CN218252142U - 土壤修复*** - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种土壤修复***，涉及污染修复领域。一种土壤修复***包括：抽提井、曝气井、气液分离装置、气体处理装置、油水分离装置、水处理装置、储水容器和储油容器；抽提井的一端用于***待修复土壤中，抽提井的另一端与气液分离装置的进口连接，气液分离装置的出气口与气体处理装置连接，气液分离装置的出液口与油水分离装置连接；曝气井的一端***待修复土壤中，曝气井的另一端与气体处理装置的出气口连接；油水分离装置的出水口与水处理装置连接，水处理装置的出水口与储水容器连接，油水分离装置的出油口与储油容器连接。本申请能够解决当前的土壤治理修复方法容易造成二次污染等问题。

Description

土壤修复***

技术领域

本申请属于污染修复技术领域，具体涉及一种土壤修复***。

背景技术

石油工业快速发展随之而来的石油进入土壤而造成土壤污染，石油污染物在土壤中长时间滞留，且在土壤中会迁移和转化，并经过风化和氧化，轻质组分挥发殆尽，重质组分与泥沙紧密结合，处理难度较大。

当前，一些土壤的治理修复方法在修复土壤过程中产生的产物容易造成二次污染。

实用新型内容

本申请实施例的目的是提供一种土壤修复***，能够解决当前的土壤治理修复方法容易造成二次污染等问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

本申请实施例提供了一种土壤修复***，包括：抽提井、曝气井、气液分离装置、气体处理装置、油水分离装置、水处理装置、储水容器和储油容器；

所述抽提井的一端用于***待修复土壤中，所述抽提井的另一端与所述气液分离装置的进口连接，所述气液分离装置的出气口与所述气体处理装置连接，所述气液分离装置的出液口与所述油水分离装置连接；

所述曝气井的一端***所述待修复土壤中，所述曝气井的另一端与所述气体处理装置的出气口连接；

所述油水分离装置的出水口与所述水处理装置连接，所述水处理装置的出水口与所述储水容器连接，所述油水分离装置的出油口与所述储油容器连接。

本申请实施例中，通过抽提井将待修复土壤中的多相(可以包括污染气体和被污染的地下水等)抽出，并输入至气液分离装置分离出气体和液体，气体通入至气体处理装置进行处理合格后通过曝气井注入至待修复土壤中，从而可以防止污染气体外排而污染环境，并且可以为后续微生物修复土壤提供氧气，还可以促进待修复土壤中污染物的挥发，便于污染气体的抽提；液体通入至油水分离装置进行油水分离，分离出的水进入到水处理装置进行处理，待处理合格后将不含有盐分和污染物的合格的水通入至储水容器中储存，以便于后续再次使用，从而既可以防止污染水外排而造成环境污染，又可以对处理后的水进行回收，以便于二次利用，达到了节约水资源的效果；分离出的石油则通入至储油容器进行收集，以防止石油外排而影响环境，也可以回收石油资源。基于上述设置，本申请实施例中的土壤修复***既可以对污染的土壤进行治理，又可以有效防止治理产物外排，从而不会造成二次污染，并且还可以对资源再次利用，以达到节约资源的目的。

附图说明

图1为本申请实施例公开的土壤修复***的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的气液分离装置的结构示意图；

图3为本申请实施例公开的土壤修复的流程图。

附图标记说明：

10-抽提井；20-曝气井；30-气液分离装置；31-一级气液分离罐；32-二级气液分离罐；33-第一支路；34-第二支路；35-第一开关阀；36-第二开关阀；37-换热器；40-气体处理装置；50-油水分离装置；60-水处理装置；70-储水容器；80-储油容器；91-第一管路；92-第二管路；93-第三管路；94-第四管路；100-风机；110-微生物容器；120-注入井；131-第一泵体；132-第二泵体；133-第三泵体；134-第四泵体；135-第五泵体；140-营养液容器；150-阀体；160-压力表；170-流量计；180-待修复土壤。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例进行详细地说明。

参考图1至图3，本申请实施例公开了一种土壤修复***，用于对井场石油烃污染后的土壤进行治理和修复，以便于降低土壤的污染程度，达到对土壤治理和修复的目的。所公开的土壤修复***包括抽提井10、曝气井20、气液分离装置30、气体处理装置40、油水分离装置50、水处理装置60、储水容器70和储油容器80。

