土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)的制作方法

本實(shí)用新型涉及一種土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)，屬于土壤及地下水原位修復(fù)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

土壤及地下水環(huán)境是生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，近年來(lái)，隨著全球工業(yè)化進(jìn)程，我國(guó)土壤污染日益嚴(yán)重，其中有機(jī)污染、重金屬污染類污染成為兩大重要污染類型，不僅破壞生態(tài)環(huán)境本身，直接或間接危及對(duì)環(huán)境和人體健康安全。更為嚴(yán)重的是，揮發(fā)性及半揮發(fā)性有機(jī)污染物、可溶性重金屬在不飽和區(qū)域(包氣帶)會(huì)遷移至深層飽和區(qū)域(含水層)，尤其是對(duì)地下水資源構(gòu)成威脅，造成嚴(yán)重后果。

目前常用的土壤及地下水修復(fù)工程技術(shù)分為原位修復(fù)與異位修復(fù)兩類，按其修復(fù)方法可分為物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)。

后者因涉及污染土壤的清挖、運(yùn)輸、異地修復(fù)或者處置以及地下水的抽出及暫存或者原地異位處理，容易造成污染物的泄露和擴(kuò)散。且處置過(guò)程需進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，對(duì)管理上要求較高。同時(shí)，原位修復(fù)不涉及深基坑開(kāi)挖與支護(hù)、基坑降水與止水等基礎(chǔ)施工，有效避免二次污染的同時(shí)減少了安全事故發(fā)生的概率。土壤及地下水的原位修復(fù)技術(shù)近年再在國(guó)內(nèi)得到了青睞。

由于污染場(chǎng)地存在修復(fù)介質(zhì)多樣化(土水復(fù)合污染、單獨(dú)土壤污染、單獨(dú)地下水污染幾種情形)、水文地質(zhì)條件的復(fù)雜性、污染類型多樣化(有機(jī)污染、重金屬等)、污染物的特殊性及在土壤及地下水中的分布不均及差異性等因素，決定了土壤及地下水的原位修復(fù)的難度和挑戰(zhàn)性。因此，研究開(kāi)發(fā)符合我國(guó)國(guó)情的土壤及地下水修復(fù)原位工程修復(fù)技術(shù)尤為迫切。

美國(guó)自上世紀(jì)80年代中期以來(lái)，已經(jīng)投入大量資金用于土壤及地下水修復(fù)，一些新的原位修復(fù)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，如原位化學(xué)氧化、原位化學(xué)還原、原位微生物修復(fù)等。

原位化學(xué)氧化、原位化學(xué)還原、原位微生物修復(fù)技術(shù)是指通過(guò)向地下環(huán)境中投加修復(fù)藥劑(化學(xué)氧化劑、還原劑、微生物制劑)，使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或生物化學(xué)反應(yīng)，降解為無(wú)毒或低毒物質(zhì)(如二氧化碳、水、三價(jià)鉻等)，從而實(shí)現(xiàn)污染物去除凈化的目的，該類技術(shù)可同時(shí)處理多種污染物，處理效率較高，其中微生物修復(fù)技術(shù)適合處理低濃度場(chǎng)地，化學(xué)氧化/還原一般不受污染物濃度限制。

常用還原劑(如零價(jià)鐵、EHC、硫酸亞鐵藥劑)，可修復(fù)土壤及地下水中的鹵代烴、重金屬(六價(jià)鉻)等污染物。常用氧化劑(如過(guò)硫酸鹽、雙氧水、高錳酸鉀等)，可修復(fù)土壤及地下水中的苯系物、硝基苯類、石油烴等有機(jī)污染物。微生物制劑，可修復(fù)土壤及地下水中的苯系物、石油烴等有機(jī)污染物。

現(xiàn)有的修復(fù)藥劑原位投加主要有兩種方式：攪拌和注入/注射，其中原位注入/注射分為：Geoprobe直壓式高壓注射、建井注入(PVC注入井)、Chemgrout注漿技術(shù)、深層攪拌原位注漿技術(shù)以及其他巖土注漿技術(shù)等。

