【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤修复领域，尤其涉及土壤原位检测旋喷修复装置和系统。
技术介绍
1、近年来，随着我国城镇化发展速度加快，土壤污染日益严重。退役的工业企业污染场地含有大量的重金属污染物和有机污染物，其中可溶性重金属在土壤中的迁移，对土壤、地下水资源构成威胁，造成严重后果。原位注入-高压旋喷技术在修复土壤中有一定的优势。
2、高压旋喷技术是通过钻孔进入土壤预定深度，然后从喷嘴喷出配好的药剂，使药剂与污染土壤混合，分解或是固定污染物，消除健康风险。
3、目前的高压旋喷大多是在已有地勘资料的情况下进行注浆，而已有的地勘资料是将土壤挖出进行异位检测所获得的地勘资料，耗时较长，且其准确度直接决定旋喷修复程度的好坏，导致修复效率较低。同时高压旋喷注浆是在固定药剂配比情况下进行注浆，而土壤垂直方向污染程度很难一致，从而导致药剂的浪费。对此，进一步进行改进是目前需要解决的问题。
4、公开号为cn111398327a的中国专利公开了基于x射线荧光光谱分析的土壤重金属污染原位检测装置，包括与钻杆相连接的xrf装置与地面终端，所述xrf装置包括壳体、光学处理模块、信号处理模块、控制系统模块和电源电路模块，所述壳体侧面设置窗口，所述控制系统模块与信号处理模块、地面终端信号连接，所述电源电路模块与光学处理模块、信号处理模块、控制系统模块电连接。该装置仅能进行土壤重金属污染原位检测，不能同步进行高压旋喷修复。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是，针对现有技术不足
2、本专利技术还提供了一种土壤原位检测旋喷修复系统，根据土壤原位检测的结果，自动调节药剂浓度进行修复，节约药剂，减少环境污染。
3、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种土壤原位检测旋喷修复装置，包括荧光光谱分析检测系统，所述荧光光谱分析检测系统包括钻杆、安装于所述钻杆的锥形钻头中的所述光学处理模块、信号模块、控制模块和电源模块，所述钻杆中安装有高压旋喷注浆系统；
4、所述高压旋喷注浆系统包括安装于所述钻杆内腔的药液通道、中心孔、安装于所述钻杆下部并与所述药液通道、所述中心孔底部分别连通的钻杆喷口，所述数据传输通道与所述信号模块和控制模块连通。
5、荧光光谱分析检测系统快速检测污染土壤物理和化学性质，根据检测数据调配药剂量精确注入高压旋喷注浆系统投加。
6、钻杆钻孔后，通过中心孔灌水通过钻杆喷口喷出扩孔。调好浓度的药液从药液通道通入，通过钻杆喷口喷出进行土壤修复。
7、所述高压旋喷注浆系统注通过位于钻头上部、钻杆下部的钻杆喷口完成注浆；所述荧光光谱分析检测系统关键元件光学模块、信号模块、控制模块、电源模块位于锥形钻头内部；所述荧光光谱分析检测系统与所述高压旋喷注浆系统依钻孔原位检测、控制系统调控、注浆系统注浆修复工序，互不干扰。
8、所述光学处理模块安装于所述锥形钻头的钻头位置相对于安装于钻杆下部具有少扰动的情况下检测土壤更具准确性。
9、现有技术存在常规检测数据点位与地勘数据修复点位匹配困难、修复耗时长、效率低的技术问题，本专利技术能很好地解决这一难题。
10、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述光学处理模块包括安装于所述锥形钻头的钻头圆锥面的检测口，所述检测口安装有圆弧透光玻璃，所述检测口内侧安装有光学模块。
11、所述安装于锥形钻头的钻头圆锥面的检测口在圆锥下钻过程中，检测土壤经过检测口，通过光学处理模块可实现边钻边检测。
12、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述光学模块包括依次连接的x光管、一次滤光片和一次准直器，还包括依次连接的光源接受探测器、二次准直器和二次滤光片，所述一次准直器和所述二次滤光片均与所述固定片表面保持夹角安装。
13、所述一次准直器和所述二次滤光片均与所述固定片表面保持夹角安装，高能x射线照射到待测土壤时，土壤的原子受到激发，内层电子跃迁，并发射出具有特定能量或波长的次级x射线，通过光源接收探测器收集并进行分析，相对于直线照射再反射，可减少能量或波长收集难度。
