适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法技术

本发明专利技术公开了一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，包括以下步骤：将施工区域在平面上划分为若干修复单元并在深度上划分为上、下污染土层；在修复单元表面开沟槽投加表面活性剂；挖除修复单元内的上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在下污染土层中依次投加碱性激发剂和氧化修复药剂；之后利用挖机回填上污染土层，依下污染土层中的方法，在上污染土层中进行碱性激发剂和氧化修复药剂的投加和搅拌；依次完成各修复单元的注药搅拌工作；在养护期间，根据PH监测数据分若干次向土体中添加碱性激发剂。本发明专利技术的优点是：将化学氧化修复药剂在污染土体中进行分单元、分层进行投加并原位搅拌，从而可保证搅拌混合的均匀性。

【技术实现步骤摘要】
适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法
本专利技术属于土壤污染治理
，具体涉及一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法。
技术介绍
随着我国工业化的快速发展，土壤环境不断遭到各种污染的危害。工业生产中有毒有害物质的跑冒滴漏、污水偷排、生活垃圾堆放和倾倒、农业化肥使用及农药残留是造成土壤污染的主因。土壤污染不仅危害生态环境安全，还可能通过多种途径影响人体健康。伴随着城镇的开发建设以及各项法规的颁布落实，污染土壤修复治理的需求将越来越大。目前污染土壤的修复治理技术根据修复原理主要分为物理法、化学法、生物法和联合法，具体的修复技术种类较多，包括固化稳定化、土壤淋洗、气相抽提、热脱附、氧化原位和微生物降解修复等。化学氧化修复具有所需周期短、见效快、成本低和处理效果好等优点，正发展成为土壤和地下水污染修复最具潜力的方法之一。根据处置场所可分为原位化学氧化修复与异位化学养护修复。原位化学氧化技术采取特定的技术手段将氧化剂注入土壤中，或者直接加入氧化剂借助机械进行搅拌。化学氧化法采用的氧化剂包括高锰酸钾（K2MNO4）、Fenton试剂、O3和过硫酸盐（S2O82-）。过硫酸钠是化学氧化修复技术中常用的氧化剂，具有较好的水溶性和稳定性，经活化（碱活化、热活化、过渡金属活化）后可与大多数有机污染物以达到降解去除的目的。大多数原位化学氧化的工程案例多是一次性投加氢氧化钠调节土壤pH达到10～12后，再输送过硫酸钠进行原位搅拌，实现药剂与污染土壤接触以进行氧化修复。较大方量的土体原位搅拌常存在土体搅拌均匀性差、药剂未充分反应等问题。同时，过硫酸钠活化后产生的自由基与有机污染物反应较快，且活化过程中，土壤介质中的OH-不断被消耗，环境中的pH条件趋于中性，氧化反应趋于停止，可能存在土体中有部分过硫酸钠未完全反应，或对污染物的去除率低等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，该药剂投加方法将碱性激发剂和氧化修复药剂在污染土体中进行分单元、分层投加进行修复，并在养护过程中，实时监测污染土体的PH值，了解氧化反应的进程，对于碱性激发剂采取“少量多次”的投加，提高土体和各药剂混合的均匀性，提高药剂的利用率。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述药剂投加方法包括以下步骤：（1）将施工区域在平面上划分为若干呈网格状的修复单元、在深度上划分为上污染土层和下污染土层；（2）在所述修复单元表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述修复单元内的所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10-12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的碱性激发剂和氧化修复药剂的投加和搅拌；（6）依照步骤（3）-（5），依次完成各所述修复单元的注药搅拌工作，并进行养护；（7）在养护期间，根据所述施工区域内的PH监测数据分若干次向土体中添加碱性激发剂。所述步骤（1）中，所述上污染土层、所述下污染土层的厚度均为0.5-1.0m。所述步骤（2）中，所述沟槽的开挖深度为25-35cm；所述表面活性剂为阴非离子表面活性剂，浓度为18-22g/L，其在所述施工区域内的投加量为所述氧化修复药剂在所述施工区域内投加质量的8%-15%。所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加量为所述氧化修复药剂在所述上污染土层中投加质量的8%-15%。所述步骤（4）中，所述氧化修复药剂为过硫酸钠溶液，浓度为400g/L，其投加量为待修复污染土体质量的1%-3%。所述步骤（7）中，在养护期间，对所述施工区域内的土体进行PH值监测，PH值监测点分别布置在各所述修复单元的中心位置；根据PH值的监测数据，进行碱性激发剂的少量多次投加，使土体的PH值控制在11；其中，所述碱性激发剂的总投加量为所述氧化修复药剂质量的5%-15%，所述多次是指2-3次，所述少量是指每次投加量为所述碱性激发剂总投加量/投加次数。所述浅层原位搅拌设备包括具有机械臂的车体，所述机械臂的前端安装有所述搅拌喷射头，所述搅拌喷射头经注药管路与一注药存储泵送装置相连接。所述机械臂包括第一机械臂、第二机械臂以及第三机械臂，所述第一机械臂的一端固定于所述车体上、另一端与所述第二机械臂转动连接，所述第二机械臂经一前端连接件与所述第三机械臂同轴设置；所述第一机械臂上安装有第一液压伸缩杆用于驱动所述第二机械臂进行转动；所述第二机械臂上安装有第二液压伸缩杆用于驱动所述前端连接件和所述第三机械臂作伸缩；所述注药管路包括沿所述第一机械臂、所述第二机械臂以及前端连接件布置的柔性管路以及位于所述第三机械臂内的注药管腔，所述柔性管路与所述注药管腔相连通。所述搅拌喷射头由一位于中心的药剂喷射头以及分设于所述药剂喷射头外侧的三组旋耕切土刀盘组成，三组所述旋耕切土刀盘在平面上呈“Y”型设置，所述药剂喷射头与所述注药管路端部连通；所述药剂喷射头的喷射方向指向外侧的所述旋耕切土刀盘。所述注药存储泵送装置包括两个药剂储仓，各所述药剂储仓分别连接有一所述注药管路；所述药剂储仓与所述注药管路的连接位置处依次设置有高压泵、注剂计量传感器、压力控制器以及流量控制阀。本专利技术的优点是：（1）将化学氧化修复药剂在污染土体中进行分单元、分层进行投加并原位搅拌，从而可保证搅拌混合的均匀性；（2）同时通过在养护过程中根据PH值监测结果将碱性激发剂以少量多次的方式添加进入土体中，保证氧化修复药剂的充分反应，提高污染物的去除效率；（3）浅层原位搅拌设备，结构简单，能够实现多种修复药剂的添加，且呈“Y”型分布的旋耕切土刀盘内置药剂喷射头，有助于搅拌喷射头切削搅拌土体顺利下沉，提高了设备在不同场地条件的适宜性，特别是在杂填土较厚场地的适用性。附图说明图1为本专利技术中浅层原位搅拌设备的结构示意图；图2为本专利技术中浅层原位搅拌设备的正视图；图3为本专利技术中旋耕切土刀盘的结构示意图；图4为本专利技术中三组旋耕切土刀盘在平面上呈“Y”型分布的示意图；图5为本专利技术中施工区域内各修复单元的划分平面示意图；图6为本专利技术中原位修复养护方法的施工步骤示意图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-6，图中标记1-6分别为：车体1、履带式走行底座11、车架12、动力装置13、第一机械臂14、第一液压伸缩杆15、第二机械臂16、第二液压伸缩杆17、前端连接件18、第三机械臂19；注药存储泵送装置2、药剂储仓21、药剂储仓22、履带式走行底座23、注剂计量传感器24、流量控制阀25、压力控制器26、高压泵27；注药管路3、柔性管路31、注药管腔32；搅拌喷射头4、旋耕切土刀盘41、药剂喷射头42、药剂加热装置43、加压装置44、旋转装置45、刀盘46、切削刀片47、紧固螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述药剂投加方法包括以下步骤：（1）将施工区域在平面上划分为若干呈网格状的修复单元、在深度上划分为上污染土层和下污染土层；（2）在所述修复单元表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述修复单元内的所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10‑12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的碱性激发剂和氧化修复药剂的投加和搅拌；（6）依照步骤（3）‑（5），依次完成各所述修复单元的注药搅拌工作，并进行养护；（7）在养护期间，根据所述施工区域内的PH监测数据分若干次向土体中添加碱性激发剂。

