所述修复药剂经所述压裂孔隙作用于污染土壤，所述抽出处理系统将所述压裂液和反应完的所述修复药剂抽出所述修复井。
[0008]作为本技术的进一步改进，所述压裂泵为三缸柱塞泵，所述三缸柱塞泵的最大形成压力为160Mpa。
[0009]作为本技术的进一步改进，所述压裂管为石油压裂用压裂管，所述石油压裂用压裂管的外径不大于10cm。
[0010]作为本技术的进一步改进，所述封隔器为压缩封隔器，所述压缩封隔器按一
定间隔设置在所述压裂管上。
[0011]作为本技术的进一步改进，所述压裂孔选用压裂喷枪，每个所述压裂喷枪均设有不少于6个的喷射孔，多个喷射孔之间呈一定角度布置。
[0012]作为本技术的进一步改进，所述压裂喷枪孔径为所述支撑剂直径的3 倍，多个所述喷射孔之间的布置角度为60
°
。
[0013]作为本技术的进一步改进，所述压裂液为可降解凝胶压裂液；
[0014]所述支撑剂包括陶瓷、石英砂、石粒和自悬浮支撑剂。
[0015]作为本技术的进一步改进，待所述压裂孔隙形成后，撤出所述压裂成孔装置，向所述修复井内安装开筛套管，所述开筛套管紧贴所述修复井内壁安装，所述开筛套管外侧填充石英砂，所述开筛套管靠近地面的端口密封固定；
[0016]所述开筛套管的开筛率为10％。
[0017]作为本技术的进一步改进，所述修复装置还包括潜水泵，所述潜水泵置于所述修复井内，且所述潜水泵低于最底层的所述压裂孔高度；
[0018]所述潜水泵与所述抽出处理系统通过管路连接，通过所述潜水泵将所述修复井内的所述压裂液和反应完的所述修复药剂抽出所述修复井。
[0019]与现有技术相比，本技术的有益效果为：
[0020]本技术结构简单，施工方便，通过将水力压裂技术引入土壤修复的领域，通过设置压裂泵和压裂管、压裂孔，通过压裂技术加大了粘土层药剂和污染物接触的面积，有效的加速了污染物的修复和降解，同时降低了修复成本，能够有效应对粘土层低渗透性，弱迁移性的问题；
[0021]本技术的压裂液选用可降解凝胶压裂液，凝胶压裂液有能够自然降解，凝胶压裂液强度大，支撑剂在凝胶中不容易沉淀，冲压效果好的优点。
附图说明
[0022]图1为本技术公开的一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统的压裂成孔装置系统结构图；
[0023]图2为本技术公开的一种水力压裂强化的粘土层有机土壤修复系统的修复装置系统结构图。
[0024]图中：
[0025]1、压裂泵；2、压裂管；3、封隔器；4、压裂孔；5、压裂孔隙；6、注药系统；7、支撑剂；8、抽出处理系统；9、潜水泵；10、开筛套管；11、石英砂；12、修复井。
具体实施方式
[0026]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0027]在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖
直”、“水平”、“内”、“外”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技术和简化描述，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技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0028]在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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技术中的具体含义。
[0029]下面结合附图对本技术做进一步的详细描述：
[0030]本技术公开了一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统，包括压裂成孔装置、修复装置和深挖于污染土壤中的修复井12；压裂成孔装置包括压裂泵1和压裂管2，压裂管2一端与压裂泵1连接，另一端置于修复井12内；置于修复井12内的压裂管2按一定间隔设置有封隔器3，且每两个相邻的封隔器3中间设有压裂孔4，一定压力的压裂液和支撑剂7通过压裂泵 1和压裂管2，经压裂孔4向污染土壤喷出，使污染土壤中形成压裂孔隙5；修复装置包括注药系统6和抽出处理系统8，待压裂孔隙5形成后，注药系统 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水力压裂强化的粘土层有机污染土壤修复系统，其特征在于，包括压裂成孔装置、修复装置和深挖于污染土壤中的修复井；所述压裂成孔装置包括压裂泵和压裂管，所述压裂管一端与所述压裂泵连接，另一端置于所述修复井内；置于所述修复井内的所述压裂管按一定间隔设置有封隔器，且每两个相邻的所述封隔器中间设有压裂孔，一定压力的压裂液和支撑剂通过所述压裂泵和压裂管，经所述压裂孔向污染土壤喷出，使污染土壤中形成压裂孔隙；所述修复装置包括注药系统和抽出处理系统，待所述压裂孔隙形成后，所述注药系统向所述修复井内注入修复药剂，所述修复药剂经所述压裂孔隙作用于污染土壤，所述抽出处理系统将所述压裂液和反应完的所述修复药剂抽出所述修复井。2.根据权利要求1所述的粘土层有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述压裂泵为三缸柱塞泵，所述三缸柱塞泵的最大形成压力为160Mpa。3.根据权利要求1所述的粘土层有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述压裂管为石油压裂用压裂管，所述石油压裂用压裂管的外径不大于10cm。4.根据权利要求1所述的粘土层有机污染土壤修复系统，其特征在于，所述封隔器为压缩封隔器，所述压缩封隔器按一定间隔设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭天亮，
申请(专利权)人：郭天亮，
类型：新型
国别省市：