一種地基排水去污裝置的制作方法

本發明涉及地基排水去污處理領域，尤其是涉及一種地基排水去污裝置。

背景技術：

我國近三十多年的快速發展導致了大量的場地受到不同程度的污染，污染場地用于工程建設可能會導致工程建成后的運營功效降低，甚至作廢。今年，我國政府及民眾的環保意識也日漸高漲，隨著大量的水土污染修復相關的法規如《土十條》、《水十條》的頒布實施，場地修復研究在我國正得到空前的關注與發展機遇。

中國專利CN104912126A公開了一種適用于軟土地基的污染土修復系統及修復方法,該系統包括負壓形成裝置、設置在污染土地基中的可循環過濾井和砂井；可循環過濾井中設置有井壁套筒，井壁套筒中有修復樁芯；可循環過濾井的井口處自下而上依次設置有砂墊層、密封膜和封土；砂墊層中埋設有濾水管；污染土地基的上設置有排水溝槽；負壓形成裝置分別與濾水管和排水溝槽相貫通；污染土地基中的液體通過可循環過濾井以及負壓形成裝置流入砂井中；砂井中的液體在可循環過濾井中所形成的負壓環境下滲入可循環過濾井中。該發明可夠快速有效的降低軟弱土地基中的污染物濃度,達到修復土壤的目的。不過，該裝置的去污設備在運行過程中，其去污組件難以更新，長期(一年以上)連續使用的費用也不低。

中國專利CN203741815U公開了一種土工排水裝置，其包括排水板，套在排水板外圍的排水板圍套，若干砂粒，裝砂粒的砂體內袋，砂體外袋，連接排水板與排水板膜套的排水板連接頭，排水板設置在砂體內袋中心位置，砂體內袋設置在砂體外袋內，若干砂粒填充與排水板膜套與砂體內袋之間。該發明可對軟土、淤泥排水固結效能好，且可多次回收重復利用。但是在處理污染場地時，其不能去除排水中的污染物，即排出水體可對地表環境造成二次污染。

技術實現要素：

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種地基排水去污裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種地基排水去污裝置，包括上部去污組件和下部排水組件，其中，

所述的上部去污組件包括去污袋，該去污袋由隔膜分成上層的緩沖段和下層的去污段，其中，緩沖段內填充有緩沖材料，去污段內填充有去污材料，在去污段內還設有連通底部的去污接口，去污接口的孔壁上粘接有透水套膜，

所述的下部排水組件包括內置排水通道的排水板芯和濾膜，所述的排水板芯包括上部的連接段，以及其余部分的排水段，所述的連接段從去污接口插入并穿出緩沖段，使得上部去污組件和下部排水組件連接成整體；

工作時，地基內的污水經排水板芯從去污接口處進入去污段進行去污處理，再經緩沖段過濾后排出。

進一步的，所述的緩沖段的上方還蓋設有一層表面膜。

進一步的，所述的緩沖材料為細砂。

進一步的，所述的去污接口的頂部開口處還安裝有由兩橡皮塊構成的擋水閘；排水板芯未插入時，擋水閘封住去污接口，排水板芯插入時，擋水閘擠壓排水板芯的兩側面并封堵排水板芯中的排水通道。