示例性地，待修复土壤180可以进行水泥硬化，以防止抽提运行过程中抽吸的污染气体挥发至大气而造成大气污染，与此同时，在待修复土壤180处于负压环境中，可以避免局部断路的问题。可选地，水泥硬化的厚度可以为5cm。另外，负压环境的压力可以控制在-15KPa～-5KPa。

一些实施例中，抽提井10的管径可以为DN400，曝气井20的管径可以为DN25。

其中，抽提井10的一端用于***待修复土壤180中，以便于将待修复土壤180中的多相(包括污染气体和被污染的地下水等)抽出，以降低待修复土壤180中的石油烃含量。

考虑到石油烃具有污染性，需要对含有石油烃的多相进行处理，如此，抽提井10的另一端与气液分离装置30的进口连接，使得抽提出的多相进入到气液分离装置30中进行气液分离处理，以形成具有污染性的气体和具有污染性的液体。

为了进一步处理，气液分离装置30的出气口与气体处理装置40连接，气液分离装置30的出液口与油水分离装置50连接。基于此，通过气体处理装置40可以对气液分离产生的具有污染性的气体进行处理，以生成合格的气体；与此同时，通过油水分离装置50对气液分离产生的具有污染性的液体进行油水分离处理，以生成水和石油。

为了对合格的气体进行充分利用，气体处理装置40的出气口与曝气井20的另一端连接，而曝气井20的一端***待修复土壤180中，如此，合格的气体可以经由曝气井20注入至待修复土壤180中，从而可以防止污染气体直接外排而污染环境，并且可以为待修复土壤180中的好氧微生物提供氧气，以满足好氧微生物的生存条件，除此以外，还可以使待修复土壤180中的气压增大，有助于促进污染气体挥发，从而便于对污染气体的抽提。示例性地，曝气井20可以设有筛孔，而筛孔的位置可以根据污染物的位置深度确定。

此处需要说明的是，通过曝气井20将合格的气体注入至待修复土壤180中，注入的气体会在含水层土壤的孔隙中发生横向和纵向的迁移，从而形成一个地下的吹脱***，使附着在土壤中的污染物吹脱出来，并经由抽提井10抽取出气相污染物。基于此，通过上述吹脱技术可以降低待修复土壤180中的污染物含量，以便于对土壤进行治理和修复。

考虑到上述油水分离过程中产生的水仍然具有一定的污染性，本申请实施例中，油水分离装置50的出水口与水处理装置60连接，基于此，通过水处理装置60可以进一步对油水分离过程产生的水进行处理，以去除水中的污染杂质，得到合格(即，不含有盐分和污染物)的水。

进一步地，水处理装置60的出水口与储水容器70连接，从而可以将处理后生成的不含有盐分和污染物的合格的水通入至储水容器70中进行收集，以便于后续使用。此处需要说明的是，好氧微生物生存的条件还需要具有充足的水，如此，可以将储水容器70中收集的不含有盐分和污染物的合格的水通入至好氧微生物的生存环境中，以为好氧微生物的生存提供条件。

为了防止油水分离过程中产生的石油对环境造成污染，本申请实施例中，油水分离装置50的出油口与储油容器80连接，如此，可以通过储油容器80对石油进行收集，以防止石油外排而造成环境二次污染，还可以回收石油资源。

本申请实施例中，通过抽提井10将待修复土壤180中的多相抽出，并输入至气液分离装置30分离出气体和液体，气体通入至气体处理装置40进行处理合格后通过曝气井20注入至待修复土壤180中，从而可以防止污染气体外排而污染环境，并且可以为后续微生物修复土壤提供氧气，还可以促进污染物的挥发，便于污染气体的抽提；液体通入至油水分离装置50进行油水分离，分离出的水进入到水处理装置60进行处理，待处理合格后将不含有盐分和污染物的水通入至储水容器70中储存，以便于后续再次使用，从而既可以防止污染水外排而造成环境污染，又可以对处理后的水进行回收，以便于二次利用，达到了节约水资源的效果；分离出的石油则通入至储油容器80进行收集，以防止石油外排而影响环境，也可以回收石油资源。基于上述设置，本申请实施例中的土壤修复***既可以对污染的土壤进行治理，又可以有效防止治理产物外排，从而不会造成二次污染，并且还可以对资源再次利用，以达到节约资源的目的。