14、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述一次准直器和所述二次滤光片的中心线关于所述固定片的垂直面对称。
15、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述二次准直器和所述二次滤光片的中心线与所述固定片表面的夹角为30°-60°。所述二次准直器和所述二次滤光片的中心线与所述固定片表面的夹角为30°-60°，在钻头内部具有良好的布设空间。
16、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述信号模块包括与所述x光管连通的检测信号发射线、与所述光源接受探测器连通的光源接受探测信号线，所述检测信号发射线、所述光源接受探测信号线分别与所述信号模块连接，所述信号模块再依次与数据传输线、控制模块和电源模块连通。
17、本专利技术还公开了一种土壤原位检测旋喷修复系统，包括权所述的土壤原位检测旋喷修复装置，还包括自动配药搅拌系统，所述自动配药搅拌系统包括加药搅拌箱和清水箱，所述加药搅拌箱的出液口安装有药液出液管电动阀并与高压加药泵的进液口连通，所述清水箱的出液口安装有清水出液管电动阀并与高压加药泵的进液口连通，所述高压加药泵的出液口安装有加药软管，所述加药软管与药液通道的进液口连通，所述出液管电动阀、清水出液管电动阀和高压加药泵均通过数据传输线与控制系统联通。
18、所述控制系统收集荧光光谱检测控制系统传输数据、高压旋喷注浆控制系统上钻杆深度探测仪信号数据进行信号转换，形成图像数据显示在操作屏上；所述控制系统信号转换数据与参数设置窗口的数据比对匹配，形成控制信号输出至自动供药控制系统的药液管道电动阀和清水管道电动阀上。
19、在本专利技术的一个优选的实施例中，所述加药搅拌箱和所述清水箱中都安装有搅拌机。
20、本专利技术荧光光谱分析检测技术原理：荧光光谱分析检测系统中的x光管在电源模块高压电源的控制下产生x射线，x射线经一次滤光片和一次准直器过滤照射在检测窗口的土壤样品上；土壤样品被激发的荧光通过二次准直器和二次滤光片过滤，达到光源接受探测器晶体上。光源接受探测器电路对信号进行放大和统计；最后通过信号模块、控制模块传输到外部控制系统；控制系统根据锥形钻头外侧土壤不同样品，控制滤光片和准直器和管压管流的不同组合，进行检测。
21、本专利技术自动配药搅拌系统技术原理：控制系统接收到的土壤检测信号进行分析，通过预先设定修复药剂(如氧化药剂或稳定药剂)与土壤污染物(重金属或有机物)进行化学反应，按照化学反应式中已知污染物浓度(检测分析出重金属或有机物浓度)计算出药剂投加量；控制系统通过信号传输至药剂出液管上的电动阀开启程度、传输至清水出液管上的电动阀开启程度，实现药剂准确投加。
22、自动供应控制系统内含有两个以上的pe罐，分别为药剂投加罐和清水罐，其中pe罐内投加药剂浓度设定为标准本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种土壤原位检测旋喷修复装置，包括荧光光谱分析检测系统(1)，所述荧光光谱分析检测系统(1)包括钻杆(2-1)、安装于所述钻杆(2-1)的锥形钻头(1-1)中的所述光学处理模块、信号模块(1-3)、控制模块(1-4)和电源模块(1-5)，其特征在于，所述钻杆(2-1)中安装有高压旋喷注浆系统(2)；
2.根据权利要求1所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述光学处理模块包括安装于所述锥形钻头(1-1)的钻头圆锥面的检测口(1-11)，所述检测口(1-11)安装有圆弧透光玻璃(1-12)，所述检测口(1-11)内侧安装有光学模块(1-2)。
3.根据权利要求2所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述光学模块(1-2)包括依次连接的X光管(1-21)、一次滤光片(1-22)和一次准直器(1-23)，还包括依次连接的光源接受探测器(1-26)、二次准直器(1-24)和二次滤光片(1-25)，所述一次准直器(1-23)和所述二次滤光片(1-25)均与所述固定片表面保持夹角安装。
