【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环境治理，具体涉及同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备及方法
技术介绍
1、vocs的来源主要分为天然源和人为源两大类。天然源是指自然界中动植物和微生物等生物过程，火山喷发，森林火灾等非生物过程释放的vocs。人为源是指由人类活动产生的，包括工业源、农业源、生活源和移动源。在全球范围内，自然排放贡献了91.9％的tvoc，但在人类居住的地区，人为因素与自然因素相当。人类活动的多样性导致了vocs来源的复杂性，如垃圾填埋场、运输、工业生产和化石燃料燃烧等；随着经济的发展和城市规划，工业生产活动及遗留的有机污染场地是vocs的重要来源之一，工业生产活动产生vocs类污染物进入人类环境中，部分vocs物质在运输和储存的过程中通过渗漏和和不合理堆放伴随雨水进入到土壤、地下水中。
2、面对日益严峻的土壤和地下水污染风险防控形势，污染场地土壤和地下水中vocs检测是土壤环境治理的首要环节；然而，现有的检测设备在使用时，主要依托人工采样检测，检测周期较长，而且检测设备价格昂贵，对实验环境要求较高，多用于实验室定量分析，无法携带到现场使用，且无法同时监测土壤和地下水中的有机污染物；而当样品被储存或运输到分析实验室时，污染物可能会在运输中因蒸发或降解而丢失，影响调查结果。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术问题，本专利技术提供了同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备及方法。
2、本专利技术的技术方案为：同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs
3、采样组件包括设置在井筒内部的采气构件、采水构件和设置在井口支架上的牵拉构件；采气构件包括两个密封盘和分别套设在两个密封盘外部的密封气囊，两个密封盘之间通过拉杆连接；井口支架上设置有与密封气囊连接的充气机和与两个密封盘和井筒围成的空间连接的抽气泵；采水构件包括设置在密封盘底端的调节筒、设置在调节筒底端的集水筒和设置在调节筒内部且与集水筒连接的电动推杆；集水筒的侧壁上贯穿设置有进水槽，底端设置有液位传感器；井口支架上设置有与集水筒连接的抽水泵；
4、检测组件包括设置在井口支架上的吹扫捕集构件和vocs检测仪；吹扫捕集构件分别与抽水泵、vocs检测仪连接；vocs检测仪与充气泵连接；
5、plc控制器分别与液位传感器、充气机、抽气泵、电动推杆、抽水泵、吹扫捕集构件和vocs检测仪电性连接。
6、进一步地，牵拉构件包括转动卡接在井口支架顶端的导向滑轮、设置在井口支架上且与plc控制器电性连接的电动绞盘和一端与位于井筒内部上端的密封盘连接、另一端穿过导向滑轮后与电动绞盘连接的牵引绳；
7、说明：利用plc控制器控制电动绞盘启动，利用电动绞盘控制牵引绳的收放，便于对采样组件在井筒内部的高度进行调节。
8、进一步地，吹扫捕集构件包括吹扫筒、设置在吹扫筒内顶部的集气盘和设置在吹扫筒顶端且与plc控制器电性连接的消泡电机；吹扫筒侧壁上从上至下依次设置有载气管和进样管，进样管与抽水泵的输出端通过导管导通；集气盘内底部设置有过滤盘，集气盘侧壁上设置有贯穿吹扫筒且与vocs检测仪连接的转接管；消泡电机的输出轴贯穿吹扫筒，且输出轴上套设有消泡螺旋；
9、说明：集水筒内部收集的水样在抽水泵的作用下通过进样管进入吹扫筒内部，通过载气管向吹扫筒内部载入氮气，对水样中的vocs进行吹扫，吹扫出的vocs依次通过过滤盘、转接管后进入vocs检测仪内部进行检测，vocs通过过滤盘时，vocs中携带的泡沫和水珠被过滤盘过滤阻隔。
10、进一步地，吹扫筒外部套设有冷却套，冷却套内部等距分布有数个u型冷却管；冷却套外侧壁上端设置有与各个u型冷却管的一个输出端连接的第一环形管、冷却套底端设置有与各个u型冷却管底端连接的第二环形管；第一环形管与vocs检测仪连接，第二环形管上设置有排水接头；转接管的数量与u型冷却管的数量对应一致，各个转接管分别与各个u型冷却管的另一个输出端一一对应连接；
11、说明：使用时，向冷却套内部注入冷却液，水样中吹扫出的vocs通过转接管进入u型冷却管内部，vocs中携带的水蒸气冷却后形成液滴，并进入第二环形管内部；冷却后的vocs通过第一环形管进入vocs检测仪中，避免水蒸气影响vocs检测仪的检测精度。
12、进一步地，集水筒外部且与进水槽位置对应处设置有滑动套；滑动套顶端设置有贯穿调节筒的滑杆，滑杆顶端设置有限位头；
13、说明：集水筒使用过程中，利用电动推杆推动集水筒远离调节筒，集水筒移动过程中滑杆在调节筒上移动，当限位头与调节筒内底部接触时，滑动套脱离进水槽，此时水样通过进水槽进入集水筒内部，避免集水筒置入井筒过程中，杂物进入集水筒内部。
14、进一步地，进水槽上设置有过滤网，滑动套的内侧壁上设置有与过滤网抵接的清洁套；
15、说明：通过设置过滤网，能够避免外部杂物进入集水筒内部；滑动套移动过程中，利用清洁套对过滤网进行清理，避免过滤网堵塞而影响集水筒的采样效率。
16、本专利技术还提供了同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的方法，基于上述的同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备，包括以下步骤：
17、s1、在污染场地开挖采样井，然后将井筒投放至采样井内部；，最后将井口支架与井筒进行连接，污染土壤中的vocs和地下水通过通孔进入井筒内部；
18、s2、通过plc控制器控制牵拉构件启动，利用牵拉构件将采样组件将采样组件投放至井筒内部，当液位传感器感测到集水筒接触水面时，通过plc控制器控制牵拉构件关闭；同时通过plc控制器控制充气机启动，为两个密封气囊充气，使得两个密封盘卡接在井筒内部；通过plc控制器控制电动推杆启动，利用电动推杆推动集水筒远离调节筒，使得井筒内部收集的地下水通过进水槽进入集水筒内部；
