一种修复污染土壤的系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种修复污染土壤的系统，包括蒸发器、冷凝器、淋洗器、结晶分离器、泵，溶剂蒸发产生溶剂蒸气，经冷凝后生成热的液体溶剂，用于淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；淋洗后的含污染物溶剂重新蒸发成蒸气，往复循环，可以以较少的溶剂量实现污染土壤的高效淋洗修复，大幅度降低淋洗溶剂用量；蒸发器内溶剂中的污染物浓度不断增加，之后进行冷却、结晶分离，分离固体污染物后的溶剂重新返回蒸发器，无废溶剂外排；本实用新型专利技术可通过热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发‑淋洗循环，强化淋洗效率，降低溶剂使用和消耗量；同时具备污染土壤溶剂淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离等功能。

【技术实现步骤摘要】
一种修复污染土壤的系统
本技术属于污染土壤再生领域，具体涉及一种修复污染土壤的系统。
技术介绍
土壤是人类生产生活不可缺少的重要的自然资源。当前，我国土壤污染形势十分严峻，由土壤污染导致的生态问题不容忽视，已极大地危害到人类和动植物的生存繁衍。由于土壤污染的严重性以及其修复的难度大，污染土壤修复已经成为当今环境领域研究的热点。近二十年来，美国、英国、荷兰等国家先后投入大量的人力、物力，深入开展了污染土壤修复研究。到目前为止，没有一项特殊的土壤污染修复技术具有普遍适用性。其中化学淋洗法因其高效、快速、处理量大的优点得到广泛关注，为二十世纪末美国环保署推荐使用的治理土壤的方法之一。化学淋洗法分为原位和异位修复两种方式，异位淋洗修复虽然存在土壤挖掘、运输等过程，但其过程较为简便、彻底，不污染地下水，产生的淋洗液可经处理后反复利用，修复周期短，污染物去除率高，具有很好的经济效益。然而，实践证明，现有异位淋洗修复技术存在以下缺点：（1）所需化学淋洗液多、效率低且不能循环利用；（2）淋洗出的污染物难以有效的结晶分离。淋洗液的选择、如何提高淋洗效率及污染物的结晶分离成为异位淋洗修复的重中之重。现有技术多采用表面活性剂或以表面活性剂为主制备的药剂（CN101342541B、CN102601106B、CN104787832B、CN103918437B、CN104801536B）、有机酸（CN105880272B）、螯合剂（CN103320139B）等淋洗污染土壤，效率虽高，但需不断加入药剂，且不能循环利用致使药剂使用成本高。现有技术多采用活性炭吸附的方法回收利用淋洗过后的淋洗液（CN102974607B、CN103722005B、CN104787832B）。目前尚未公开热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发-淋洗循环及含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离的技术方案。
技术实现思路
针对现有土壤淋洗系统及技术中溶剂添加量大，淋洗效率低，且不能同时具备污染土壤淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物分离结晶的功能，本技术克服现有技术的困难，供一种修复污染土壤的系统，通过热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发-淋洗循环，强化淋洗效率，降低溶剂使用和消耗量；同时可以将污染土壤溶剂淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离，具体的是利用溶剂在蒸发器内蒸发，产生溶剂蒸汽，经冷凝后生成热的液体溶剂，用于淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；淋洗后的含污染物溶剂重新蒸发成蒸汽，往复循环，可以以较少的溶剂量实现污染土壤的高效淋洗修复，大幅度降低淋洗溶剂用量；蒸发器内溶剂中的污染物浓度不断增加，之后排进结晶分离器进行冷却、结晶分离，分离固体污染物后的溶剂重新返回蒸发器，无废溶剂外排。本技术提供一种修复污染土壤的系统，包括蒸发器1、冷凝器2、淋洗器3、结晶分离器4、泵5，蒸发器1上部与冷凝器2连接且两者之间设有阀门，冷凝器2与淋洗器3上部连接且两者之间设有阀门，淋洗器3底部又与蒸发器1连接且两者之间设有阀门，蒸发器1底部连有结晶分离器4且两者之间设有阀门，结晶分离器4又通过泵5与蒸发器1上部连接且两者之间设有阀门。所述蒸发器为循环型蒸发器、单程型蒸发器或浸没型蒸发器。所述冷凝器为蒸发式冷凝器、板式冷凝器、管壳式冷凝器或混合式冷凝器。所述结晶分离器为MSMPR型结晶器、SwensonDTB型结晶器、StandardMesso湍动结晶器、带下搅拌无淘洗腿的DTB型结晶器、带有机械搅拌的蒸发结晶器、热泵降膜结晶器或板式结晶器。