CN104438299B - 一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，由原位植物固定、入渗水的收集、净化及再利用四部分组建。其中植物修复区，由修复植物及污染土壤组成，修复植物依据污染土壤的具体情况及景观要求进行选择；淋洗水通道，由分割层、淋溶层、防渗透层组成，其中淋溶层有一定坡度，并设有过滤网，便于水分汇聚同时与颗粒物初步分离；排水通道，位于两过滤网之间，末端填充规格一致的黑炭压缩聚合球状物，是淋洗水的输送通道及污染物的初步吸收；投药室，用于添加药物与淋洗水中污染物反应；絮凝沉淀室，用于污染物的沉积；清水回收利用池，用于净水及清洁雨水的储存；过滤器，用于可溶污染物的二次过滤；清洁水回灌管道，用于浇灌植被。

Description

一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置

技术领域

本发明涉及污染土壤生态修复领域，特别涉及有机物或重金属污染土壤原位淋洗修复及水分再利用领域。

背景技术

随着城市经济的迅猛发展，土壤污染越来越严重，可用于农、林业发展的土壤资源越来越匮乏，为了解决这一问题，人们开始将土源锁定到已污染的土壤，如矿山重金属污染土壤、工农业废固及废水引起的土壤无机、有机污染。相应的土壤物理、化学、生物修复方法应运而生，但都有一定的局限。只有在根据污染土壤的具体情况，本着区别对待的原则，符合节能、节水、节地、节约投资的目标，才是污染土壤修复的方向。

本发明针对目前污染土壤用作园林绿化用地中存在的问题，设计了一种以植物修复与化学淋洗为核心技术的化学-微生物-植物联合修复装置，最终使修复后的污染土壤浸出浓度应该达到国家地下水标准（GB14848-93）III类水质要求，淋洗净化后的水分出水灌溉土壤水质达城市污水再生利用景观环境用水水质标准（GB/T 18921-2002），水分的再回收利用率提高到50%~82%。

发明内容

一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，由原位植物固定、入渗水的收集、净化及再利用四部分组建，包括：植物修复区，由修复植物和0.2m--1m厚的污染土壤组成，根据污染土壤的具体情况及景观要求，选择合适的先锋植物群落；

淋洗水通道，位于需修复土壤深度的下方，从上向下依次由分隔层（由土工布等可透水材料组成）、淋溶层（由碎石子或粗沙等组成）、防渗透层（不透水的防渗膜材料）构成，其中，分隔层用来分隔土壤混入淋溶层，一定厚度及底端坡度的淋溶层，便于土壤中水分的淋移及汇集，同时在两相反坡角碎石层汇聚处即排水管连接处分别设有孔径为1~2mm的pvc薄膜过滤网，作为一级水分过滤，防止后方管道堵塞，底部设有防渗透层，由厚度为0.2mm~3mm的HDPE防渗膜或LDPE防渗膜构成，防治污染物向下方迁移，污染地下水；

排水通道，始于两过滤网之间，为直径315mm~500mm的双波渗水管，排水管未填满部位由由规格为5mm~10mm的黑炭压缩聚合球状物填充；

污水处理区，由投药室、絮凝沉淀室、清水回收利用池组成，均由不透水的水泥砌成，其中投药室底部有搅拌设备，用于投药后药品的混匀，絮凝沉淀室，底部为梯形状，用于污染物的沉积；清水回收利用池，位于沉淀装置后，池深于絮凝沉淀室，用于净水及清洁雨水的储存；

过滤器，由滤膜、过滤网、三通阀、压力表组成，用于絮凝沉淀后，仍可溶的污染物的二次过滤；

清洁水回灌管道，由水管及滴管喷头组成，用于浇灌绿植。水管末端设有文丘里投药器，用于加入药剂提高土壤中难水溶的污染物的溶解性，便于污染物的淋出。

优选的是，所述淋洗水通道的淋溶层底端呈倾斜状，其坡度为15~25°，便于水分的汇集，同时在两相反坡角碎石层汇聚处即排水管连接处分别设有孔径为1~2mm的pvc薄膜过滤网，作为一级水分过滤，防治后方管道堵塞。

优选的是，所述污水处理区中投药室中壁上设有高、低水位警报器，当水位过低时，水泵停止抽水，当水位过高时，停止灌水。

优选的是所述污水处理区中絮凝沉淀池底端为阶梯状，其上设有一个可拆卸的软性基板，基板上含有根据污水成分设置的厌氧微生物培养基及纤维状活性炭；同时在絮凝沉淀池右末端设有污泥排放口，便于污泥的排放及回收。

优选的是所述过滤器，用于絮凝沉淀后，仍可溶的污染物的二次过滤，由两个过滤装置（滤膜和过滤网组成；滤膜可依据污染物情况选择纳滤膜、微滤膜等）、两个三通阀、压力表组成，当压力表值高出限值时，可手动调节三通阀，从而使更换过滤装置时，不影响整个流程及出水水质。

本发明的有益效果：本发明设计了一种用于污染土壤原位植物固定、提取和水分淋洗后水分收集、净化及再利用装置，以植物、化学淋洗为核心，微生物技术为辅助的联合修复技术，能够实现污染土壤的快速净化，水分的高效回收利用，最终使修复后的污染土壤浸出浓度应该达到国家地下水标准（GB14848-93）III类水质要求，淋洗后的水分出水灌溉土壤水质达城市污水再生利用景观环境用水水质标准（GB/T 18921-2002），水分的再回收利用率提高到50%~82%。

本发明通过在污染土壤下方设置淋洗水通道，可以起到防止土壤出现水涝的作用，收集淋洗水及雨水，有效阻止地下水污染；淋洗水通道后方设置污水处理区，可以起到淋洗水及雨水的回收利用，有效遏止二次污染，节约水资源。

