有机污染土壤的原位修复系统技术方案

本发明专利技术提供了一种有机污染土壤的原位修复系统，包括加热系统、微波增效系统及抽气系统。加热系统用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热。微波增效系统包括：微波发生器，产生微波；以及微波辐射器，连接于微波发生器，置于待修复土壤中，以接收微波发生器产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有机污染物发射微波，在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增效系统启动并对待修复土壤中直接加热时无法去除的有机污染物发射微波，使这部分有机污染物形成挥发的污染气体。抽气系统用于抽离待修复土壤在加热系统加热过程中形成加热生成的污染气体以及微波增效系统微波辐射有机污染物过程中有机污染物形成的挥发的污染气体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及污染土壤的修复
，尤其涉及一种有机污染土壤的原位修复系统。
技术介绍
由于过去几十年到几百年间的人类活动，尤其是工业革命之后化学工业的发展，大量的污染物被扩散到各种环境介质中。其中人类活动对土壤的污染，由于其隐蔽性，是最难解决的问题。西方国家从70年代起开始从事污染场地的修复工作，大量的资金被投入到大大小小的修复项目上。在美国，每年投入的修复资金在100亿美元到200亿美元之间；可就算如此，美国环保署2004年的一项估计指出，在美国仍然有接近30万个污染场地需要治理，需要的资金在几千亿美元以上。在中国，根据目前已有的监测结果，污染程度远远大于西方国家的污染状况。石油、化工、农药、冶金、造纸等各行各业在过去三十年的飞速发展，大力推动了我国经济发展的同时，也造成了严重的土壤污染。随着大量工厂从城市中心搬离，这些污染场地的修复成为一个巨大的挑战。有估计指明，要完全修复目前已经污染的各种场地，需要投入几十万亿的修复资金。有机污染物是在污染场地分布最广泛的污染物之一。有机污染物可以吸附于土壤颗粒物上，并持续的向土壤气和地下水中释放。为了降低被有机污染物污染的土壤对人体健康和生态环境所造成的影响，需要比较彻底的去除吸附于土壤颗粒物的有机污染物。热脱附技术是进来年国际修复界发展迅速的一种有机污染土壤的修复技术，其特点是修复周期短，修复效果好。另一方面，热脱附技术因为加热能耗高，造成修复成本居高不下。微波修复目前也有较多的文献报道。研究表明微波加热对多种有机污染物有很好的去除效果。但是，微波修复在实际修复工程中极少应用，原因是土壤无法有效的吸收微波，必须添加微波吸收材料才能够有效的使用微波来对土壤进行加热。这就使得使用微波来进行原位热脱附变得非常困难。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种有机污染土壤的原位修复系统，其能通过加热使得有机污染物挥发，同时利用微波去除直接加热时无法去除的有机污染物。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种有机污染土壤的原位修复系统，其包括加热系统、微波增效系统以及抽气系统。加热系统用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热。微波增效系统包括：微波发生器，产生微波；以及微波辐射器，连接于微波发生器，置于待修复土壤中，以接收微波发生器产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有机污染物发射微波，在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增效系统启动并对待修复土壤中的预定位置处的直接加热时无法去除的有机污染物发射微波，以通过微波作用而使这部分有机污染物形成挥发的污染气体。抽气系统用于抽离待修复土壤在加热系统加热过程中形成加热生成的污染气体以及微波增效系统微波辐射有机污染物过程中有机污染物形成的挥发的污染气体。本专利技术的有益效果如下：在根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统中，通过对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热，使得待修复土壤颗粒间的有机污染物分解挥发，并经由抽气系统从土壤中排出；对于待修复土壤中大颗粒包裹的有机污染物和由多个土壤小颗粒紧密包围的有机污染物，直接加热无法使该部分的有机物分解挥发，而由于加热系统在加热的过程中去除了土壤中的水汽，所以微波辐射器发射的微波透过土壤直接作用于该部分有机污染物，使得该部分的有机污染物产生局部高温并分解，并提高有机污染物的传质性能，进而使有机污染物能够从土壤中大颗粒或多个小颗粒的包围中分解脱离；通过加热系统的直接原位加热和微波增效系统的微波处理两种方式的结合，有效的降低处理成本并提高处理效果；同时，由于加热系统在加热的过程中去除了土壤中的水汽，微波增效系统无需对土壤进行加热，减少能耗并避免土壤在微波的作用下玻璃化。附图说明图1为根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统的一实施例的示意图；图2为根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统的另一实施例的示意图；图3为根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统的抽气井的示意图，其中深孔内无填充材料；图4为根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统的抽气井的示意图，其中深孔内有填充材料；图5为根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统的抽气井与加热井的分布图。其中，附图标记说明如下：1加热系统41冷却系统11电阻丝411液冷系统12加热井412气冷系统2微波增效系统42吸附系统21微波发生器5控制系统22微波辐射器51温度监测系统3抽气系统52压力监测系统31隔绝层53中央控制系统32抽气井54浓度监测系统321深孔S1填砾322过滤管S2细砂323井壁管S3临时止水材料33抽气泵S4水泥密封材料4气体处理系统具体实施方式下面参照附图来详细说明本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统。参照图1至图5，根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统包括加热系统1、微波增效系统2以及抽气系统3。加热系统1用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热。微波增效系统2包括：微波发生器21，产生微波；以及微波辐射器22，连接于微波发生器21，置于待修复土壤中，以接收微波发生器21产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有机污染物发射微波，在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增效系统2启动并对待修复土壤中的预定位置处的直接加热时无法去除的有机污染物发射微波，以通过微波作用而使这部分有机污染物形成挥发的污染气体。抽气系统3用于抽离待修复土壤在加热系统1加热过程中形成加热生成的污染气体以及微波增效系统2微波辐射有机污染物过程中有机污染物形成的挥发的污染气体。在根据本专利技术的有机污染土壤的原位修复系统中，通过对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热，使得待修复土壤颗粒间的有机污染物分解挥发，并经由抽气系统3从土壤中排出；对于待修复土壤中大颗粒包裹的有机污染物和由多个土壤小颗粒紧密包围的有机污染物，直接加热无法使该部分的有机物分解挥发，而由于加热系统1在加热的过程中去除了土壤中的水汽，所以微波辐射器22发射的微波透过土壤直接作用于该部分有机污染物，使得该部分的有机污染物产生局部高温并分解，并提高有机污染物的传质性能，进而使有机污染物能够从土壤中大颗粒或多个小颗粒的包围中分解脱离；通过加热系统1的直接原位加热和微波增效系统2的微波处理两种方式的结合，有效的降低处理成本并提高处理效果；同时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机污染土壤的原位修复系统，其特征在于，包括：加热系统(1)，用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热；微波增效系统(2)，包括：微波发生器(21)，产生微波；以及微波辐射器(22)，连接于微波发生器(21)，置于待修复土壤中，以接收微波发生器(21)产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有机污染物发射微波，在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增效系统(2)启动并对待修复土壤中的预定位置处的直接加热时无法去除的有机污染物发射微波，以通过微波作用而使这部分有机污染物形成挥发的污染气体；以及抽气系统(3)，用于抽离待修复土壤在加热系统(1)加热过程中形成加热生成的污染气体以及微波增效系统(2)微波辐射有机污染物过程中有机污染物形成的挥发的污染气体。