所述系统修复污染土壤的方法，具体步骤如下：（1）蒸发冷凝：溶剂加热蒸发，产生溶剂蒸气，经冷凝后生成热的液体溶剂；（2）土壤淋洗：步骤（1）中热的液体溶剂淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；（3）循环过程：淋洗后含污染物的溶剂返回步骤（1）蒸发冷凝，循环步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）过程；（4）蒸发浓缩-结晶：步骤（1）中的溶剂不断蒸发，污染物浓度会不断提高，将高浓度污染物排出后进行冷却、结晶分离，分离固体污染物后的溶剂重新返回步骤（1），无废溶剂外排。步骤（1）所述溶剂为水、二甲基亚砜、乙醚、戊烷、二氯甲烷、丙酮、氯仿、甲醇、四氢呋喃、己烷、四氯化碳、乙酸乙酯、乙醇、丁酮、环己烷、乙腈、异丙醇、乙二胺、丁醇、乙酸、辛烷、乙酸丁酯中的一种或几种按任意比例混合形成的液体混合物。步骤（1）所述溶剂蒸发加热到35-200℃。步骤（2）所述淋洗时间为35-52min。本技术的有益效果：（1）可通过热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发-淋洗循环，强化淋洗效率，降低溶剂使用和消耗量；（2）同时具备污染土壤溶剂淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离等功能。附图说明图1为本技术实施例1修复污染土壤的系统的结构示意图；图中，1-蒸发器，2-冷凝器，3-淋洗器，4-结晶分离器，5-泵。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式，对本技术作进一步说明。实施例1一种修复污染土壤的系统，如图1所示，包括蒸发器1、冷凝器2、淋洗器3、结晶器4、泵5，蒸发器1上部与冷凝器2连接且两者之间设有阀门，冷凝器2与淋洗器3上部连接且两者之间设有阀门，淋洗器3底部又与蒸发器1连接且两者之间设有阀门，蒸发器1底部连有结晶器4，结晶器4又通过泵5与蒸发器1上部连接且两者之间设有阀门，蒸发器1为循环型蒸发器，冷凝器2为蒸发式冷凝器，结晶分离器4为MSMPR型结晶器。利用本实施例的系统修复污染土壤的方法，具体步骤如下：（1）蒸发冷凝：溶剂甲醇在蒸发器1中加热至65℃蒸发，产生溶剂甲醇蒸气，打开蒸发器1与冷凝器2之间的阀门，甲醇蒸气进入冷凝器2经冷凝后生成热的甲醇液体溶剂；（2）土壤淋洗：多环芳烃（菲）污染土壤放进淋洗器3中，打开冷凝器2与淋洗器3之间的阀门，步骤（1）中热的甲醇液体溶剂进入淋洗器3淋洗多环芳烃（菲）污染土壤42min，由于溶剂温度较高，可提高多环芳烃（菲）污染物的溶解度；（3）循环过程：淋洗后含污染物多环芳烃（菲）的溶剂返回步骤（1）中进入蒸发器1重新蒸发成甲醇蒸汽，循环步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）过程三次，土壤中多环芳烃（菲）去除率达到98.9%；（4）蒸发浓缩：步骤（1）中蒸发器1的溶剂不断蒸发，污染物多环芳烃（菲）浓度会不断提高，排进结晶分离器4，多环芳烃（菲）结晶分离，分离多环芳烃（菲）污染物后的甲醇重新返回蒸发器1，无废甲醇外排。实施例2一种修复污染土壤的系统，与实施例1的不同点在于蒸发器1为单程型蒸发器，冷凝器2为板式冷凝器，结晶分离器4为SwensonDTB型结晶器。利用本实施例的系统修复污染土壤的方法，具体步骤如下：（1）蒸发冷凝：溶剂乙醚在蒸发器1中加热至35℃蒸发，产生溶剂乙醚蒸气，打开蒸发器1与冷凝器2之间的阀门，乙醚蒸气进入冷凝器2经冷凝后生成热的乙醚液体溶剂；（2）土壤淋洗：多环芳烃（蒽）污染土壤放进淋洗器3中，打开冷凝器2与淋洗器3之间的阀门，步骤（1）中热的乙醚液体溶剂进入淋洗器3淋洗多环芳烃（蒽）污染土壤35min，由于溶剂温度较高，可提高多环芳烃（蒽）污染物的溶解度；（3）循环过程：淋洗后含污染物多环芳烃（蒽）的溶剂返回步骤（1）中进入蒸发器1重新蒸发成乙醚蒸汽，循环步骤（1）、步骤（本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种修复污染土壤的系统，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、淋洗器、结晶分离器、泵，蒸发器上部与冷凝器连接且两者之间设有阀门，冷凝器与淋洗器上部连接且两者之间设有阀门，淋洗器底部又与蒸发器连接且两者之间设有阀门，蒸发器底部连有结晶分离器且两者之间设有阀门，结晶分离器又通过泵与蒸发器连接且两者之间设有阀门。

【技术特征摘要】
1.一种修复污染土壤的系统，其特征在于，包括蒸发器、冷凝器、淋洗器、结晶分离器、泵，蒸发器上部与冷凝器连接且两者之间设有阀门，冷凝器与淋洗器上部连接且两者之间设有阀门，淋洗器底部又与蒸发器连接且两者之间设有阀门，蒸发器底部连有结晶分离器且两者之间设有阀门，结晶分离器又通过泵与蒸发器连接且两者之间设有阀门。2.根据权利要求1所述修复污染土壤的系统，其特征在于，所述蒸发器为循环型蒸发器、单程...

【专利技术属性】
技术研发人员：田森林，刘相良，李英杰，黄建洪，胡学伟，宁平，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：新型
国别省市：云南,53