更進一步的，所述的擋水閘由兩塊兩塊水平寬度彈性可變的橡皮塊構成，所述的兩塊橡皮塊分別安裝在去污接口的頂部開口處的兩個側邊上。

進一步的，在去污段內還均勻分布有至少一塊接通去污接口的導水板，所述的導水板的底部與去污袋底面粘接。

進一步的，所述的去污材料可以為活性炭、零價鐵、沸石類礦物或赤泥。

本發明的地基排水去污工具，主要用于促進遭受污染的富水軟弱地基排水固結，同時去除排出水體中的污染物，這里所謂的污染物包括有機污染物、無及污染物及水土過酸過堿物質。該工具主要包含上部去污組件與下部排水組件兩部分。上部去污組件主要包含去污袋、表面膜、緩沖材料、隔膜、套膜、橡皮塊、導水板及去污材料，下部排水組件主要包含濾膜與板芯。下部組件中的濾膜與板芯即構成地基處理工程中常見的塑料排水板，為了降低裝置制造成本，并擴大其應用面，這里的下部排水組件通過目前常用的由濾膜與板芯構成的塑料排水板改造而成，即將塑料排水板上部需要插入到去污組件中的區段濾膜去掉，僅留下板芯。由于目前常用的塑料排水板寬度多為100mm，厚度不超過4mm，國產塑料排水板厚度多為4mm。故本裝置下部排水組件利用常見的100mm寬、4mm厚的塑料排水板改造而成。與之對應，上部去污組件中，去污袋采用透水性良好，具有足夠強度，能承受袋內充填材料的自重及彎曲所產生的拉力，且需具有一定的抗老化性能和耐腐蝕性能，同時應便于制作，價格低廉土工膜材料，如聚丙烯膜；去污袋充填材料密實后，形態表現為約200mm外徑的圓柱狀；去污袋底部設置有一長約100.5mm、寬約4mm的方孔，方孔邊沿粘結有等規格截面的套膜，套膜由濾膜材料制成，這樣下部排水組件上部可通過去污袋底部方孔插入套膜中，從而將排出污染水體導入去污袋中進行處理。去污袋內主體分為兩層：下層的去污材料與上層的緩沖材料，兩者之間通過隔膜隔開，緩沖材料采用常見的滲透性良好、同時有利于下部排入水體帶入的去污材料的沉淀的環保材料，如細砂。為防止其他外部雜物隨意混入緩沖材料中，該設備工作時其表面會蓋上一層表面膜。隔膜、表面膜在對應于去污袋方位設置有相同截面的方孔，以便于板芯穿過，且該兩膜可采用去污袋相同材料制成。去污材料的選取，需要根據地基排出水體中的污染物類型及濃度確定，如常見的顆粒狀活性炭對苯酚、二甲苯、四氯乙烯、DDT等有機污染物即一些重金屬污染物具有較好的吸附作用；零價鐵對氯化烴，Cr、Cd、Pb、Cu、U、As等重金屬、類金屬、放射性核素等污染物具有良好的消除作用；沸石類礦物對Pb、Cu和Cd等重金屬，銨根離子、硝酸根離子、磷酸根等無機離子，四氯乙烯、苯系物等有機污染物具有顯著的吸附及消除作用，對水體的PH值也可具有較好的調節作用；轉換的赤泥對酸性硫酸鹽具有較好的消除效果。而緩沖材料與去污材料的填充厚度則需要根據場地排水中污染物類型及濃度確定。對于本裝置，理想的去污材料為可制成透水性良好的顆粒狀材料，如顆粒狀活性炭、顆粒狀零價鐵等，對于這類去污材料，地基中的污染水體由板芯與套膜導入去污材料中后，即可較好地在其中擴散去污。為了使去污材料可較為充分全面地接觸到污染水體，在垂直于套膜且經去污袋底部圓形直徑方向上套膜兩側分別黏連有一約5cm長的導水板，該兩導水板可采用前述常見塑料排水板制成，其底部與去污袋底面黏連，對套膜起到支撐作用。當所需填充的去污材料滲透性較低，如前述轉換赤泥，則在去污材料層安置多層導水板，以便于將板芯導入的污染水體透過套膜，再經各導水板導入去污材料層的各部位進行去污反應，為盡量增大去污材料對填充空間的利用率，這里的導水板采用現有的約2mm厚的塑料排水板材料制成。為了防止污染水體通過板芯直接導入到緩沖材料乃至地表，該裝置在套膜頂端開口設置有由兩彈性環保橡皮塊構成的擋水閘，兩塊橡皮塊分別黏連于套膜上端開口兩長邊內側，長約100.5mm，豎向厚度約4mm，水平寬度彈性可變。未插入板芯時，兩橡皮塊相互無縫擠壓；插入板芯后，兩者分別擠壓在板芯兩側面，以阻擋下部水體沿著板芯直接導入緩沖材料中。導水板、套膜的豎向高度與去污材料的充填厚度保持一致。