参考图2，在一些实施例中，气液分离装置30包括一级气液分离罐31和二级气液分离罐32，其中，一级气液分离罐31的进口与抽提井10的另一端连接，一级气液分离罐31的出口与二级气液分离罐32的进口连接，二级气液分离罐32的出口与气体处理装置40的进气口连接。如此，通过抽提井10抽提出的多相首先进入一级气液分离罐31进行气液分离处理，以生成具有污染性的气体和液体，其中，气体则被输送至二级气液分离罐32进行二次分离处理，经由二级气液分离罐32分离处理后再次生成具有污染性的气体和液体，气体则被输送至气体处理装置40进行处理，以去除气体中含有的污染物质，从而得到较为洁净的气体，以供后续二次利用。

考虑到一级气液分离罐31和二级气液分离罐32均产具有污染性的液体，为了对该部分液体进行处理，本申请实施例中，一级气液分离罐31的出液端和二级气液分离罐32的出液端均与油水分离装置50连接。基于此，一级气液分离和二级气液分离过程中产生的具有污染性的液体被输送至油水分离装置50中进行油水分离处理，以便于对液体中的石油进行回收，有效防止石油外排对环境造成污染。

进一步地，气液分离装置30还可以包括第一支路33、第二支路34、第一开关阀35、第二开关阀36和换热器37，第一支路33和第二支路34并联于一级气液分离罐31与二级气液分离罐32之间，第一开关阀35和换热器37设置于第一支路33，第二开关阀36设置于第二支路34。

具体地，第一支路33和第二支路34各自的一端均与一级气液分离罐31的出口连接，各自的另一端均与二级气液分离罐32的进口连接，通过第一开关阀35可以控制第一支路33的通断，通过第二开关阀36可以控制第二支路34的通断。如此，可以根据实际情况切换第一支路33和第二支路34的通断情况。另外，换热器37可以实现对气体的换热作用，以保证气体的温度处于合理温度范围之内进而可以保证气液分离效果。

基于上述设置，当一级气液分离罐31输出的气体的温度处于合理温度范围之内时，第一开关阀35关闭，第二开关阀36开启，此时，气体经由第二支路34被输送至二级气液分离罐32进行气液分离；当一级气液分离罐31输出的气体的温度超出合理温度范围之外时，第一开关阀35开启，第二开关阀36关闭，气体可以在换热器37中进行换热，从而保证气体在进入二级气液分离罐32时的温度处于合理温度范围之内，进而可以保证气液分离效果。

在一些实施例中，土壤修复***还可以包括第一管路91、第二管路92和风机100，其中，第一管路91连接于气体处理装置40与曝气井20之间，第二管路92连接于二级气液分离罐32与气体处理装置40之间，风机100设置于第二管路92。示例性地，风机100可以为高压风机，其最大风量可以为9000m³/h。

基于上述设置，在风机100的驱动作用下，二级气液分离罐32中气液分离产生的具有污染性的气体则经由第二管路92进入到气体处理装置40进行处理，以去除气体中的污染物质，保证气体的洁净度；而经过处理后洁净的气体则通过第一管路91输送至曝气井20，以通过曝气井20注入至待修复土壤180中，从而可以为待修复土壤180中的好氧微生物提供充足的氧气，以为好氧微生物提供生存条件；与此同时，还可以增大待修复土壤180的气压，以促进石油烃的挥发，从而对修复土壤具有促进作用。

在一些实施例中，土壤修复***还可以包括微生物容器110和注入井120，注入井120的一端***待修复土壤180中，注入井120的另一端与微生物容器110的出口连接，而微生物容器110的进口与储水容器70连接。示例性地，注入井120的管径可以为DN400。

具体地，微生物容器110用于盛装含有好氧微生物的溶液，该部分溶液可以被输送至注入井120，并通过注入井120注入至待修复土壤180中，既可以防止低浓度污染物的反弹现象，又可以将长碳链的石油烃分解变成易挥发的短碳链的石油烃，以便于通过多相抽提技术处理待修复土壤180。

考虑到好氧微生物生存需要水，本申请实施例中，储水容器70中收集的洁净的水可以被输送至微生物容器110中，以便于为好氧微生物的生存提供条件，与此同时，还可以实现对土壤修复过程中产生的水进行二次利用，达到了节约水资源的目的。

考虑到好氧微生物生存还需要营养物质，本申请实施例中，土壤修复***还可以包括营养液容器140、第四管路94和第二泵体132，其中，第四管路94连接于营养液容器140的出口与微生物容器110的进口之间，第二泵体132设置于第四管路94。基于此，在第二泵体132的驱动作用下，营养液容器140中的营养物质则可以经由第四管路94被输送至微生物容器110中，以便于为好氧微生物提供必要的营养物质，保证好氧微生物正常生存。

