CN102489501A

CN102489501A - 一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法

Info

Publication number: CN102489501A
Application number: CN2011103772679A
Authority: CN
Inventors: 于江涛; 张毅; 李忠玉; 李元元
Original assignee: CHANGZHOU EXPANSION NEW STUFF TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: CHANGZHOU EXPANSION NEW STUFF TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明采用了电化学原理通过以水为介质激发生成的氧化性物质(·OH等)，对土壤中的污染有机物的去除率达到95％；对污染水体中的有机污染物的去除率达到98％；采用光化学原理通过紫外光激发载体上的催化层对挥发性有机气体进行氧化分解反应，对有机挥发性气体的去除率达到99％。

Description

一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法

技术领域

本发明涉及一种集土壤修复、挥发性气体、地下渗透水综合治理的原创性工艺技术，特别是对工业企业遗留地的土壤污染进行快速、安全、低成本的综合修复的合成工艺技术，使用该合成技术能够对污染土壤中的有毒有害有机物、挥发性有毒有害气体、土壤渗水中有毒有害污染物的进行有效的去除。

背景技术

近年来，大批化工企业实施了出城进园、退二进三的产业迁移，其退出原址凭着优越的地理位置，成了开发商觊觎的热土。化工企业搬迁后的遗留地块，因长期受到污染，使土壤污染物的富集与释放过程漫长，其释放可达几十年到上百年。截止到2008年，北京市东南郊化工区和四环路内276家污染企业全部完成调整搬迁后，腾退出800万平方米的土地。但经过调查发现，这些搬迁厂房下的土壤中，或多或少都留下了污染物；在寸土寸金的江南名城苏州，总面积达三四十公顷的苏州化工厂原址因迟迟无法修复而搁置良久；青岛红星化工厂搬迁后，原址虽经多年的修复，仍不能使用；同样在2009年底实现全面停产搬迁的南通姚港化工区，城市的运营者也在苦苦寻求遗留污染的修复之策。

目前污染土壤的修复方法主要有两种，一种叫做异位修复，是将污染物挖出后进行焚烧或填埋处理。另一种叫原位修复，是在原地对土壤进行修复的方法。目前两种修复方法约各占半壁江山，但原位修复技术有成为未来土壤修复主力的发展趋势。前者是将污染土壤在原场挖掘出来输送到另一个地方进行焚烧，后者是原位化学氧化修复、土壤气相抽提以及微生物修复等，这需要一个漫长的过程几年甚至十几年的时间。

本发明人通过利用以成熟的电化学、光化学为基础，优化组合土壤筛选、粉碎、混合搅拌、强氧化分解、泥水分离、快速烘干、气体收集、气体净化、污染水体强氧化分解的综合处理处置新方法，使用该方法能够对化工企业搬迁遗留地进行土壤原位修复、污染水体净化、挥发性有机气体洁净。

创新发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种以电化学、光化学为基础，在外加电场作用下以水和空气为介质激发生成强氧化性物质(如羟基自由基、氧自由基等)对土壤、水体中污染有机物和挥发性有机气体进行强氧化分解，达到原场移位土壤修复和污染水体、挥发性气体的洁净。

本发明的技术方案如下：

一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法，由土壤提升机1、土壤粉碎机3、带式输送机4、混合搅拌机5、泥浆泵6、泥浆氧化反应器8、泥浆脱水机9、快速烘箱10组成一个全封闭的土壤修复***。由气体收集罩2、气体收集管7和气体处理器11组成一个密闭的挥发性气体处理***。由潜水泵13、封闭集水箱14、水氧化反应器15组成一个闭路的污染水处理***。

污染土壤由挖掘机挖掘经土壤提升机1提升进入土壤粉碎机3内粉碎，粉碎后的土壤由带式输送机4送入混合搅拌机5内由混合水泵16加注处理后的洁净水进行混合搅拌，在泥浆泵6作用下混合泥浆进入泥浆氧化反应器8内进行强氧化分解，经过强氧化分解后的泥浆在重力作用下进入泥浆脱水机9进行泥水分离，脱水后的泥土进入快速烘箱烘干后直接回填，泥浆分离的水体经回水管18进入封闭集水箱14内，由水氧化反应器15处理后直接排放。

污染土壤中的挥发性有机气体由气体收集罩2收集经气体收集管7送入气体处理器11内净化处理后直接排放。

污染土壤挖掘时的被污染的地下水由潜水泵13提升送入封闭集水箱14内，在重力作用下进入水氧化反应器15内强氧化分解后直接排放。用于土壤稀释的水体由混合水泵16连接在排水管17上，将处理后的洁净水体加压送入混合搅拌机5。

本发明的技术效果如下：

由于本发明的一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法，采用了电化学原理通过以水为介质激发生成的氧化性物质(·OH等)，对土壤中的污染有机物的去除率达到95％；对污染水体中的有机污染物的去除率达到98％；采用了光化学原理通过紫外光激发载体上的催化层对挥发性有机气体进行氧化分解反应，对有机挥发性气体的去除率达到99％。