美國(guó)專利No.5,639,182“土壤原位修復(fù)方法”涉及一種原位土壤攪拌方法，它通過(guò)移動(dòng)式履帶行進(jìn)的鉆機(jī)，配備有可垂直鉆進(jìn)的葉輪鉆頭，可實(shí)現(xiàn)污染土壤的原位攪拌。所采用攪拌鉆頭為一體式葉輪鉆頭，因而攪拌深度受到了限制且阻力較大，其應(yīng)用具有一定的局限性，僅適合于較松散地層的處理。

申請(qǐng)?zhí)枮?01510159423.2的“一種鉻污染的原位修復(fù)方法”中國(guó)發(fā)明專利中，提到一種Geoprobe高壓注射方法(最高壓力僅18Mpa，實(shí)質(zhì)為單管注射，缺點(diǎn)為施工效率低，難以滿足工程化應(yīng)用)、布點(diǎn)方法，并未考慮地下水流向，藥劑的擴(kuò)散因素。申請(qǐng)?zhí)枮?01420009983.0的“一種土壤修復(fù)高壓注射旋噴鉆機(jī)”中國(guó)實(shí)用新型專利，實(shí)質(zhì)為單管注射。

原位鉆頭直壓式注入是把配置好的藥劑以一定壓力通過(guò)注入鉆頭注入到污染土層并不斷攪拌混勻污染土和氧化藥劑從而修復(fù)污染土壤和地下水。在專利號(hào)為US2002/0143226A1和專利號(hào)為US006457905的美國(guó)專利中公開(kāi)了兩種化學(xué)氧化原位鉆頭注入修復(fù)系統(tǒng)，這兩種修復(fù)系統(tǒng)都通過(guò)螺旋鉆桿或注射鉆頭將化學(xué)氧化劑注入到污染土中。

建井注射技術(shù)：申請(qǐng)?zhí)枮?01410387735.4的“一種有機(jī)污染土壤和地下水原位修復(fù)裝置及修復(fù)方法”、申請(qǐng)?zhí)枮?01410615166.4的“一種修復(fù)污染土壤和地下水的原位化學(xué)氧化注入裝置”等中國(guó)發(fā)明專利中，提到一種建井注射原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)，修復(fù)前需在修復(fù)區(qū)域設(shè)置注射井的修復(fù)方法，該類方法一般采用PVC材質(zhì)井，注射泵采用氣動(dòng)隔膜泵，注射壓力偏低(小于1.6Mpa)。一方面建井費(fèi)用較高，需要構(gòu)建大量注入井，基建費(fèi)用高，施工周期長(zhǎng)，施工完成后，會(huì)在修復(fù)地塊殘留注入井，影響后續(xù)再開(kāi)發(fā)利用。另一方面注射壓力不足(采用自然流動(dòng)或低壓注入)，地層條件對(duì)注入效果影響很大，注入過(guò)程采用自然流動(dòng)或低壓注入，地層條件對(duì)注入效果影響很大，如遇到粘土層或地層性質(zhì)不均一，藥劑無(wú)法均勻擴(kuò)散，影響修復(fù)效果甚至無(wú)法完成修復(fù)。飽和層土壤注漿困難，擴(kuò)散半徑較小，且適用地層受限，粘土層幾乎失去擴(kuò)散作用。

原位注入井注入是通過(guò)在污染場(chǎng)地建設(shè)注入井，將氧化藥劑以一定壓力通過(guò)注入井篩管擴(kuò)散到污染土層中從而將污染物降解的一種化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)。專利號(hào)NO US 2003/0069142的美國(guó)專利中公開(kāi)了一種化學(xué)氧化注入井注入系統(tǒng)，該裝置在裝有固體粉末狀藥劑的篩管前段設(shè)置導(dǎo)流擋板，篩管內(nèi)的藥劑溶解后隨著地下水流向通過(guò)導(dǎo)流擋板擴(kuò)散到目標(biāo)區(qū)域從而修復(fù)污染土壤和地下水。專利號(hào)為US 2008/0174571A1的美國(guó)專利中公開(kāi)了一種化學(xué)氧化原位注入井修復(fù)技術(shù)，該修復(fù)系統(tǒng)通過(guò)注入井向地下注入過(guò)氧化氫、臭氧及壓縮空氣氧化修復(fù)污染土壤和地下水。注入井的建井目前多采用美國(guó)Geoprobe鉆機(jī)或國(guó)內(nèi)地質(zhì)鉆機(jī)(如30鉆機(jī)、汽車鉆)，多采用回轉(zhuǎn)或沖擊鉆進(jìn)方法，大型污染場(chǎng)地建井需要一定的周期。