为了将好氧微生物输送至注入井120，土壤修复***还可以包括第三管路93和第一泵体131，其中，第三管路93连接于微生物容器110与注入井120之间，第一泵体131设置于第三管路93。基于此，在第一泵体131的驱动作用下，微生物容器110中含有好氧微生物的溶液经由第三管路93被输送至注入井120，并经由注入井120注入至待修复土壤180中，既可以防止低浓度污染物的反弹现象，又可以将长碳链的石油烃分解变成易挥发的短碳链的石油烃，以便于多相抽提技术处理污染土壤。

在一些实施例中，土壤修复***还可以包括第三泵体133和第四泵体134，其中，第三泵体133连接于油水分离装置50的出油口与储油容器80之间，如此，在第三泵体133的驱动作用下，油水分离装置50中分离出的石油可以被输送至储油容器80进行收集，以防止石油外排而造成环境污染。第四泵体134连接于水处理装置60的出水口与储水容器70之间，如此，在第四泵体134的驱动作用下，水处理装置60处理后的水可以被输送至储水容器70中进行收集，以便于后续二次利用，如，为好氧微生物的生存提供水。

进一步地，土壤修复***还可以包括第五泵体135，该第五泵体135连接于储水容器70的出口与微生物容器110之间，如此，在第五泵体135的驱动作用下，储水容器70中的水可以被输送至微生物容器110中，为微生物的生存提供条件。

为保证***安全，抽提井10可以连接有压力表160，通过压力表160可以时刻监控抽提井10内的压力情况，将压力控制在一定程度，才能保证多相抽提井的抽提效果。

除此以外，抽提井10还可以设有阀体150，该阀体150可以为安全阀，如此，在抽提井10内压力较大时，阀体150可以自动开启，以释放压力，保证安全。

另外，抽提井10的另一端与气液分离装置30之间设有流量计170，用于表征土壤气流量，以时刻监控抽提井10抽提的流量，防止流量过大或过小，以保证土壤修复***的稳定、高效运行。

参考图1和3，本申请实施例中的土壤修复***的具体工作流程为：

对污染井场中待修复土壤180区域(石油烃含量≤5％)进行平整，之后进行抽提井10、注入井120和曝气井20的建设；其中，抽提井10和注入井120的个数以及抽提井10和注入井120的间距可以根据井场的待修复土壤180的性质和渗透系数等多种因素进行确定，曝气井20的个数和间距可以根据注入井120的个数和位置进行确定；将待修复土壤180进行水泥地面硬化，逐步安装土壤修复***的各个部件。

启动土壤修复***，抽提井10从待修复土壤180中抽提出多相，多相被输送至一级气液分离罐31进行一级气液分离处理，一级气液分离处理产生的气体进入二级气液分离罐32进行二级气液分离处理，经过两级气液分离处理后的气体进入气体处理装置40进行再次处理，再次处理产生的较为洁净的气体在风机100的作用下沿着第一管路91被输送至曝气井20，以通过曝气井20注入至待修复土壤180中；与此同时，两级气液分离产生的液体被输送至油水分离装置50进行分离处理，分离后形成的石油在第三泵体133的作用下被输送至储油容器80进行收集，分离后形成的水进入水处理装置60进行处理，处理后的水在第四泵体134的驱动作用下被输送至储水容器70进行收集，储水容器70中的水还可以在第五泵体135的驱动作用下被输送至微生物容器110，以为好氧微生物的生存提供水；营养液容器140中的营养物质在第二泵体132的作用下被输送至微生物容器110，以为好氧微生物的生存提供营养物质；微生物容器110中的含有好氧微生物的溶液在第一泵体131的驱动作用下沿着第三管路93被输送至注入井120，以通过注入井120注入至待修复土壤180中，既可以防止低浓度污染物的反弹现象，又可以将长碳链的石油烃分解变成易挥发的短碳链的石油烃，便于多相抽提技术处理污染土壤。