【技术特征摘要】
1.一种有机污染土壤的原位修复系统，其特征在于，包括：
加热系统(1)，用于对待修复土壤的预定位置进行直接原位加热；
微波增效系统(2)，包括：
微波发生器(21)，产生微波；以及
微波辐射器(22)，连接于微波发生器(21)，置于待修复土壤中，
以接收微波发生器(21)产生的微波并向待修复土壤的相应位置处的有
机污染物发射微波，在待修复土壤的预定位置加热到预定温度后微波增
效系统(2)启动并对待修复土壤中的预定位置处的直接加热时无法去
除的有机污染物发射微波，以通过微波作用而使这部分有机污染物形成
挥发的污染气体；以及
抽气系统(3)，用于抽离待修复土壤在加热系统(1)加热过程中形成
加热生成的污染气体以及微波增效系统(2)微波辐射有机污染物过程中有
机污染物形成的挥发的污染气体。
2.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位修复系统，其特征在于，
在不同的预定位置依照网状结构设置多个电阻丝(11)或多个加热井(12)。
3.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位修复系统，其特征在于，
加热系统(1)将修复土壤加热的预定温度不低于80℃，优选不低于100℃。
4.根据权利要求1所述的有机污染土壤的原位修复系统，其特征在于，
抽气系统(3)包括：
隔绝层(31)，铺设在待修复土壤的地表层。
抽气井(32)，包括：
深孔(321)，由待修复土壤的地表层打通到待修复土壤的预定深
度；
过滤管(322)，设置于深孔(321)的下部；以及
井壁管(323)，与过滤管(322)的顶部密封连接，且伸出到待修

\t复土壤的地表层；以及
...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯德义，李广贺，张旭，张芳，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11