一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统及工艺技术方案

一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统及工艺，该装置包括曝气设施、抽提设施、注入设施、尾气处理装置；通过优化布置曝气井、抽提井、注入井，其中注气压强为0.2～0.3MPa，注气流量为4.2m

【技术实现步骤摘要】
一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统及工艺
：本专利技术属于环保
，涉及一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统及工艺。
技术介绍
：石油勘探开发钻井过程中，试油、洗井、油井大修、管线穿孔、井喷以及石化企业炼制过程中石油的挥发和泄露、事故排放等，都会造成土壤石油类污染，这些污染物甚至迁移至地下水并扩散导致更大范围的污染。受到石油烃污染的土壤地下水，一般在几十年内都无法自行复原。根据国家相关规定，这些污染土壤地下水必须进行环境评估和修复。目前应用于土壤、地下水修复的技术主要分为异位修复和原位修复两大类。而在国内现行的场地修复中，大多只针对污染土壤，采用以异位修复为主的热处理技术、溶剂萃取技术等，无法治理较深区域，“回避”污染地下水，其原因为目前污染修复技术研发落后，远不能满足污染地下水修复的需求，且地下环境的复杂性导致传统修复技术无法实现污染物的高效去除。在国外采用较多的空气扰动修复技术，前期效果明显可以处理大部分土壤地下水污染物，而存在于土壤孔隙、极溶于水的污染物，难以通过曝气、抽气作用去除，无法达到国家规定的土壤含油率最低限。
技术实现思路
：为解决上述问题，本专利技术提供了一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统及工艺，该修复工艺简单、修复效果好并且时间短，修复后的土壤符合国家相关规定，且所修复过程中不影响企业的正常运营。本专利技术采用的技术方案为：一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统，该系统包括曝气装置、抽提装置、注入装置；所述的曝气装置包括曝气井(9)、空压机(1)、曝气管(10)及曝气头(11)，曝气井钻直地下水位以下1～1.5m，曝气井底部设置有曝气头(11)，曝气头(11)通过曝气管(10)和贮气罐(2)、空压机(1)连接，曝气头段从污染层以下至地下水位共0.4m，从曝气点以上0.6m范围内用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的抽提装置包括抽提井(12)、真空泵(7)、抽提管(13)、抽提头；抽提井钻直地下水位以上0.8m，抽提井底部设置有抽提头(14)，抽提头(14)通过抽提管(13)与真空泵(7)连接，真空泵(7)的出口端连接尾气处理装置(8)，抽提段0.5m，从抽提井底点以上1.0m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的注入装置包括空压机(1)、注入井(15)、注入管(16)、注入头(17)及表面活性剂罐(4)；注入井钻直污染羽中心位置，注入井底部设置有注入头(17)，注入头(17)通过注入管(16)与表面活性剂罐(4)、贮气罐(2)、空压机(1)相连，其中注入段高0.2m，从注入底点以上0.4m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；上述方案中的表面活性剂罐内放有表面活性剂鼠李糖。尾气处理装置内含活性炭。一种石油烃类污染土壤、地下水中修复方法如下顺序和步骤：a、在污染区域打注入井：用钻井设备钻直污染羽中心位置，钻井完成后井底下入注入头和注入管，注入管用来连接注入头与表面活性剂罐，其中注入段高0.2m，从注入底点以上0.4m范围内用石英砂回井，石英砂以上用混凝土封填，表面活性剂罐与贮气罐、空压机通过注入管依次连接；b、在污染区域打曝气井：用钻井设备钻直地下水位以下1.6m，钻井完成后井底下入曝气头和曝气管，曝气管用来连接曝气头与空压机，曝气段高0.4m，从曝气点以上0.6m范围内用石英砂回井，石英砂以上用混凝土封填；c、在污染区域打抽提井：用钻井设备钻直地下水位以上0.8m，钻井完成后井入下入抽提头和抽提管，抽提管用来连接抽提头和真空泵，抽提段0.4m，从抽提底点以上1.0m用石英砂回井，石英砂以上用混凝土封填；d、开启空压机(1)，注入质量浓度10％表面活性剂鼠李糖，投加量为每次1000ml，修复15d期间24h投加一次，使石油烃污染物在土壤中的表面张力减小到35dyn/cm，将活塞泵接入表面活性剂罐，通过罐上流量计控制活性剂的注入流量；e、开启空压机(1)，设置空压机参数注气压强为0.2～0.3MPa，相对稳定后均值约0.24～0.26MPa，注气流量为4.2m3/h，12-h-on～12-h-off间歇式运行；连续运转15d；f、开启真空泵，设置真空泵参数抽提压力为0.103～0.123MPa，抽提流量在3～8m3/h，12-h-on～12-h-off间歇式运行。本专利技术的有益效果：将上述的修复技术应用于污染地下水、土壤中，通过优化布置曝气井、抽提井、注入井，其中注气压强为0.2～0.3MPa(相对稳定后均值约0.24～0.26MPa)，注气流量为4.2m3/h，12-h-on～12-h-off间歇式运行，抽提压力约为0.103～0.123MPa，抽提流量在1～9.5m3/h，投加表面活性剂(鼠李糖)为1000ml，每隔1h投加一次，经过一周连续运转，经气相色谱检测，修复后场地石油烃去除率达到99.6％，抽提后气体采用尾气处理装置吸附处理。该修复技术工艺简单、成本低，不影响企业正常生产，且所修复过程中不产生二次污染。本申请通过合理的打井位置、回井手段、以及添加表面活性剂、并配合气体流量、压力、时间的把控，使存在于土壤孔隙、极溶于水的污染物，能通过曝气、抽气作用有效的去除。附图说明图1是模拟曝气修复石油烃污染土壤地下水示意图。图2石油烃类污染土壤、地下水中修复装置示意图。图3是曝气井结构示意图。图4是抽提井结构示意图。图5是注入井结构示意图。具体实施方式：下面结合实验对本专利技术作进一步的说明：实施例1、室内实验：如图1所示，系统由模拟反应柱高50cm，反应柱一侧设有尾气收集装置活性炭管01、流量计02、污染物进污口03、马氏瓶04，并且从下至上分别设有4个取水样口，取水样口05、取水样口06、取水样口07、取水样口08，柱内填充细砂(0.6～0.8mm)，水润湿后，通过马氏瓶04液位控制模拟地下水层厚度300mm，地下水加入甲苯控制初始浓度为30000mg/kg。通过气泵打入空气，气泵连接在流量计之前，气泵为市场通用气泵(达到实验要求流量即可)，控制气体流量0.05m3/h，10h取样测定地下水中，经气相色谱检测，甲苯去除了达到65％，经过连续10d监测，甲苯去除率达到99％。实施例2、现场实验：某污染场地，地下水和土壤石油烃浓度20000mg/kg，设置一套曝气-注入-抽提系统进行原位修复。a、在污染区域打注入井：用钻井设备钻直污染羽中心位置，钻井完成后井底下入注入头17和注入管16，注入管16用来连接注入头17与表面活性剂罐4，其中注入头段高0.2m，以保证表面活性剂达到最佳扩散范围，从注入底点以上0.4m范围内用石英砂回井，石英砂以上用混凝土封填，表面活性剂罐与贮气罐2、空压机1通过注入管依次连接；贮气罐2与表面活性剂罐4之间的管线上安装有A气体流量计3。b、在污染区域打曝气井9：用钻井设备钻直地下水位以下1.5m，穿透污染层从而利于气体扩散和石油烃挥发。钻井完成后井底下入曝气头11和曝气管10，曝气头11通过曝气管10和B气体流量计5、贮气罐2、空压机1连接，曝气头段从污染层以下至地下水位共0.4m，以保证空气与石油烃污染的地下水充分接触。从曝气点以上0.6m范围内用石英砂填充，以保证良好的渗透性，便于空气可以有效扩散，达到曝气驱除的效果，石英砂以上用混凝土填本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统，其特征在于：该系统包括曝气装置、抽提装置、注入装置；所述的曝气装置包括曝气井(9)、空压机(1)、曝气管(10)及曝气头(11)，曝气井钻直地下水位以下1～1.5m，曝气井底部设置有曝气头(11)，曝气头(11)通过曝气管(10)和贮气罐(2)、空压机(1)连接，曝气头段从污染层以下至地下水位共0.4m，从曝气点以上0.6m范围内用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的抽提装置包括抽提井(12)、真空泵(7)、抽提管(13)、抽提头；抽提井钻直地下水位以上0.8m，抽提井底部设置有抽提头(14)，抽提头(14)通过抽提管(13)与真空泵(7)连接，真空泵(7)的出口端连接尾气处理装置(8)，抽提段0.5m，从抽提井底点以上1.0m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的注入装置包括空压机(1)、注入井(15)、注入管(16)、注入头(17)及表面活性剂罐(4)；注入井钻直污染羽中心位置，注入井底部设置有注入头(17)，注入头(17)通过注入管(16)与表面活性剂罐(4)、贮气罐(2)、空压机(1)相连，其中注入段高0.2m，从注入底点以上0.4m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充。...