4.根据权利要求3所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特
5.根据权利要求4所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述二次准直器(1-24)和所述二次滤光片(1-25)的中心线与所述固定片表面的夹角为30°-60°。
6.根据权利要求3所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述信号模块(1-3)包括与所述X光管(1-21)连通的检测信号发射线(1-31)、与所述光源接受探测器(1-26)连通的光源接受探测信号线(1-32)，所述检测信号发射线(1-31)、所述光源接受探测信号线(1-32)分别与所述信号模块(1-3)连接，所述信号模块(1-3)再依次与数据传输线(1-33)、控制模块(1-4)和电源模块(1-5)连通。
7.一种土壤原位检测旋喷修复系统，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的土壤原位检测旋喷修复装置，还包括自动配药搅拌系统(3)，所述自动配药搅拌系统(3)包括加药搅拌箱(3-1)和清水箱(3-2)，所述加药搅拌箱(3-1)的出液口安装有药液出液管电动阀(3-11)并与高压加药泵(3-4)的进液口连通，所述清水箱(3-2)的出液口安装有清水出液管电动阀(3-21)并与高压加药泵(3-4)的进液口连通，所述高压加药泵(3-4)的出液口安装有加药软管(3-5)，所述加药软管(3-5)与药液通道(2-4)的进液口连通，所述出液管电动阀(3-11)、清水出液管电动阀(3-21)和高压加药泵(3-4)均通过数据传输线(3-6)与控制系统(4)联通。
8.根据权利要求7所述的土壤原位检测旋喷修复系统，其特征在于，所述加药搅拌箱(3-1)和所述清水箱(3-2)中都安装有搅拌机(3-3)。
...【技术特征摘要】
1.一种土壤原位检测旋喷修复装置，包括荧光光谱分析检测系统(1)，所述荧光光谱分析检测系统(1)包括钻杆(2-1)、安装于所述钻杆(2-1)的锥形钻头(1-1)中的所述光学处理模块、信号模块(1-3)、控制模块(1-4)和电源模块(1-5)，其特征在于，所述钻杆(2-1)中安装有高压旋喷注浆系统(2)；
2.根据权利要求1所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述光学处理模块包括安装于所述锥形钻头(1-1)的钻头圆锥面的检测口(1-11)，所述检测口(1-11)安装有圆弧透光玻璃(1-12)，所述检测口(1-11)内侧安装有光学模块(1-2)。
3.根据权利要求2所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述光学模块(1-2)包括依次连接的x光管(1-21)、一次滤光片(1-22)和一次准直器(1-23)，还包括依次连接的光源接受探测器(1-26)、二次准直器(1-24)和二次滤光片(1-25)，所述一次准直器(1-23)和所述二次滤光片(1-25)均与所述固定片表面保持夹角安装。
4.根据权利要求3所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述一次准直器(1-23)和所述二次滤光片(1-25)的中心线关于所述固定片的垂直面对称。
5.根据权利要求4所述的土壤原位检测旋喷修复装置，其特征在于，所述二次准直器(1-24)和所述二次滤光片(1-25)的中心线与所述固定片表面的夹角为3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘德华，刘轩志，肖劲光，肖武，贺锴，陈金松，张海静，周海燕，熊珊，
申请(专利权)人：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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