所述地基環保性排水裝置去污材料為粒狀時，為保證污染水體可以去污材料充分接觸，增加材料的有效利用率，其顆粒級配不應總體比中砂粗；當顆粒級配總體小于細砂時，即上述的透水性較差，應采用多導水板結構的上部去污組件。

所述地基環保性排水裝置去污袋充填去污材料與緩沖材料時，應保證去污袋平整無明顯褶皺，材料充填密實。且去污袋豎向長度除用于容納充填材料之外，應預留部分長度于地表之上，以便于后期更換去污袋及對其中材料的掩護。

所述地基環保性排水裝置的隔膜應對上下充填材料起到充分區隔作用，需要需用透水良好、具有較大強度、耐腐蝕、但顆粒狀去污材料難以大量穿過的環保材料；表面膜也需要選用透水性良好、具有較大強度、耐腐蝕的環保材料。

所述地基環保性排水裝置在將板芯插入至土工膜套時候，應謹防將套膜刺破。

所述地基環保性排水裝置下部排水部件中板芯外露與濾膜的長度需要綜合考慮去污袋的填充長度及塑料排水板施工要求的地表預留長度。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

一、功能綜合性強，該裝置在促進軟弱地基的排水固結的同時，可對排出水體中的污染物進行有效去除，使之達到場地排水環保標準。

二、可針對排除水體中污染物的不同，采用不同的去污材料，尤其是對滲透性較低的去污材料也能應用。

三、去污材料可及時更新回收處理。

四、施工綜合難度較小，綜合平均成本較低，可快速大規模推廣應用。

附圖說明

圖1為本發明的強透水性的上部去污組件的結構示意圖，其中，(a)為去污組件內部立體結構透視圖，(b)為去污組件外表結構示意圖；

圖2為本發明的弱透水性的上部去污組件的結構示意圖，其中，(a)為去污組件內部立體結構透視圖，(b)為去污組件外表結構示意圖；

圖3為本發明的下部排水組件的結構示意圖；

圖4為本發明的組合結構示意圖，(a)帶強透水性去污組件的組裝結構示意圖；(b)帶弱透水性去污組件的組裝結構示意圖；

圖中，1-去污袋，2-表面膜，3-緩沖材料，4-隔膜，5-套膜，6-橡皮塊，7-導水板，8-去污材料，9-濾膜，10-排水板芯。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。

