一种煤炭地下气化燃空区污染修复的方法技术

本发明专利技术提供一种煤炭地下气化燃空区污染修复的方法。从地面通过废弃气化炉钻孔输送低浓度双氧水至燃空区水体底部，双氧水在水中产生ＯＨ自由基，具有很强的氧化性，可以将废水中的酚类有机污染物氧化分解生成二氧化碳和水，从根本上避免了酚类污染物迁移渗透造成的地下水污染。本发明专利技术的优越性在于：该方法工艺简单、反应时间短、去除效率高；双氧水作为强氧化剂，使用后易分解无残留，不会造成二次污染；该方法在去除水中酚的同时，能够氧化其它难降解有机污染物质，达到极佳的处理效果。通过该方法处理后，燃空区水体中的酚浓度降低至２ｐｐｍ以下，达到地下水五类水质要求。

Coal underground gasification combustion air area pollution repairing method

The invention provides a method for pollution restoration of a coal underground gasification combustion air area. From the ground through the waste gasification furnace of low concentration hydrogen peroxide to drilling conveying cavity bottom water, hydrogen peroxide to produce OH radicals in water, has strong oxidation, the phenolic oxidation of organic pollutants in wastewater by decomposition of carbon dioxide and water, fundamentally avoid the pollution of groundwater seepage caused by the migration of phenolic pollutants. The invention has the advantages that the method has the advantages of simple process, short reaction time, high removal efficiency; hydrogen peroxide as a strong oxidant, easily after decomposition of no residue, will not cause two pollution; the removal of phenol in water and other organic pollutants can be oxidized refractory, achieve excellent treatment effect. By this method, the concentration of phenol in the water of the combustion zone decreased to less than 2ppm, and the water quality of the five types of groundwater was met.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭地下气化领域，特别涉及一种去除无井式煤炭地下气化 燃空中酚类污染物的方法。
技术介绍
煤炭地下气化技术一般在原始煤层中通过从地面打煤层钻孔而实现，是 一项安全经济的煤炭开采技术。然而在煤炭地下气化过程中，会产生大量的 酚类污染物，如2， 4-二丁基-苯酚和2， 4-二丁基-6-硝基酚等。这些物质 在气化结束后会进入到煤层水中，之后迁移渗透进入地下水体，造成地下水 污染，成为了煤炭地下气化技术应用的环境障碍。为了控制地下水污染，必 须对燃空区水体中酚类物质进行即时消除。地面处理含酚废水的工艺很多， 但大都采用生化处理工艺，工艺繁琐，处理时间长，且需要废物处理，不适 用于地下300m甚至更深地层的原位污染修复。因此急需要一种低成本的、 简单的深部污染修复方法处理燃空区残留的酚类污染物。这种处理方法所使用的物质应该无污染、无残留。
技术实现思路
本专利技术的目的在于设计一种地下气化燃空区酚类污染原位修复的方法， 并且提供一种易降解低残留的酚类氧化剂，设计一种深井酚类快速氧化分解 的方法，杜绝燃空区污染物的向外迁移与渗透造成的地下水污染倾向。本专利技术提出采用双氧水作为氧化剂去除限定区域内地下水中酚类污染 物的方法，它使得上述问题得以解决，是一种实用性强的专利技术。双氧水在水 中产生OH自由基，具有很强的氧化性，可以将废水中的酚类有机污染物氧 化分解生成二氧化碳和水，从根本上避免了酚类污染物迁移渗透造成的地下 水污染。本专利技术的技术方案 一种双氧水作为氧化剂去除地下水中酚类污染物的 方法，其特征是在于该方法由以下两个部分组成①在含酚废水中加入双氧 水进行反应，由于高浓度含酚废水氧化剂消耗量大，因此优选在处理前首先 要从地面进行抽提，将含酚废水中挥发酚浓度降低，最优选含酚废水中挥发酚浓度接近20mg/L，此时，在低浓度含酚废水(挥发酚浓度小于20 mg/L) 中加入约为挥发酚浓度的十分之一浓度的双氧水进行反应，以双氧水作为氧 化剂将水体中的各种酚类物质氧化，分解为小分子无害物质；②双氧水由水 体的底部进入与废水混合，之后鼓入少量空气增加二者的混合并加速反应， 最后将多余的双氧水从水体中吹脱氧化，无残留。上述所说的以双氧水作为氧化剂将水中的酚类污染物氧化分解的氧化 条件为在水体pH值为5.5 7.5、温度0 25'C的条件下，双氧水的最佳 投加量为酚类物质浓度(以挥发酚计量)与双氧水浓度的比值为10左右 为最佳。