現(xiàn)有的高壓旋噴樁基技術(shù)是一種地基處理施工技術(shù)，在巖土領(lǐng)域主要用于止水帷幕、護(hù)坡樁等工程，利用旋噴鉆機(jī)成孔后下入噴射鉆桿，通過(guò)噴嘴在地下噴射高壓水泥漿，通過(guò)切割土體形成固化樁體或止水帷幕，達(dá)到地基加固或者止水的作用。

以上修復(fù)技術(shù)應(yīng)用過(guò)程需要一系列的原位修復(fù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)修復(fù)藥劑的投加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有原位修復(fù)系統(tǒng)的注射壓力不足、注射效率低、藥劑擴(kuò)散半徑偏小、飽和層修復(fù)注射難以保證注漿量影響擴(kuò)散效果等問(wèn)題。進(jìn)而提供一種土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)，包括：配藥站、配藥站出口閥門、配藥站出口不銹鋼快速接頭、高壓注漿泵進(jìn)口閥門、高壓注漿泵、高壓注漿泵出口閥門、高壓注漿管、空氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)出口閥門、壓縮空氣管路、旋噴鉆機(jī)、動(dòng)力頭、高壓水接頭、高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口、高壓水接頭空氣流進(jìn)口、第二重管水流接頭、旋噴鉆機(jī)注漿鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)、高壓噴射鉆桿、高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管、高壓噴射三重鉆桿外管、藥劑噴射噴嘴、空氣噴射噴嘴、硬質(zhì)合金塊和鉆頭；所述配藥站的出口安裝有配藥站出口閥門，配藥站出口閥門由配藥站出口不銹鋼快速接頭與高壓注漿泵進(jìn)口閥門相連接，高壓注漿泵進(jìn)口閥門與高壓注漿泵入口相連接，高壓注漿泵的出口連接有高壓注漿泵出口閥門；旋噴鉆機(jī)的動(dòng)力頭下端安裝有高壓水接頭，高壓水接頭上分別安裝有高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口、高壓水接頭空氣流進(jìn)口和第二重管水流接頭，高壓注漿管的一端與高壓注漿泵出口閥門相連接，高壓注漿管的另一端與高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口相連接；動(dòng)力頭的下部安裝有卷?yè)P(yáng)鋼絲繩與旋噴鉆機(jī)注漿鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)連接，高壓水接頭的下部安裝有高壓噴射鉆桿、高壓噴射鉆桿由高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管和高壓噴射三重鉆桿外管組裝而成，高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管上設(shè)有藥劑噴射噴嘴，高壓噴射三重鉆桿外管上設(shè)有空氣噴射噴嘴，高壓噴射鉆桿的底端安裝有鉆頭，鉆頭上安裝有硬質(zhì)合金塊；高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口與高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管相連通，高壓水接頭空氣流進(jìn)口與高壓噴射三重鉆桿外管相連通；空氣壓縮機(jī)的出口連接有空氣壓縮機(jī)出口閥門，壓縮空氣管路的一端與空氣壓縮機(jī)出口閥門相連接，壓縮空氣管路的一端與高壓水接頭空氣流進(jìn)口相連接，第二重管水流接頭與高壓水接頭相連接。

本實(shí)用新型的有益效果是：

一、修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、設(shè)備小、移動(dòng)方便，優(yōu)越于其它如原位加熱、熱解吸或土壤淋洗等技術(shù)需要復(fù)雜的設(shè)計(jì)或特殊的設(shè)備，如必要的尾氣或廢水系統(tǒng)。修復(fù)成本低于原位加熱、熱解吸等技術(shù)?？勺罴训剡_(dá)到原位體系的修復(fù)效率及污染物的去除效果。

