一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置，包括原位热组件、气相抽提组件和可渗透反应墙组件；所述原位热组件包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件，所述气相抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述可渗透反应墙组件包括沿污染土壤污染物运动方向设置的若干个圆柱体的反应桩和隔离墙。本实用新型专利技术在有机污染土壤区域集中原位热组件、气相抽提组件和可渗透反应墙进行综合处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围，维护方便，还避免二次污染，应用前景广，能够长时间在污染土壤正常服役。

A device for remediation of organic contaminated soil by in-situ heat treatment, vapor extraction and permeable reaction wall

【技术实现步骤摘要】
一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置
本技术涉及一种有机污染土壤的修复方法和修复装置，特别是涉及一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置。
技术介绍
土壤污染是指人类活动产生的污染物进入土壤，使得土壤环境质量已经发生或可能发生恶化，对生物、水体、空气或/和人体健康产生危害或可能有危害。土壤污染的风险主要包括：耕地污染影响农产品质量,影响农作物生长，造成减产；危害人居环境安全，住宅、商业、工业等建设用地土壤污染可能通过经口摄入、呼吸吸入和皮肤接触等方式危害人居环境安全；威胁生态环境安全。土壤污染影响植物、动物(如蚯蚓)和微生物(如根瘤菌)的生长和繁衍，危及正常的土壤生态过程和生态服务功能，不利于土壤养分转化和肥力保持，影响土壤的正常功能。我国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤总超标率达16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％，严重土壤污染区达320个，约548万公顷。因此，我国面临着部分地区土壤污染较重、耕地土壤环境质量堪忧、工矿业废弃地土壤环境问题突出等难题，急需一种有效土壤污染的技术方案。污染土壤修复的技术原理可包括为：(1)改变污染物在土壤中的存在形态或同土壤的结合方式，降低其在环境中的可迁移性与生物可利用性；(2)降低土壤中有害物质的浓度。CN200780014195.3公开了一种用于在原位热处理法之后在地下地层中在至少一部分处理区周围形成屏蔽层的方法，具体公开了将硫加入一个或多个位于地层中的处理区边界内的井孔中；和允许至少部分硫朝向比硫的熔点低的地层部分移动以在地层中固化硫从而形成屏蔽层。该技术方案能够有效处理石油污染的土壤修复难题，但效率低且存在二次污染的可能。CN201620094652.0公开了一种移动式污染土壤的原位修复系统，包括配药罐、高压注浆泵、空气压缩机、高压旋喷装置和行走系统；所述配药罐、高压注浆泵、空气压缩机、高压旋喷装置均固定在行走系统的上面；所述配药罐出口与高压注浆泵管道连接；所述高压注浆泵、空气压缩机分别与高压旋喷装置上的钻机注射系统相连接。该技术方案在气相抽提法和化学淋洗的原理上综合利用并加以改进，对于低渗透性土壤的污染区域也能有较好的修复效果，但难以应对高污染环境，也存在二次污染的风险。CN201610474065.9公开了一种镉、铅污染土壤的修复方法及电动微生物联合可渗透反应墙修复装置，具体包括反应槽、电极、电源和可渗透反应墙，在两个可渗透反应墙之间装填添加微生物的待处理的镉、铅污染土壤，从土壤中向电极迁移的污染物被可渗透反应墙吸附，从而把镉、铅重金属从待处理的土壤中去除。该技术方案利用了可渗透反应墙和电动法具有较好的修复效率，但装置较为复杂，具体实践存在较多困难。CN201810158531.1公开了一种多修复方式一体的土壤修复系统，包括进料模块、土壤修复模块、微生物修复模块、运输模块、土壤烘干模块、土壤光修复模块和出料模块。但微生物修复周期时间较长，且修复菌种较难培育。综上，现有技术的土壤修复技术存在效率低，污染易扩散，造成二次污染等不足，仍需一种针对污染面积大、有机物污染严重的场地，可以高效且无二次污染的技术方案。
技术实现思路
本技术目的是针对现有技术的不足，提供了一种在结合原位热处理法、气相抽提法和可渗透反应墙的原理和优点的基础上进行改良的土壤修复技术，能对场地有机污染进行原位修复，不会造成二次污染，修复效率高，效果好，施工难度降低，工期短，能根据不同项目现场情况灵活调整。本技术技术方案如下。一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置，包括原位热组件、气相抽提组件和可渗透反应墙组件；所述原位热组件包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:(4-10)；所述气相抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述原位热组件的集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述进气口设置有单向阀，所述单向阀限定气体从所述集气罩外部流向所述集气罩的内部；所述可渗透反应墙组件包括沿污染土壤污染物运动方向设置的若干个圆柱体的反应桩和隔离墙，所述反应桩包括外桩体、内桩体，所述外桩体的桩体表面设置有凸起，所述内桩体内部设置有渗透填料，所述内桩体和渗透填料之间设置有桩体隔膜，所述外桩体和所述内桩体的桩体表面设置有贯穿的孔洞，所述渗透填料至下而上设置有沸石层、磷灰石层、零价铁层、石灰层和活性土壤层，所述沸石层、所述磷灰石层、所述零价铁层、所述石灰层和所述活性土壤层的厚度之比为(1-2):(2-3):(5-8):(1-2):(1-3)；所述反应桩沿污染土壤污染物运动方向设置有第一反应桩层、第二反应桩层和第三反应桩层，所述隔离墙包括第一隔离墙、第二隔离墙、第三隔离墙、所述第一隔离墙设置于所述第一反应桩层和第二反应桩层之间，所述第二隔离墙设置于所述第二反应桩层和所述第三反应桩层之间，所述第三隔离墙与第三反应桩层同一个弧面；所述集气罩在污染土壤区域的位置介于第二隔离墙和第三隔离墙之间，所述电磁加热组件与所述反应桩的距离不少于10m。本技术结合了原位热处理法、气相抽提法和可渗透反应墙优点，有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。同时，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，加热方式是电磁加热，加热设备是电磁加热组件。电磁加热不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。电磁加热不受低热传导、盖层岩石、难控制的载热流体等的限制，因此，处理土壤污染比其它加热方式更有优势。其中，所述原位热处理法通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给邻近土壤，邻近土壤受热产生的有机污染物通过大孔和小孔进入所述加热管内，通过所述集气管排至所述有机气体处理组件，经处理后达标排放。由于电磁加热，相比电阻加热具有加热功率高、加热速率快等特别，需要针对行设置大孔和小孔，将热量传递给土壤。所述大孔设置在所述圆柱体部分，不能设置在三角锥体部分，因此三角锥体部分可能会有部分液体进入，如果开的孔过大，液体将会在一定时间内积累过多，不利于处理，但如果没有开小孔，将难以检测地底的处理情况。特别是三角锥体部分并没有存在电磁加热，也无需释放能量防止局部过热，设置小孔就足够使用。小孔围绕大孔布置，可以形成一个中心四个分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置，其特征在于，包括原位热组件、气相抽提组件和可渗透反应墙组件；所述原位热组件包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:4‑10；所述气相抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述原位热组件的集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述进气口设置有单向阀，所述单向阀限定气体从所述集气罩外部流向所述集气罩的内部；所述可渗透反应墙组件包括沿污染土壤污染物运动方向设置的若干个圆柱体的反应桩和隔离墙，所述反应桩包括外桩体、内桩体，所述外桩体的桩体表面设置有凸起，所述内桩体内部设置有渗透填料，所述内桩体和渗透填料之间设置有桩体隔膜，所述外桩体和所述内桩体的桩体表面设置有贯穿的孔洞，所述渗透填料至下而上设置有沸石层、磷灰石层、零价铁层、石灰层和活性土壤层，所述沸石层、所述磷灰石层、所述零价铁层、所述石灰层和所述活性土壤层的厚度之比为1‑2:2‑3:5‑8:1‑2:1‑3；所述反应桩沿污染土壤污染物运动方向设置有第一反应桩层、第二反应桩层和第三反应桩层，所述隔离墙包括第一隔离墙、第二隔离墙、第三隔离墙、所述第一隔离墙设置于所述第一反应桩层和第二反应桩层之间，所述第二隔离墙设置于所述第二反应桩层和所述第三反应桩层之间，所述第三隔离墙与第三反应桩层同一个弧面；所述集气罩在污染土壤区域的位置介于第二隔离墙和第三隔离墙之间，所述电磁加热组件与所述反应桩的距离不少于10m。...