【技术特征摘要】
1.一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述药剂投加方法包括以下步骤：（1）将施工区域在平面上划分为若干呈网格状的修复单元、在深度上划分为上污染土层和下污染土层；（2）在所述修复单元表面开沟槽，并沿所述沟槽进行表面活性剂溶液的灌淋洗土壤，以渗入深部污染土中增溶；（3）利用挖机挖除所述修复单元内的所述上污染土层，并利用浅层原位搅拌设备上的搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射碱性激发剂以将PH值调节至10-12之间；（4）利用所述搅拌喷射头在所述下污染土层中边旋转搅拌污染土边喷射氧化修复药剂以对污染土进行修复；（5）利用所述挖机回填所述上污染土层，重复步骤（3）和（4），完成所述上污染土层中的碱性激发剂和氧化修复药剂的投加和搅拌；（6）依照步骤（3）-（5），依次完成各所述修复单元的注药搅拌工作，并进行养护；（7）在养护期间，根据所述施工区域内的PH监测数据分若干次向土体中添加碱性激发剂。2.根据权利要求1所述的一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述步骤（1）中，所述上污染土层、所述下污染土层的厚度均为0.5-1.0m。3.根据权利要求1所述的一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述步骤（2）中，所述沟槽的开挖深度为25-35cm；所述表面活性剂为阴非离子表面活性剂，浓度为18-22g/L，其在所述施工区域内的投加量为所述氧化修复药剂在所述施工区域内投加质量的8%-15%。4.根据权利要求1所述的一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述步骤（3）中，所述碱性激发剂为氢氧化钠溶液，浓度为500g/L，所述碱性激发剂在所述上污染土层中的投加量为所述氧化修复药剂在所述上污染土层中投加质量的8%-15%。5.根据权利要求1所述的一种适用于污染场地化学氧化修复的药剂投加方法，其特征在于所述步骤（4）中，所述氧化修复药剂为过硫酸钠溶液，浓度为400g/L，其投加量为待修复污染土体质量的1%-3%。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王蓉，张亚娇，宋晓光，李韬，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31