二、相對(duì)于鉆頭高壓注射(如Geoprobe鉆機(jī)注射)等單管注射方式或Chemgrout注漿方式，本實(shí)用新型采用氣、液二重管高壓注射工藝，一方面注射壓力大(20～30Mpa)，而目前常見(jiàn)的鉆頭注射最大壓力僅18Mpa，由于其注射壓力小修復(fù)藥劑的擴(kuò)散半徑也相對(duì)較小且擴(kuò)散不均勻，加上單管注射遇淺層地下水修復(fù)場(chǎng)地返漿較為嚴(yán)重。另一方面注射修復(fù)藥劑液流過(guò)程輔助高壓空氣流的作用使得修復(fù)藥劑在土壤及地下水環(huán)境的擴(kuò)散效果明顯提升，擴(kuò)散半徑顯著增加。鉆頭高壓注射適應(yīng)地層少，對(duì)于低滲透性地層注射由于壓力不足及單管操作，容易形成優(yōu)先壓裂等通道且注射效率偏低。另外，鉆頭注射系統(tǒng)由于配置注漿泵流量較小，存在注射效率低的問(wèn)題。因此，本實(shí)用新型可克服鉆頭單管注射方法的擴(kuò)散半徑小、返漿嚴(yán)重、注射效率低等缺陷。

三、本實(shí)用新型相對(duì)于建井注射技術(shù)，其應(yīng)用范圍極大地得到了擴(kuò)展?，F(xiàn)有技術(shù)僅適用于中～高滲透性地層(如粉細(xì)砂、中粗砂等地層)，而本實(shí)用新型的技術(shù)應(yīng)用地層范圍可擴(kuò)展到低～中滲透性地層(如粉質(zhì)粘土、粉土、淤泥質(zhì)粘土、粘土層)。注入井技術(shù)由于注射壓力很小僅適宜于非飽和層或者地下水水位較深的場(chǎng)地，而本實(shí)用新型可適用于單獨(dú)土壤污染、土壤和地下水復(fù)合污染(飽和層)、單獨(dú)地下水污染等情形，可解決原位注入過(guò)程的最大注漿量及返漿問(wèn)題，極大的提高了注射效率。同時(shí)，優(yōu)于注射井無(wú)法按深度延米控制藥劑注射參數(shù)，可解決大型復(fù)雜污染場(chǎng)地土壤及地下水治理按深度分區(qū)優(yōu)化藥劑投加參數(shù)的需求。本實(shí)用新型采用注入點(diǎn)(鉆孔)的方式替代了注射井，一方面節(jié)約了建井成本，一方面修復(fù)后場(chǎng)地不存在PVC井等廢棄設(shè)施，完成藥劑注射施工后不用清理現(xiàn)場(chǎng)即可投入土地使用。本實(shí)用新型單孔每延米注射量大，一般一輪注射(必要時(shí)采取復(fù)噴工藝)即可滿足工程設(shè)計(jì)需求，注入井藥劑投加采用間歇式多次注射，因此注入井修復(fù)方式修復(fù)周期相對(duì)較長(zhǎng)。

四、使用本實(shí)用新型，在引孔階段采用氣動(dòng)沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)成孔方法，相對(duì)于注入井的建井目前多采用美國(guó)GEOPROBE鉆機(jī)或國(guó)內(nèi)地質(zhì)鉆機(jī)(如30鉆機(jī)、汽車鉆機(jī)等)，多采用回轉(zhuǎn)或沖擊鉆進(jìn)方法，大型污染場(chǎng)地建井需要一定的周期。鉆進(jìn)過(guò)程引入空氣流一方面提高了施工效率及降低了成本，另一方面空氣流的引入有利于打開(kāi)雜填土層土壤孔隙，為后期藥劑注射非飽和層的藥劑均勻擴(kuò)散提供了有利條件。該引孔方法成本較低、成本較低，為后續(xù)原位注入——高壓旋噴注射作業(yè)連續(xù)施工提供了時(shí)間保證。