【技术特征摘要】
1.一种原位热处理、气相抽提和可渗透反应墙联合修复有机污染土壤的装置，其特征在于，包括原位热组件、气相抽提组件和可渗透反应墙组件；所述原位热组件包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口可接入外部电源，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:4-10；所述气相抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述原位热组件的集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述进气口设置有单向阀，所述单向阀限定气体从所述集气罩外部流向所述集气罩的内部；所述可渗透反应墙组件包括沿污染土壤污染物运动方向设置的若干个圆柱体的反应桩和隔离墙，所述反应桩包括外桩体、内桩体，所述外桩体的桩体表面设置有凸起，所述内桩体内部设置有渗透填料，所述内桩体和渗透填料之间设置有桩体隔膜，所述外桩体和所述内桩体的桩体表面设置有贯穿的孔洞，所述渗透填料至下而上设置有沸石层、磷灰石层、零价铁层、石灰层和活性土壤层，所述沸石层、所述磷灰石层、所述零价铁层、所述石灰层和所述活性土壤层的厚度之比为1-2:2-3:5-8:1-2:1-3；所述反应桩沿污染土壤污染物运动方向设置有第一反应桩层、第二反应桩层和第三反应桩层，所述隔离墙包括第一隔离墙、第二隔离墙、第三隔离墙、所述第一隔离墙设置于所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静龄，麻永红，钟璐，杨颖欣，刘勇，胡小吐，杨森林，
申请(专利权)人：广东佳德土壤修复技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44