[發(fā)明專利]一種模塊化的鈾尾礦庫地下水智能原位主動式凈化系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112599277B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 黃倩文;劉永;張曉文;周軼珉;謝宇鵬;史克油;陳昊;于守富;陳逸凡;李密;吳曉燕;張志軍;章求才;吳小軍
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G21F9/06
• 分類號: G21F9/06;G21F9/12;G21F9/24
• 代理公司: 武漢卓越志誠知識產(chǎn)權代理事務所(特殊普通合伙) 42266
• 代理人: 董夢娟

本發(fā)明提供了一種模塊化的鈾尾礦庫地下水智能原位主動式凈化系統(tǒng)。該凈化系統(tǒng)包括地下凈化單元和地上控制單元；地下凈化單元包括垂直于水流方向設置于凈化區(qū)域內的若干根模塊化凈化柱；地上控制單元包括與模塊化凈化柱連接的若干臺抽水泵以及與抽水泵連接的物聯(lián)網(wǎng)信息控制臺；物聯(lián)網(wǎng)信息控制臺通過控制抽水泵的運行對模塊化凈化柱內的水壓進行調控。通過上述方式，本發(fā)明能夠在有效提高凈化系統(tǒng)使用壽命的同時大幅降低運營成本；并利用物聯(lián)網(wǎng)控制臺控制抽水泵的運行狀態(tài)，實現(xiàn)對模塊化凈化柱內水壓的智能化調控，進而實現(xiàn)對地下水的主動式凈化，以適應復雜的地下水情，并提高填料的利用效率，具有較高的實際應用價值。

技術領域

本發(fā)明涉及地下水環(huán)境修復技術領域，尤其涉及一種模塊化的鈾尾礦庫地下水智能原位主動式凈化系統(tǒng)。

背景技術

據(jù)不完全統(tǒng)計，目前全世界鈾尾礦總量已達300億噸，在多類型地況中長時間的累積產(chǎn)生了大量含有鈾等放射性核素的低濃度酸性地下廢水，給周圍環(huán)境造成了巨大的安全隱患。與采用成本高昂的異位離子萃取技術處理的高濃度乏燃料循環(huán)廢液不同，鈾尾礦庫地下水總量大、環(huán)境流動性強、所處地貌環(huán)境多樣且毒性較強的鈾等放射性核素濃度相對較低，選擇原位凈化技術對其進行處理更加經(jīng)濟合理。

滲透性反應墻(PRB)技術是一種有效的原位凈化鈾尾礦庫地下廢水的技術，主要分為連續(xù)墻式結構、漏斗-導水門式結構以及灌注式結構。其中，連續(xù)墻式結構對墻體透水性要求較高，且處理大污染羽的施工成本較高；漏斗-導水門式結構雖然改善了廢水規(guī)避墻體凈化的情況，但是對地下水流場干擾嚴重；灌注式結構通過形成活性反應帶達到凈化地下水的目的，能適用于深層地下水的治理，但是其需要分散性強、活性高的填充材料，材料成本較高。因此，有必要設計一種適應多種地形、透水率高、對填充材料擴散性以及活性要求較低的凈化系統(tǒng)，以解決滲透性反應墻技術推廣應用的瓶頸問題。

公開號為CN101880087A的專利提供了一種多排柱狀環(huán)形結構PRB地下水污染修復技術，該專利通過采用多排柱狀環(huán)形結構替代傳統(tǒng)墻式結構，減少了填料投加量；當填料柱失活后，利用單環(huán)柱間的剩余空間即可建立新的填料柱，不需要更換整個結構。然而，單環(huán)柱間的空間有限，難以持續(xù)對失活的填料柱進行補充；且失活的填料柱仍被固定于原位，還會影響對水污染的修復效果。

公開號為CN108658238A的專利提供了一種水源地原位凈水系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過在PRB反應墻內設置水修復劑組件，提高對污水的修復效果；并根據(jù)污染物的濃度對修復藥劑的輸出量進行調節(jié)，避免藥劑的浪費。然而，該系統(tǒng)在對修復藥劑的輸出量進行調節(jié)時，難以使藥劑與污水充分反應，導致修復藥劑的消耗量仍較大，且水修復劑組件不易更換，導致該凈水系統(tǒng)的使用壽命較低，凈水效率不高。

有鑒于此，有必要設計一種改進的鈾尾礦庫地下水凈化系統(tǒng)，以解決上述問題。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種模塊化的鈾尾礦庫地下水智能原位主動式凈化系統(tǒng)。通過在需要凈化的地下水區(qū)域原位設置便于更換的模塊式地下凈化單元，以較低的成本實現(xiàn)對地下水的持續(xù)高效凈化；并通過設置地上控制單元，利用物聯(lián)網(wǎng)控制臺對抽水泵的運行狀態(tài)進行控制，實現(xiàn)對模塊化凈化柱內水壓的智能化調控，進而實現(xiàn)對地下水的主動式凈化，以適應復雜的地下水情，并提高活性填料的利用效率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種模塊化的鈾尾礦庫地下水智能原位主動式凈化系統(tǒng)，包括地下凈化單元和地上控制單元；所述地下凈化單元包括垂直于水流方向設置于凈化區(qū)域內的若干根模塊化凈化柱；所述地上控制單元包括與所述模塊化凈化柱連接的若干臺抽水泵以及與所述抽水泵連接的物聯(lián)網(wǎng)信息控制臺；所述物聯(lián)網(wǎng)信息控制臺通過控制所述抽水泵的運行對所述模塊化凈化柱內的水壓進行調控。

作為本發(fā)明的進一步改進，所述物聯(lián)網(wǎng)信息控制臺包括用于采集地下水情的信息采集模塊以及內設控制程序的控制模塊；所述控制模塊與所述信息采集模塊和所述抽水泵分別電性連接，用于在所述控制程序的驅動下根據(jù)所述信息采集模塊采集的地下水情信息對所述抽水泵進行控制。