附图说明

图1为本发明所述的用于污染土壤原位植物固定、提取和水分淋洗后水分收集、净化及再利用装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，由原位植物固定、入渗水的收集、净化及再利用四部分组建，包括：植物修复区，由修复植物1和污染土壤2组成，根据污染土壤的具体情况及景观要求，选择合适的先锋植物群落；淋洗水通道，由分隔层3（由土工布等可透水材料组成）、淋溶层4（由碎石子或粗沙等组成）、防渗透层6（不透水的防渗膜）构成，其中在两相反坡角碎石层汇聚处即排水管连接处设有pvc薄膜过滤网5；排水通道7，位于两过滤网之间，由排水管及内布的规格一致的黑炭球组成，用于接纳淋洗水排入处理区域；污水处理区，由投药室8、絮凝沉淀池12、清水回收利用池17组成，投药室中可根据污染土壤情况选择合适的药剂，如聚丙烯酰胺等絮凝沉淀剂，在投药室下方设有搅拌设备9，以便于药品与水充分混匀、反应，同时，在投药室的侧壁上设有高低水位警报器10，以防水位过高或过低造成的危害，絮凝沉淀池中可根据污染土壤情况选择合适的厌氧微生物培养基及微生物以及生物碳素纤维13，絮凝沉淀池下方设有排污口，并由电动阀门14将污泥排入污染收集室15后，继续处理，其中投药室与絮凝沉淀池之间由泵11进行水分抽取，絮凝沉淀池与清水回收利用池由手动阀门16进行水分转移；过滤器由两个过滤装置20（滤膜和过滤网组成；滤膜可依据污染物情况选择纳滤膜、微滤膜等）、两个三通阀19、压力表组21成，当压力表值高出限值时，可手动调节三通阀，从而使更换过滤装置时，不影响整个流程及出水水质；清洁水回灌管道，由水管22及滴管喷头24组成，水管末端设有文丘里投药器23，可以根据实际情况加入药剂，比如雨季，可根据土壤情况加入相应的螯合剂（如EDTA、NTA等），提高土壤中难水溶污染物的溶解性，便于污染物的淋出，在非雨季，可不加药剂，提高植物的固定、提取及挥发。

Claims (8)

1.一种用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，包括：

植物修复区，由修复植物和0.2--1m厚的污染土壤组成，根据污染土壤的具体情况及景观要求，选择合适的先锋植物群落；淋洗水通道，位于需修复土壤深度的下方，从上向下依次由分隔层、淋溶层、防渗透层组成，所述淋溶层由碎石子组成，其中，分隔层用来分隔阻止土壤混入淋溶层，一定厚度及底端坡度的淋溶层，便于土壤中水分的淋移及汇集，同时在两相反坡角碎石层汇聚处即排水管连接处分别设有孔径为1~2mm的pvc薄膜过滤网，作为一级水分过滤，防止后方管道堵塞，底部设有防渗透层，由厚度为0.2mm~3mm的HDPE防渗膜或LDPE防渗膜构成，防止污染物向下方迁移，污染地下水；排水通道，始于两过滤网之间，为直径315mm~500mm的双波纹多孔渗水管，排水管未填满部位由规格为5mm--10mm的黑炭压缩聚合球状物填充；

污水处理区，由投药室、絮凝沉淀室、清水回收利用池组成，均由不透水的水泥砌成，其中投药室底部有搅拌设备，用于投药后药品的混匀；絮凝沉淀室，底部为梯形状，便于污染物的沉积；清水回收利用池，位于沉淀装置后，池深于絮凝沉淀室，用于净水的储存；

过滤器，由两个过滤装置、两个三通阀、压力表组成，其中，所述过滤装置由滤膜和过滤网组成，当压力表值高出限值时，能手动调节三通阀，从而使更换过滤装置时，不影响整个流程及出水水质；

清洁水回灌管道 ，由水管及滴管喷头组成，用于浇灌绿植，水管末端设有文丘里投药器，用于加入药剂提高土壤中难水溶的污染物的溶解性，便于污染物的淋出。

2.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述淋洗水通道的淋溶层底端呈倾斜状，其坡度为15°～25°，便于水分的汇集，同时在两相反坡角碎石层汇聚处即排水管连接处分别设有孔径为1~2mm的pvc薄膜过滤网，作为一级水分过滤，防止后方管道堵塞。

3.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述排水通道，始于两过滤网之间，为直径315mm~500mm的双波纹多孔渗水管，排水管未填满部位由规格为5mm--10mm的黑炭压缩聚合球状物填充，所述黑炭压缩聚合球状物对排水管起支撑保护作用，同时对淋洗水中的有机污染物有初步吸收，黑炭压缩聚合球状物设于末端能够在不破坏整个流程的前提下进行更换。

4.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述污水处理区中投药室中壁上设有高、低水位警报器，当水位过低时，水泵停止抽水。

5.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述污水处理区中絮凝沉淀池底端为阶梯状，其上设有一个可拆卸的软性基板，基板上含有根据污水成分设置的厌氧微生物及其培养基和纤维状活性炭；同时在絮凝沉淀池右末端设有污泥排放口，便于污泥的排放及回收。

6.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述污水处理区中投药室与絮凝沉淀室之间由泵连接；絮凝沉淀室与清水回收利用池之间由手动门连接，且手动门位置比絮凝沉淀池底端高出20~30cm。

7.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述污水处理区中清水回收利用池比絮凝沉淀池深20~30cm。

8.如权利要求1所述的用于污染土壤修复和植被恢复的综合装置，其特征在于，所述清洁水回灌管道末端设有文丘里投药器，根据实际情况向所述文丘里投药器内加入药剂，以提高土壤中难水溶污染物的溶解性，便于污染物的淋出。