综上所述，本申请实施例中的土壤修复***的主要优势在于：①能够进行原位操作，比较简单，对周围的干扰小，在可接受的成本范围内能够处理较多的受污染土壤；且***容易安装和转移。②以吹脱技术和生物降解技术进行组合，以提高生物降解所需要的溶解氧的水平，提高微生物的活性。该技术能够在去除挥发性污染物质的同时，借助生物降解去除非挥发性的有机物。此发明专利如处理长碳链的有机污染物，单纯的空气吹脱技术无法将全部污染物吹扫出来，会存在长碳链难挥发的污染物附着在土壤中，降低污染物的去除率。另外，既可以对污染的土壤进行治理，又可以有效防止治理产物外排，从而不会造成二次污染，并且还可以达到节约资源的目的。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种土壤修复***，其特征在于，包括：抽提井(10)、曝气井(20)、气液分离装置(30)、气体处理装置(40)、油水分离装置(50)、水处理装置(60)、储水容器(70)和储油容器(80)；

所述抽提井(10)的一端用于***待修复土壤(180)中，所述抽提井(10)的另一端与所述气液分离装置(30)的进口连接，所述气液分离装置(30)的出气口与所述气体处理装置(40)连接，所述气液分离装置(30)的出液口与所述油水分离装置(50)连接；

所述曝气井(20)的一端***所述待修复土壤(180)中，所述曝气井(20)的另一端与所述气体处理装置(40)的出气口连接；

所述油水分离装置(50)的出水口与所述水处理装置(60)连接，所述水处理装置(60)的出水口与所述储水容器(70)连接，所述油水分离装置(50)的出油口与所述储油容器(80)连接。

2.根据权利要求1所述的土壤修复***，其特征在于，所述气液分离装置(30)包括一级气液分离罐(31)和二级气液分离罐(32)；

所述一级气液分离罐(31)的进口与所述抽提井(10)的另一端连接，所述一级气液分离罐(31)的出口与所述二级气液分离罐(32)的进口连接，所述二级气液分离罐(32)的出口与所述气体处理装置(40)的进气口连接。

3.根据权利要求2所述的土壤修复***，其特征在于，所述气液分离装置(30)还包括第一支路(33)、第二支路(34)、第一开关阀(35)、第二开关阀(36)和换热器(37)；

所述第一支路(33)和所述第二支路(34)并联于所述一级气液分离罐(31)与所述二级气液分离罐(32)之间；

所述第一开关阀(35)和所述换热器(37)设置于所述第一支路(33)，所述第二开关阀(36)设置于所述第二支路(34)。

4.根据权利要求2所述的土壤修复***，其特征在于，所述一级气液分离罐(31)的出液端和所述二级气液分离罐(32)的出液端均与所述油水分离装置(50)连接。

5.根据权利要求2所述的土壤修复***，其特征在于，所述土壤修复***还包括第一管路(91)、第二管路(92)和风机(100)；

所述第一管路(91)连接于所述气体处理装置(40)与所述曝气井(20)之间；

所述第二管路(92)连接于所述二级气液分离罐(32)与所述气体处理装置(40)之间，所述风机(100)设置于所述第二管路(92)。

6.根据权利要求1所述的土壤修复***，其特征在于，所述土壤修复***还包括微生物容器(110)和注入井(120)；

所述注入井(120)的一端***所述待修复土壤(180)中，所述注入井(120)的另一端与所述微生物容器(110)的出口连接；

所述微生物容器(110)的进口与所述储水容器(70)连接。

7.根据权利要求6所述的土壤修复***，其特征在于，所述土壤修复***还包括第三管路(93)和第一泵体(131)；

所述第三管路(93)连接于所述微生物容器(110)与所述注入井(120)之间，所述第一泵体(131)设置于所述第三管路(93)。

8.根据权利要求6所述的土壤修复***，其特征在于，所述土壤修复***还包括营养液容器(140)、第四管路(94)和第二泵体(132)；

所述第四管路(94)连接于所述营养液容器(140)与所述微生物容器(110)之间，所述第二泵体(132)设置于所述第四管路(94)。

9.根据权利要求1所述的土壤修复***，其特征在于，所述土壤修复***还包括第三泵体(133)和/或第四泵体(134)；

所述第三泵体(133)连接于所述油水分离装置(50)的出油口与所述储油容器(80)之间；

所述第四泵体(134)连接于所述水处理装置(60)的出水口与所述储水容器(70)之间。

10.根据权利要求1所述的土壤修复***，其特征在于，所述抽提井(10)连接有阀体(150)和/或压力表(160)；

和/或，所述抽提井(10)的另一端与所述气液分离装置(30)之间设有流量计(170)。

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