【技术特征摘要】
1.一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统，其特征在于：该系统包括曝气装置、抽提装置、注入装置；所述的曝气装置包括曝气井(9)、空压机(1)、曝气管(10)及曝气头(11)，曝气井钻直地下水位以下1～1.5m，曝气井底部设置有曝气头(11)，曝气头(11)通过曝气管(10)和贮气罐(2)、空压机(1)连接，曝气头段从污染层以下至地下水位共0.4m，从曝气点以上0.6m范围内用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的抽提装置包括抽提井(12)、真空泵(7)、抽提管(13)、抽提头；抽提井钻直地下水位以上0.8m，抽提井底部设置有抽提头(14)，抽提头(14)通过抽提管(13)与真空泵(7)连接，真空泵(7)的出口端连接尾气处理装置(8)，抽提段0.5m，从抽提井底点以上1.0m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充；所述的注入装置包括空压机(1)、注入井(15)、注入管(16)、注入头(17)及表面活性剂罐(4)；注入井钻直污染羽中心位置，注入井底部设置有注入头(17)，注入头(17)通过注入管(16)与表面活性剂罐(4)、贮气罐(2)、空压机(1)相连，其中注入段高0.2m，从注入底点以上0.4m用石英砂填充，石英砂以上用混凝土填充。2.根据权利要求1所述的一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统，其特征在于：表面活性剂罐内放有表面活性剂鼠李糖。3.根据权利要求1所述的一种石油烃类污染土壤、地下水中修复系统，其特征在于：尾气处理装置内含活性炭。4.一种石油烃类污染土壤...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雷，张强，赵奇，吕阳，苗月，
申请(专利权)人：大庆三宝环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23