多種藥劑混合注射的鉆桿裝置的設(shè)計(jì)

李寧+尹業(yè)新

摘 要：對(duì)于常規(guī)原位土壤和地下水污染修復(fù)中的多種藥劑共同作用時(shí)所用的鉆桿設(shè)備進(jìn)行研究，提出了一種新型的鉆桿結(jié)構(gòu)，解決了常規(guī)鉆桿工作時(shí)由于主體藥劑與活化劑反應(yīng)的速度非常快而導(dǎo)致修復(fù)藥品氧化性差、降低修復(fù)效果的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：鉆桿 混合注射 原位修復(fù)

1前言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量化學(xué)物質(zhì)的使用已造成土壤和地下水不同程度的污染。目前土壤和地下水修復(fù)技術(shù)主要有異位修復(fù)和原位修復(fù)。原位修復(fù)包括原位生物修復(fù)、植物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等。這些技術(shù)往往需要將合適的生物制劑或化學(xué)藥劑原位注射到土壤和地下水中，使得生物或藥劑與土體和地下水充分混合，以達(dá)到修復(fù)的目的。傳統(tǒng)的注射技術(shù)是采用注射鉆桿下壓的方式進(jìn)行，而注射鉆桿同一時(shí)間只能注射一種藥劑，對(duì)于需要多種藥劑共同作用的污染場(chǎng)地，此注射鉆桿已大大影響污染場(chǎng)地修復(fù)效果。如原位化學(xué)氧化中常用的芬頓試劑，其組成為主體藥劑H2O2和活化劑，現(xiàn)有注射鉆桿是將兩種藥劑混合之后，再注入土壤和地下水中。但由于主體藥劑與活化劑反應(yīng)的速度非?？欤诖俗⑷脒^(guò)程中，與污染物接觸前，氧化性已大打折扣，其修復(fù)污染物的效果也將遠(yuǎn)低于預(yù)期。因此，需要一種新的鉆桿裝置，可同時(shí)注入兩種藥劑，并且在接觸到污染物后在起反應(yīng)，提高修復(fù)效果。

2設(shè)計(jì)要求

要在一套下壓鉆桿裝置內(nèi)設(shè)置兩個(gè)相對(duì)隔離的容腔，用于分別兩種藥劑；

在此鉆桿裝置內(nèi)設(shè)置兩個(gè)注射口，分別注射兩種藥劑到兩個(gè)容腔。

此兩個(gè)容腔在到達(dá)污染深度后分別注射排放兩種藥劑，使兩種藥劑在污染水中接觸反應(yīng)，降低對(duì)其性能的浪費(fèi)；

3設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)方案

在本設(shè)計(jì)方案中，整套鉆桿裝置由1-鉆頭組件；2-內(nèi)桿；3-外鉆桿；4-頂內(nèi)桿；5-頂外桿；6-液壓管；7-直通接頭；8-直角接頭；9-鉆頭；10-復(fù)位彈簧；11-O圈；12-止回閥套；13-高壓噴嘴等組成。

本方案中鉆桿設(shè)計(jì)為雙層空心套管結(jié)構(gòu)（如圖一所示）。此設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)外鉆桿和內(nèi)桿間可形成容腔A，內(nèi)桿內(nèi)部形成容腔B；容腔A和容腔B分別有藥劑注射口；在鉆頭組件中，上側(cè)有與容腔A相通的多個(gè)高壓噴嘴向下傾斜排布，下側(cè)有與容腔B相通的多個(gè)高壓噴嘴向上傾斜排布。容腔A和容腔B分別與藥劑注入口A和藥劑注入口B相通。從而形成兩個(gè)注射通道。

鉆桿裝置下壓到指定位置后，藥劑A通過(guò)藥劑注入口A、容腔A、藥劑A噴射口傾斜向下噴出，藥劑B通過(guò)藥劑注入口B、容腔B、藥劑B噴射口傾斜向上噴出，兩種藥劑在污染水中在混合面處混合，可最有效的保證藥劑效用（如圖二所示）。

本方案中可根據(jù)藥劑注入壓力和注入量調(diào)整兩種藥劑噴嘴間的距離和噴射角度，以便更好地修復(fù)污染。

4結(jié)論

本鉆桿裝置可有效改善常規(guī)注射鉆桿的弊端，可大大提高地下水原位修復(fù)效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 尹業(yè)新 一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置：中國(guó).205858196[P].2017.01.04endprint