實施例

如圖1-4，一種富水軟弱地基排水去污工具，包含上部去污組件與下部排水組件兩大部分。上部去污組件主要包含去污袋1、表面膜2、緩沖材料3、隔膜4、套膜5、橡皮塊6、導水板7及去污材料8，下部排水組件包含濾膜9與排水板芯10。下部排水組件由濾膜9與排水板芯10組成，可通過目前常用的由濾膜9與排水板芯10構成的塑料排水板改造而成，即將塑料排水板上部需要插入到去污組件中的區段濾膜9去掉，僅保留排水板芯10。本工具下部排水組件利用常見的100mm寬、4mm厚的塑料排水板改造而成。與之對應，上部去污組件中，去污袋1采用透水性良好，具有足夠強度，能承受袋內充填材料的自重及彎曲所產生的拉力，且需具有一定的抗老化性能和耐腐蝕性能，同時應便于制作，價格低廉土工膜材料，如聚丙烯膜；去污袋1充填材料密實后，形態表現為約200mm外徑的圓柱狀；去污袋1底部設置有一長約100.5mm、寬約4mm的方孔，方孔邊沿粘結有等規格截面的套膜5，套膜5由濾膜9材料制成。去污袋1內主體分為兩層：下層的去污材料8與上層的緩沖材料3，兩者之間通過隔膜4隔開，緩沖材料3采用常見的滲透性良好、同時有利于下部排入水體帶入的去污材料的沉淀的環保材料，如細砂。為防止其他外部雜物隨意混入緩沖材料中，該設備工作時其表面會蓋上一層表面膜2。隔膜4、表面膜1在對應于去污袋1方位設置有相同截面的方孔，以便于排水板芯10穿過，且該兩膜可采用去污袋1相同材料制成。去污材料8的選取，需要根據地基排出水體中的污染物類型及濃度確定。而緩沖材料3與去污材料8的填充厚度則需要根據場地排水中污染物類型及濃度確定。對于透水性良好的去污材料，地基中的污染水體由排水板芯10與套膜5導入去污材料8中后，即可較好地在其中擴散去污。為了使去污材料8可較為充分全面地接觸到污染水體，在垂直于套膜5且經去污袋1底部圓形直徑方向上套膜5兩側分別黏連有一約5cm長的導水板7，該兩導水板7可采用前述常見塑料排水板制成，其底部與去污袋1底面黏連，對套膜5起到支撐作用。當所需填充的去污材料8滲透性較低，則在去污材料層安置多層導水板7，以便于將排水板芯10導入的污染水體透過套膜5，再經各導水板7導入去污材料8層的各部位進行去污反應，為盡量增大去污材料8對填充空間的利用率，這里的導水板7采用現有的約2mm厚的塑料排水板材料制成。為了防止污染水體通過排水板芯10直接導入到緩沖材料3乃至地表，該裝置在套膜5頂端開口設置有由兩彈性環保橡皮塊6構成的擋水閘，兩塊橡皮塊6分別黏連于套膜5上端開口兩長邊內側，長約100.5mm，豎向厚度約4mm，水平寬度彈性可變。未插入排水板芯10時，兩橡皮塊6相互無縫擠壓；插入排水板芯10后，兩者分別擠壓在排水板芯10兩側面，以阻擋下部水體沿著排水板芯10直接導入緩沖材料3中。導水板7、套膜5的豎向高度與去污材料8的充填厚度保持一致。

在實際施工時，先根據場地的工程地質、環境工程勘察資料了解場地需要排水的深度、污染物類型及濃度，同時了解場地需要達到的排水環境標準。據此信息，預制排水部件與去污部件。將排水部件按照現行塑料排水板施工要求，布置到場地中，再在各排水板處按照去污袋1尺寸開挖安置孔，同時需要將外露的排水板芯10上的雜物清理干凈。當所需填充的去污材料8透水性良好時，采用雙導水板7結構的去污袋1(如圖4a所示)；當所需填充去污材料8透水性較差時，采用多導水板7結構的去污袋1。將排水板芯10上端從去污袋底1部方孔向上插入并穿過去污袋1上部，并使兩者軸線基本重疊，將去污袋1向下移動至安置孔底部。向去污袋1中密實充填去污材料8至套膜5頂端高度，穿過排水板芯10覆蓋隔膜4于去污材料8上表。再向去污袋1填充緩沖材料3，之后將表面膜2穿過排水板芯10覆蓋于緩沖材料3表面。在此過程中，須保證土上部去污袋1、隔膜4、表面膜2總體平整。

設備開始工作若干時間后，通過檢測去污袋1頂部排水及去污袋1底部排水板芯10處排水中的污染物濃度，獲得去污材料8的去污能力降低程度及場地滲流污染物剩余濃度。當結果顯示場地滲流污染物剩余濃度仍然較高，但是去污材料8去污能力卻不足時，對上部去污袋1中的填充物進行回收處理，并回填以新的去污材料8、隔膜4、緩沖材料3及表面膜2；當結果顯示場地滲流污染物剩余濃度已達到場地環保標準，則對上部去污袋1進行回收處理，向安置孔內回填中粗砂，并使之密實。

上述的對實施例的描述是為便于該技術領域的普通技術人員能理解和使用發明。熟悉本領域技術的人員顯然可以容易地對這些實施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應用到其他實施例中而不必經過創造性的勞動。因此，本發明不限于上述實施例，本領域技術人員根據本發明的揭示，不脫離本發明范疇所做出的改進和修改都應該在本發明的保護范圍之內。