附图说明

附图一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法

图示标记说明：

1、土壤提升机 2、气体收集罩 3、土壤粉碎机 4、带式输送机 5、混合搅拌机

10、快速烘箱 11、气体处理器 12、气体排放管 13、潜水泵 14、封闭集水箱

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

受污染的土壤由挖掘机挖掘后经土壤提升机1提升进入土壤粉碎机2进行粉碎，粉碎后的土壤经过带式输送机4被送入泥水混合搅拌机5进行搅拌，搅拌混合均匀后在泥浆泵6加压作用下进入泥浆氧化反应器8进行强氧化分解反应，泥浆反应器8在外加电场下以泥浆中的水为介质激发生成强氧化性物质(羟基自由基、氧自由基、过氧化氢等)对泥浆中的有机污染物进行强氧化反应，有机污染物在强氧化作用下被氧化生成氮气、二氧化碳、氯气、氧气和水，氧化后的泥浆在重力作用下进入泥浆脱水机9脱水后进入快速烘箱10，在200℃下快速蒸发烘干后被直接回填。泥土中的挥发性有机气体在粉碎、搅拌、氧化、烘干过程中被气体收集罩2收集经气体收集管7在负压作用下被送入气体处理器11内，在紫外光作用下对载体上的催化材料进行光催化氧化反应，气体中的有机挥发性气体被光催化所激发生成的氧化性物质(羟基自由基、氧自由基)氧化分解。土壤中受污染的水体在潜水泵13作用下被送入封闭水箱14进行缓冲沉淀，在重力作用下进入水氧化反应器15内，水氧化反应器15在电化学原理下通过外加电场下，以水为介质激发生成强氧化性物质(羟基自由基、超氧负离子、氧自由基、过氧化氢等)对水体中的有机污染物进行强氧化反应，有机污染物在强氧化作用下被氧化分解生成气体和水。被氧化分解后的水体部分在在混合水泵16加压作用下被用作土壤稀释水，剩余部分直接排放。

应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本创新发明，但不以任何方式限制本创新发明。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本创新发明已进行了详细的说明。但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本创新发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本创新发明专利的保护范围当中。

Claims

1.一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法，其特征在于按下述工艺步骤实现：

(1)土壤挖掘后被土壤提升机1提升进入土壤粉碎机3进行粉碎，粉碎后的土壤经带式输送机4送入泥水混合搅拌机5进行混合搅拌，混合搅拌的泥水比为1∶2。混合后的泥浆水在泥浆泵6的作用下进入泥浆氧化反应器8强氧化分解反应，泥浆水在泥浆氧化反应器内的停留时间为5-15分钟，被氧化分解反应后的泥浆水在重力作用下进入泥浆脱水机9进行泥水分离，脱水后的泥土进入快速烘箱10在200℃下快速烘干后回填。

(2)土壤挖掘粉碎、混合搅拌、强氧化反应、快速烘干时所产生的挥发性气体由气体收集罩2收集经气体收集管7在负压状态下被送入气体处理器11进行光催化氧化分解，光催化氧化反应时间为1-5分钟。

(3)土壤挖掘后被污染的地下水在潜水泵13作用下被抽送入封闭集水箱14内，在余压作用下进入水氧化反应器15进行强氧化分解，水氧化反应为10-15分钟。被氧化分解后的水体部分由混合水泵16加压送入混合搅拌机5和土壤进行混合稀释，剩余水体直接达标排放。污染水体中挥发的有毒有害气体由气体收集罩2收集经气体收集管7被送入气体处理器11处理后排放。泥浆分离后的水体经回水管18回流到封闭水箱14内。

2.根据权利要求1所述的一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法，其特征在于：

(1)土壤首先被粉碎后进入混合搅拌，混合后的泥浆水进入强氧化反应器内氧化分解，氧化后的泥浆水经过泥水分离后进入快速烘箱烘干。

(2)土壤被粉碎、搅拌、氧化、烘干时的挥发性气体由气体收集罩分别收集经过气体收集管被送入气体收集罩进行光催化氧化分解。

(3)被污染的地下水体由潜水泵提升进入封闭的集水箱短暂停留后在余压下进入水氧化反应器内氧化分解；泥浆脱水分离后的水体回流到封闭集水箱内进行循环处理；水体中的挥发性气体被收集送至气体处理器内进行光催化氧化处理。

3.根据权利要求2所述的一种适用于土壤污染综合安全修复的工艺方法，其特征在于：

(1)土壤粉碎、土壤输送、混合搅拌、强氧化反应、泥浆提升、泥水分离、快速烘干的各单元之间衔接为全密闭连接方式，由PLC自动控制运行。

(2)产生挥发性气体的处理单元强制安装气体收集罩收集处理。