五、相對(duì)于與傳統(tǒng)的旋噴樁施工技術(shù)，本實(shí)用新型采用的氣(空氣)、液(修復(fù)藥劑)二重管高壓注射工藝，擴(kuò)散半徑設(shè)計(jì)基于劈裂理論及滲透擴(kuò)散理論，藥劑擴(kuò)散半徑＝攪拌半徑+滲透擴(kuò)散區(qū)半徑；而旋噴樁一般采用氣(空氣)、液(水)、液(水泥漿)的三重管工藝，基于劈裂理論，其成樁半徑遠(yuǎn)小于本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的擴(kuò)散半徑，同時(shí)，三重管工藝返漿嚴(yán)重，難以應(yīng)用于土壤及地下水修復(fù)。

六、相當(dāng)于攪拌技術(shù)，如熱空氣吹脫深層攪拌，修復(fù)方式是自上而下，無(wú)法解決夾心層的修復(fù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用定深度注射修復(fù)，可解決攪拌技術(shù)擾動(dòng)上部非污染部位、造成二次污染嚴(yán)重及破壞地基承載力等缺陷和矛盾。同時(shí)機(jī)械攪拌能耗遠(yuǎn)大于本實(shí)用新型采用氣流、液流進(jìn)行有效擴(kuò)散的設(shè)備能耗。定深度修復(fù)解決了夾心層土壤及地下水修復(fù)難題，施工后保持原有承載力，尤其對(duì)于砂層土壤及地下水修復(fù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)和高效施工顯著。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)及工作原理示意圖。

圖2為圖1的A處放大圖。

圖3為圖2的B-B剖視圖。

圖4為圖2的C-C剖視圖。

圖中的附圖標(biāo)記，1為配藥站、2為配藥站出口閥門、3為配藥站出口不銹鋼快速接頭、4為高壓注漿泵進(jìn)口閥門、5為高壓注漿泵、6為高壓注漿泵壓力表、7為高壓注漿泵出口閥門、8為高壓注漿管(及液流注入流向)、9為空壓機(jī)新鮮空氣入口、10為空氣壓縮機(jī)入口閥門、11為空氣壓縮機(jī)、12為空壓機(jī)壓力表、13為空氣壓縮機(jī)出口閥門、14為壓縮空氣管路(及空氣注入流向)、15為旋噴鉆機(jī)、16為動(dòng)力頭、17為高壓水接頭、18為高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口、19為高壓水接頭空氣流進(jìn)口、20為第二重管水流接頭(關(guān)閉)、21為旋噴鉆機(jī)注漿鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)、22為高壓噴射鉆桿(三重管)、23為高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管、24為高壓噴射三重鉆桿外管、25為引孔段、26為未旋噴段、27為旋噴注射修復(fù)段、28為藥劑噴射噴嘴、29為藥劑噴射液流、30為空氣噴射噴嘴、31為空氣噴射氣流、32為硬質(zhì)合金塊、33為鉆頭、34為藥劑滲透擴(kuò)散區(qū)、35為藥劑劈裂攪拌區(qū)、36為藥劑擴(kuò)散方向、37為雜填土層、38為粉質(zhì)粘土層、39為粉細(xì)砂層(含水層)、40為粉質(zhì)粘土層、41為地下水水位埋深、R1為劈裂攪拌半徑、R2為滲透擴(kuò)散半徑(R1+R2為藥劑有效擴(kuò)散半徑)。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明：本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。