19、s3、利用抽气泵将两个两个密封盘与井筒围成的空间内的vocs抽至vocs检测仪内部进行检测；利用抽水泵将集水筒内部采集的水样抽至吹扫捕集构件内部，吹扫捕集构件内部吹出的vocs进入vocs检测仪内部进行检测。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几点：
21、第一、本专利技术的设备结构设计合理，能够同时检测地下水以及污染土壤中的vocs，降低了vocs的检测难度，提高了检测效率；而且本专利技术的设备具有自动化程度高，vocs采集过程中对污染土壤扰动小的优势；
22、第二、本专利技术的设备利用两个密封盘和井筒之间围成的空间收集污染土壤中的vocs，使得本专利技术的设备既能够同时采集污染土壤以及地下水中的vocs，又能够避免污染土壤以和地下水中的vocs之间相互混合而影响检测精度；
23、第三、本专利技术的吹扫捕集构件在使用过程中，通过设置冷却套，使得携带有水蒸气的vocs经过u型冷却管时，水蒸气液化成水滴聚集在u型冷却本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，包括支撑组件(1)、采样组件(2)、检测组件(3)和PLC控制器；所述支撑组件(1)包括井口支架(10)和井筒(11)；
2.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述牵拉构件(22)包括转动卡接在井口支架(10)顶端的导向滑轮(220)、设置在井口支架(10)上且与PLC控制器电性连接的电动绞盘(221)和一端与位于井筒(11)内部上端的密封盘(200)连接、另一端穿过所述导向滑轮(220)后与所述电动绞盘(221)连接的牵引绳(222)。
3.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述吹扫捕集构件(30)包括吹扫筒(300)、设置在所述吹扫筒(300)内顶部的集气盘(301)和设置在吹扫筒(300)顶端且与PLC控制器电性连接的消泡电机(302)；所述吹扫筒(300)侧壁上从上至下依次设置有载气管(3000)和进样管(3001)，所述进样管(3001)与抽水泵(213)的输出端通过导管导通；所述集气盘(30
4.根据权利要求3所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述吹扫筒(300)外部套设有冷却套(303)，所述冷却套(303)内部等距分布有数个U型冷却管(304)；冷却套(303)外侧壁上端设置有与各个U型冷却管(304)的一个输出端连接的第一环形管(3030)、冷却套(303)底端设置有与各个U型冷却管(304)底端连接的第二环形管(3031)；所述第一环形管(3030)与VOCs检测仪(31)连接，第二环形管(3030)上设置有排水接头；所述转接管(3011)的数量与U型冷却管(304)的数量对应一致，各个转接管(3011)分别与各个U型冷却管(304)的另一个输出端一一对应连接。
5.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述集水筒(211)外部且与进水槽(2110)位置对应处设置有滑动套(214)；所述滑动套(214)顶端设置有贯穿调节筒(210)的滑杆(2140)，所述滑杆(2140)顶端设置有限位头(2141)。
6.根据权利要求5所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述进水槽(2110)上设置有过滤网(2112)，所述滑动套(214)的内侧壁上设置有与所述过滤网(2112)抵接的清洁套(2142)。
7.同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的方法，基于权利要求1-6任一所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，包括以下步骤：
8.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中VOCs的设备，其特征在于，所述进水槽(2110)上设置有过滤网(2112)。
...【技术特征摘要】
1.同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备，其特征在于，包括支撑组件(1)、采样组件(2)、检测组件(3)和plc控制器；所述支撑组件(1)包括井口支架(10)和井筒(11)；
2.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备，其特征在于，所述牵拉构件(22)包括转动卡接在井口支架(10)顶端的导向滑轮(220)、设置在井口支架(10)上且与plc控制器电性连接的电动绞盘(221)和一端与位于井筒(11)内部上端的密封盘(200)连接、另一端穿过所述导向滑轮(220)后与所述电动绞盘(221)连接的牵引绳(222)。
3.根据权利要求1所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备，其特征在于，所述吹扫捕集构件(30)包括吹扫筒(300)、设置在所述吹扫筒(300)内顶部的集气盘(301)和设置在吹扫筒(300)顶端且与plc控制器电性连接的消泡电机(302)；所述吹扫筒(300)侧壁上从上至下依次设置有载气管(3000)和进样管(3001)，所述进样管(3001)与抽水泵(213)的输出端通过导管导通；所述集气盘(301)内底部设置有过滤盘(3010)，集气盘(301)侧壁上设置有贯穿吹扫筒(300)且与vocs检测仪(31)连接的转接管(3011)；所述消泡电机(302)的输出轴(3020)贯穿吹扫筒(300)，且所述输出轴(3020)上套设有消泡螺旋(3021)。
4.根据权利要求3所述的同时检测污染场地地下水和土壤气中vocs的设备，其特征在于，所述吹扫筒(300)...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏冰，贺乾嘉，陈红枫，陈伟，高文静，宗梅，
申请(专利权)人：安徽省生态环境科学研究院安徽省生态环境规划院，安徽省生态环境工程咨询设计院，
类型：发明
国别省市：
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