[發明專利]一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭

在審

• 申請號: 202010230633.7
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111282989A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 黃瑩;徐民民;李紹華;李永霞;尹業新;聶溧;高甫威;王寧;劉劍;馬廣翔;顧俊杰;李波;孫博
• 申請（專利權）人: 山東省環境保護科學研究設計院有限公司;南京貽潤環境科技有限公司;山東省環科院環境工程有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 濟南尚本知識產權代理事務所(普通合伙) 37307
• 代理人: 楊寶根;董潔

本發明提供一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭，主要涉及環境修復技術領域。一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭，包括鉆頭、注入裝置與注射裝置，所述鉆頭中部設置注射孔，所述鉆頭頂部與注入裝置滑動連接，所述鉆頭頂部設置與注射孔相連通的鉆頭通道，所述注入裝置內設置注入通道，所述注射裝置內設置注射通道，所述鉆頭通道、注入通道與注射通道相連通。本發明的有益效果在于：本發明依托直推式鉆機，保證鉆頭不被藥劑腐蝕，保護注射鉆孔不被堵塞，不產生藥劑的回流。

技術領域

本發明主要涉及環境修復領域，具體是一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭。

背景技術

土壤及地下水修復技術可分為原位修復與異位修復兩種方式。原位修復與異位修復相比具有可以解決深層土壤及地下水污染問題，同時污染物就地原位處置避免了深基坑開挖、土壤轉運等二次污染問題，具有更高的安全性和經濟性。原位注射修復是指通過高壓將化學、生物藥劑注射進入地下土壤及地下水污染處從而進行修復的技術，通常適用于污染土壤及地下水中的重金屬類（如六價鉻）、氯代有機物、石油烴、苯、甲苯、乙苯、二甲苯、酚類、甲基叔丁基醚（MTBE）、含氯有機溶劑、多環芳烴及農藥等大部分有機物的修復處理，是原位修復技術的重要組成部分。

原位注射修復技術可分為注射井注射和直推式鉆進注射兩種模式。注射井注射是指先在土壤及地下水污染處建設地下水監測井，并在對應污染深度布設透水的篩管，然后使用注射泵將藥劑注射進入注射井中，藥劑通過篩管擴散到污染處進行修復。直推式注射是指借助直接推進式鉆機自身重力及沖擊錘敲擊將空心注射鉆桿和注射鉆頭低擾動鉆入地下污染區域，然后直推式鉆機利用自身液壓系統給注射泵提供動力，修復藥劑經注射泵加壓注入空心鉆桿并在注射鉆頭處噴射進入待修復土壤和地下水中，通過與污染物質的化學或生物反應，使土壤或地下水中的污染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質，從而修復污染土壤和地下水的技術。相比于注射井注射，直推式注射特別適用于污染物在不同的深度分層分布、一次注射難以滿足污染物的去除要求或者其所在的位置不適合安裝注射井的污染場地、修復藥劑為懸浮顆粒溶液（如納米零價鐵）或漿液類可能堵塞注射井篩孔的注射、以及修復藥劑地上混合后易失活的注射情況。

直推式注射技術的關健在于注射鉆頭，傳統直推注射鉆頭使用鉆頭自身作為注射藥劑的腔體，由于鉆頭自身材質耐腐蝕性差，因此無法注射強腐蝕性藥劑；同時鉆頭上的注射鉆孔在鉆入地下土壤中缺乏保護，容易被土壤堵塞而導致無法進行有效注射；當藥劑注射完畢后，注射鉆頭缺乏防倒流設計，導致藥劑回流進入鉆頭中，易產生安全隱患。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭，它依托直推式鉆機，保證鉆頭不被藥劑腐蝕，保護注射鉆孔不被堵塞，不產生藥劑的回流。

本發明為實現上述目的，通過以下技術方案實現：

一種用于原位修復土壤及地下水污染的高壓注射鉆頭，包括鉆頭、注入裝置與注射裝置，所述注射裝置位于注入裝置頂部，所述鉆頭中部設置注射孔，所述鉆頭頂部與注入裝置滑動連接，當所述鉆頭頂部縮入注入裝置內后，所述注射孔被注入裝置所遮蔽，所述鉆頭頂部設置與注射孔相連通的鉆頭通道，所述注入裝置內設置注入通道，所述注射裝置內設置注射通道，所述鉆頭通道、注入通道與注射通道相連通。

所述鉆頭包括鉆探部與導引部，所述導引部位于鉆探部頂部，所述鉆頭通道即位于所述導引部內，所述注射孔即位于所述鉆探部與導引部連接位置。

所述注入裝置包括鉆頭保持架與藥劑腔連接管，所述藥劑腔連接管固定設置在鉆頭保持架頂部，所述藥劑腔連接管與注射裝置相連接，所述鉆頭保持架內為與鉆頭滑動連接的滑腔，所述藥劑腔連接管內為藥劑腔，所述藥劑腔內設置閥體，所述注入通道即位于閥體內，所述閥體位于注射通道下方并用于封閉注射通道，所述閥體與鉆頭頂部之間設置彈簧。

所述滑腔頂部設置臺階，所述鉆頭頂部設置防脫環，所述臺階對防脫環進行限位。