如圖1～圖4所示，本實(shí)施例所涉及的一種土壤及地下水原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)系統(tǒng)，包括：配藥站1、配藥站出口閥門2、配藥站出口不銹鋼快速接頭3、高壓注漿泵進(jìn)口閥門4、高壓注漿泵5、高壓注漿泵出口閥門7、高壓注漿管8、空氣壓縮機(jī)11、空氣壓縮機(jī)出口閥門13、壓縮空氣管路14、旋噴鉆機(jī)15、動(dòng)力頭16、高壓水接頭17、高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口18、高壓水接頭空氣流進(jìn)口19、第二重管水流接頭20、旋噴鉆機(jī)注漿鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)21、高壓噴射鉆桿22、高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管23、高壓噴射三重鉆桿外管24、藥劑噴射噴嘴28、空氣噴射噴嘴30、硬質(zhì)合金塊32和鉆頭33；所述配藥站1的出口安裝有配藥站出口閥門2，配藥站出口閥門2由配藥站出口不銹鋼快速接頭3與高壓注漿泵進(jìn)口閥門4相連接，高壓注漿泵進(jìn)口閥門4與高壓注漿泵5入口相連接，高壓注漿泵5的出口連接有高壓注漿泵出口閥門7；動(dòng)力頭16的下端安裝有高壓水接頭17，高壓水接頭17上分別安裝有高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口18、高壓水接頭空氣流進(jìn)口19和第二重管水流接頭20，高壓注漿管8的一端與高壓注漿泵出口閥門7相連接，高壓注漿管8的另一端與高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口18相連接；動(dòng)力頭16的下部安裝有卷?yè)P(yáng)鋼絲繩與旋噴鉆機(jī)注漿鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)21連接，高壓水接頭17的下部安裝有高壓噴射鉆桿22、高壓噴射鉆桿22由高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管23和高壓噴射三重鉆桿外管24組裝而成，高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管23上設(shè)有藥劑噴射噴嘴28，高壓噴射三重鉆桿外管24上設(shè)有空氣噴射噴嘴30，高壓噴射鉆桿22的底端安裝有鉆頭33，鉆頭33上安裝有硬質(zhì)合金塊32；高壓水接頭藥劑液流進(jìn)口18與高壓噴射三重鉆桿內(nèi)管23相連通，高壓水接頭空氣流進(jìn)口19與高壓噴射三重鉆桿外管24相連通；空氣壓縮機(jī)11的出口連接有空氣壓縮機(jī)出口閥門13，壓縮空氣管路14的一端與空氣壓縮機(jī)出口閥門13相連接，壓縮空氣管路14的一端與高壓水接頭空氣流進(jìn)口19相連接，高壓水接頭17上連接有第二重管水流接頭20，第二重管水流接頭20封閉或外接水泵(本實(shí)用新型中封閉該接口)。

所述藥劑噴射噴嘴28設(shè)置為兩個(gè)，兩個(gè)藥劑噴射噴嘴28水平180°分布；所述空氣噴射噴嘴30設(shè)置為三個(gè)，三個(gè)空氣噴射噴嘴30水平120°分布，所述空氣噴射噴嘴30設(shè)置于藥劑噴射噴嘴28下方100～200mm位置。

所述高壓注漿泵5的注漿壓力(藥劑注射壓力)為：25～30Mpa，空氣壓縮機(jī)11的空氣壓力為：0.7～0.8Mpa。

所述空氣壓縮機(jī)11為螺桿式空氣壓縮機(jī)。

本實(shí)施例所涉及的是一種用于污染土壤及地下水的原位注入——高壓旋噴注射原位修復(fù)方法，包括如下步驟：

(1)布點(diǎn)及引孔步驟：按三角形布點(diǎn)，設(shè)計(jì)藥劑擴(kuò)散半徑覆蓋修復(fù)區(qū)域，重疊率10～15％。引孔測(cè)量放點(diǎn)前對(duì)修復(fù)場(chǎng)地表層進(jìn)行壓實(shí)平整，防止注漿過(guò)程中形成短路或優(yōu)先通道而造成嚴(yán)重返漿。引孔步履式引孔鉆機(jī)按設(shè)計(jì)注入點(diǎn)中心就位后，通過(guò)螺桿式空氣壓縮機(jī)(含空氣過(guò)濾罐)作為動(dòng)力源，傳遞至氣動(dòng)空氣錘鉆具及鉆桿，以110mm口徑開(kāi)孔，采用氣動(dòng)潛孔錘沖擊回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)方法，鉆穿雜填土層37或穿透污染場(chǎng)地原有基礎(chǔ)層即可，一般深度3～5m，形成了高壓旋噴注射的引孔段25。