上述所说的双氧水浓度为水体中挥发酚浓度的十分之一，通过地面钻孔 的距离预测处理的水量及范围，进一步确定加入的双氧水的量。上述所说的方法在常规抽提后的地下低浓度含酚废水中应用效果更佳。本专利技术的使用方法与工作过程具体为1. 气化炉闭炉后，地下水涌入，首先利用炉体钻孔4从地面进行抽提， 抽提时间一般为48小时左右，直至水体中酚浓度降低至20 mg/L以下；2. 通过钻孔进行深井水位监测及深井地下水取样获得燃空区涌水的水 位及水质；3. 通过炉体地面钻孔的间距及水位计算炉区水污染修复的面积及水量， 根据前面提到的氧化条件计算所需的双氧水注入量。<formula>formula see original document page 4</formula>其中，&2。2,35%，污染修复所需35% (质量百分数)的//202的量，kg; D,修复区域钻孔的最大间距，m;W，气化过程的横向扩展范围，m; H，燃空区的水位高度，m;CpA，处理前燃空区水样中挥发酚的浓度，mg/L。4. 根据地面钻孔的布置数量分配每个钻孔需要注入的双氧水量，保留一 到两个出气孔，保持敞开，如钻孔4;5. 在地面钻孔中设置双氧水注入管2，长度要一直延伸到燃空区水体底部；6. 缓慢注入低浓度双氧水，孔口要蔽光；7. —段时间后， 一般在30至40分钟后从钻孔与双氧水注水管之间3鼓 入少量空气，在水体中通过吹脱作用加速反应；并有利于过量双氧水的自分 解；空气流量控制在10 20 m7h，加速氧化剂扩散与反应；8. 反应一段时间后， 一般为4至5小时后，停止鼓空气，反应结束。 本专利技术的优越性在于1. 该方法工艺简单、反应时间短、去除效率高；2. 双氧水作为一种新型的氧化剂，具有极强的氧化能力，可以氧化水体 中的酚类物质；3. 双氧水作为强氧化剂，使用后易分解无残留，不会造成二次污染；4. 该方法永久去除水中的酚，且对人体无害；5. 该方法在去除水中酚的同时，能够氧化其它难降解有机污染物质，达 到极佳的处理效果。通过该方法处理后，燃空区水体中的酚浓度降低至2卯m以下，达到地 下水五类水质要求。附图说明图1为煤炭地下气化燃空区污染修复示意图.其中，1-煤层，2-双氧水注入管，3-空气注入通道，4-抽水及排气钻孔， 5-气化燃空区(地下受污染区域)具体实施例方式以下仅为本专利技术的较佳实施例而已，当不能以此限定本专利技术的范围。即大凡 依本专利技术申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应仍属本专利技术专利涵盖的范围内。一种双氧水作为氧化剂去除地下气化燃空区中酚类污染物的方法，其特 征是在于该方法由以下两部分组成①在低浓度含酚废水(挥发酚浓度小于 20mg/L)中加入十分之一浓度的双氧水进行反应，以双氧水作为氧化剂将水 体中的各种酚类物质氧化，分解为小分子无害物质；②双氧水由水体的底部 进入与废水混合，之后鼓入少量空气增加二者的混合加速反应，并将多余的 双氧水进行吹脱氧化。上述所说的以双氧水作为氧化剂将水中的酚氧化分解的氧化条件为将20mg/L的含酚废水氧化，在水体pH值为5. 5 7.5、温度0 25"C的条件下， 最低双氧水的投加量为挥发酚浓度与双氧水浓度的比值为10左右。通过 地面钻孔的距离预测处理的水量及范围，进一步确定加入的双氧水的量。利用气化炉原有钻孔进行双氧水注入及污水排出，由于空气的注入可以 使注入的双氧水远距离扩散，从而作用于两个钻孔间距之间的水体。权利要求1、，其特征在于在含酚废水中加入双氧水进行反应。2、 根据权利要求1所述的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于双氧 水由水体的底部进入与废水混合。3、 根据权利要求1所述的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于鼓入 少量空气加速双氧水的扩散从而加速反应。4、 根据权利要求1所述的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于作为 氧化剂的双氧水是通过气化炉原有地面钻孔来输送的，通过在地面钻孔中放置双氧水 输送管一直伸入到燃空区底部。5、 根据权利要求1所说的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于多余 的双氧水进行吹脱氧化。6、 根据权利要求1所说的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于在气 化炉闭炉后首先要对燃空区进行地面抽提。7、 根据权利要求6所说的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于地面抽提至水体中酚浓度降低至20 mg/L以下。8、 根据权利要求1所说的煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于所说的双氧水用量，通过地面钻孔的距离预测处理的水量及范围计算确定。9、 根据权利要求1 8所说的任意，其特征在于，以双氧水作为氧化剂将水中的酚类污染物氧化分解的氧化条件为水体pH值为5. 5 7. 5，温度为0。C 25。C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤炭地下气化燃空区污染修复的方法，其特征在于：在含酚废水中加入双氧水进行反应。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘淑琴，
申请(专利权)人：新奥气化采煤有限公司，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]