(2)原位注入——高壓旋噴注射步驟：旋噴鉆機(jī)15就位注入點(diǎn)布孔點(diǎn)中心，配藥站修復(fù)藥劑溶液/漿液出口與高壓注漿泵漿液進(jìn)口連接，高壓注漿泵漿液出口與旋噴鉆機(jī)三重管內(nèi)管水接頭接口連接，螺桿式空壓機(jī)壓縮空氣出口與旋噴鉆機(jī)三重管外管水接頭接口連接。正式注射修復(fù)藥劑前，需進(jìn)行清水試噴調(diào)試，以確保注射藥劑過(guò)程不發(fā)生管路或噴嘴堵塞現(xiàn)象。高壓噴射鉆桿22及鉆具下鉆，利用鉆具自帶鉆頭33(鑲嵌有硬質(zhì)合金塊32)，鉆進(jìn)原始地層，如粉質(zhì)粘土層38、粉細(xì)砂層(含水層)39、粉質(zhì)粘土層40，至設(shè)計(jì)最大修復(fù)深度后進(jìn)行噴射修復(fù)，鉆進(jìn)過(guò)程中始終開(kāi)啟壓縮空氣管路14。所述空氣流自螺桿式空壓機(jī)(含過(guò)濾器)經(jīng)空壓機(jī)新鮮空氣入口9進(jìn)入，通過(guò)空氣注入管線連接旋噴鉆機(jī)15的動(dòng)力頭16下方高壓水接頭空氣進(jìn)口19，進(jìn)入三重管外管24，從旋噴鉆具的空氣噴嘴30噴射壓縮空氣，在土壤及地下水中擴(kuò)散。所述空氣噴嘴規(guī)格為1～3mm，水平呈120°設(shè)置，共設(shè)計(jì)3個(gè)，與三重管外管連通，噴射鉆桿下鉆至設(shè)計(jì)修復(fù)最大深度后，開(kāi)啟高壓注漿泵5，噴射高壓液流(修復(fù)藥劑溶液/漿液)的同時(shí)噴射壓縮空氣，通過(guò)旋噴鉆機(jī)15自帶的鉆桿自動(dòng)提升機(jī)構(gòu)21自下而上邊提升邊旋轉(zhuǎn)鉆桿。藥劑噴射至修復(fù)設(shè)計(jì)頂面標(biāo)高后，停止高壓注漿泵5，壓縮空氣繼續(xù)噴射至完全提鉆后停止供氣。所述藥劑噴射過(guò)程高壓注漿泵注射壓力25～30Mpa，注漿流量20～120L/min，空壓機(jī)壓力：0.7～0.8Mpa，提升速度：5～20cm/min。三重鉆桿的內(nèi)管設(shè)置為藥劑噴射管，三重鉆桿的外管設(shè)置為壓縮空氣通道，內(nèi)管與外管之間的二重管通道閥門關(guān)閉。氣、液二重管法注射修復(fù)藥劑過(guò)程，形成的有效擴(kuò)散半徑較大，包括攪拌半徑R1(傳統(tǒng)水泥樁攪拌半徑0.3～0.5m)及藥劑注射后的滲透擴(kuò)散半徑R2，其中藥劑擴(kuò)散半徑可達(dá)0.8～3.5m，一般隨土層滲透性的增加而增加，含水層(如粉細(xì)砂)中R2遠(yuǎn)大于R1。完成單孔藥劑高壓注射后，立即清洗旋噴鉆桿及鉆具等，旋噴鉆機(jī)移動(dòng)至下一注入點(diǎn)(鉆孔)，按以上方法完成藥劑注射操作。

(3)藥劑反應(yīng)后期監(jiān)測(cè)步驟：所述藥劑反應(yīng)后期監(jiān)測(cè)單元為2英寸PVC監(jiān)測(cè)井，在完成修復(fù)區(qū)域原位注射施工后設(shè)置地下水監(jiān)測(cè)井，通過(guò)定期采取地下水監(jiān)測(cè)地下水中修復(fù)藥劑殘留、pH值及地下水中污染物濃度等指標(biāo)，以監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)修復(fù)效果。土壤修復(fù)效果通過(guò)設(shè)置土壤采樣點(diǎn)，采取土壤樣品后分析評(píng)價(jià)。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，這些具體實(shí)施方式都是基于本實(shí)用新型整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。