一种污染土壤的修复方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种污染土壤的修复方法及系统，特别涉及一种石油污染土壤的原位修复方法及系统，属于土壤修复技术领域。本发明专利技术提供的方法，适用于对石油污染土壤进行原位淋洗修复处理，可以利用土壤中自身带有的热源，将场地划分为两个部分后，其中一部分的热量转移到另一部分，既可以提高淋洗效果，也可以避免场地有机物挥发造成的人员工作的吸入风险。

A remediation method and system of polluted soil

【技术实现步骤摘要】
一种污染土壤的修复方法及系统
本专利技术涉及一种污染土壤的修复方法及系统，特别涉及一种石油污染土壤的原位修复方法及系统，属于土壤修复

技术介绍
近年来，随着经济的不断发展，石油的生产和消费量的不断增加。这直接导致石油污染土壤问题日益严重。在石油的大规模开采、冶炼、运输、使用和处理过程中，污染、遗漏、井喷、输油管道泄漏等事故频发，导致严重的土壤污染。打井检测发现，很多加油站都存在石油渗漏问题。石油渗漏到土壤和地下水中，对生态环境、食品安全和人身健康构成严重威胁，成为困扰环境领域重要的社会与环境问题。因此，对石油污染土壤进行修复，恢复其生态功能迫在眉睫。化学修复主要是指化学淋洗修复，根据修复方法的不同又可细分为原位淋洗修复和异位淋洗修复。异位淋洗修复是将被污染土壤挖出，在实验室中清洗，清洗干净的土可以放回场地应用，清洗废液经过处理以后排放。异位淋洗能够控制温度、pH等条件，最大程度得发挥表面活性剂溶海的清洗效果，通过振荡、辐射等手段辅助清洗，在污染物基本被去除之后通过清水洗涤降低表面活性剂的残留，避免了二次污染的危害。但是，该方法仅适用于小范围高浓度的土壤污染，并且土壤的结构、生物都会遭受毁灭性的破坏。原位淋洗不需要将被污染土壤挖出，可以直接在污染场地上喷洒表面活性剂溶液，减少了因为挖掘、振荡等对土壤结构产生的破坏，同时具有异位淋洗的优点。由上可以看出，异位淋洗方法相对原位淋洗来说，更容易控制温度，而一般来说，温度越高，越容易将吸附于土壤中的烃类、油类进行脱除，提高洗除率。而对于原位淋洗来说，虽然避免掉了土壤挖取、回填等施工工序，但是也不容易通过较好的对淋洗时的温度进行控制，使得脱除效率较低。另一方面，由于石油、有机物等污染场地在进行施工时，一旦将表面的建筑物拆除后，位于深层的土壤暴露出，使得吸附的有机物会产生一定的挥发，虽然挥发量不高，但是对于在施工场地进行工作的人员来说，暴露于挥发有机物中仍然会存在着毒性物质积累而导致的健康隐患。
技术实现思路
本专利技术所需要解决的第一个技术问题是：对有机污染场地进行原位淋洗修复时，淋洗温度不易控制；并且，由于有机污染场地中的污染物挥发，会导致施工人员存在健康隐患。本专利技术所需要解决的第二个技术问题是：淋洗液进行深度处理，并且对其中的成分进行回收。本专利技术所需要解决的第三个技术问题是：对淋洗液处理时，超滤膜的运行过程存在的通量下降、膜孔堵塞。本专利技术采用了以下技术方案：一种污染土壤的修复方法，所述的污染土壤是指石油污染土壤，包括如下步骤：第1步，首先在被污染的场地上分别打出第一井道、第二井道、第三井道，并且第二井道位于第一井道和第三井道的中间；第2步，在第一进道中安装蒸发器，再在第二井道中安装冷凝器，在场地上安装膨胀阀和压缩机，依次将蒸发器、膨胀阀、冷凝器和压缩机连接构成一个热泵系统；第3步，开启热泵系统，将第一井道中的热源转移至第二井道，向第二井道中加入淋洗液，再在第三井道中安装负压抽吸泵，通过抽吸的方式从第三井道中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第三井道中排出；第4步，将施工人员的操作位置设置于第一井道和第二井道之间的场地；第5步，淋洗土壤操作结束后，将蒸发器和负压抽吸泵的位置互换，将第三井道中的热源转移至第二井道，向第二井道中加入淋洗液，再在第一井道中安装负压抽吸泵，通过抽吸的方式从第一井道中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第一井道中排出；并将施工人员的操作位置设置于第二井道和第三井道之间的场地。在一个实施方式中，所述的第4步中，施工人员的操作位置接近于第一井道。在一个实施方式中，所述的淋洗液中含有碱和表面活性剂。在一个实施方式中，所述的碱是NaOH或者KOH，所述的碱的加入量是使淋洗液的pH为8-10之间。在一个实施方式中，所述的表面活性剂的浓度是0.5-2wt%。在一个实施方式中，石油污染土壤含油量5000-50000mg/Kg，pH4.5-6.5。在一个实施方式中，负压抽吸泵中得到的淋洗废液依次经过如下步骤处理：S1，将淋洗废液中加入絮凝剂进行絮凝处理；S2，将S1中絮凝处理后的上清液进行氧化处理；S2，将S2中氧化处理的废液进行超滤处理；S4，将S3中得到的超滤渗透液进行纳滤处理。在一个实施方式中，所述的S1步中，絮凝处理采用的絮凝剂是无机絮凝剂或有机絮凝剂。在一个实施方式中，所述的无机絮凝剂选自聚合氯化铝或者三氯化铁；所述的有机絮凝剂选自聚丙烯酰胺；所述的絮凝剂的加入量是50-150mg/L。在一个实施方式中，所述的氧化处理中采用的是臭氧氧化，臭氧的加入量是100-500mg/L，臭氧反应温度30-60℃，臭氧反应时间是30-60min。在一个实施方式中，超滤过程采用的是多通道式陶瓷超滤膜，平均孔径范围50-200nm；超滤过程中需要向进水中加入助滤剂，所述的助滤剂是硅藻土。在一个实施方式中，所述的多通道式陶瓷超滤膜。在一个实施方式中，所述的多通道式陶瓷膜的截面为矩形，在多通道式陶瓷膜中设有由过滤通道所构成的阵列，阵列是按照矩形的相互垂直的横向和纵向进行排布；在多通道式陶瓷膜料液出口方向的端头处，多通道式陶瓷膜的矩形截面的横向边上设有由一个横向光源和一个横向接收器所组成的横向颗粒物浓度识别器，横向光源和横向接收器相邻，横向颗粒物浓度识别器的数量为多个，每一个横向颗粒物浓度识别器在横向方向上的位置都与横向方向上的每一个过滤通道的位置一一配对，每一个横向颗粒物浓度识别器中的横向接收器用于接收由横向光源发出的激光被颗粒物反射后的光线；同时，在多通道式陶瓷膜的矩形截面的纵向边上设有由一个纵向光源和一个纵向接收器所组成的颗粒物浓度识别器，纵向光源和纵向接收器相邻，纵向颗粒物浓度识别器的数量为多个，每一个纵向颗粒物浓度识别器在纵向方向上的位置都与纵向方向上的每一个过滤通道的位置一一配对；每一个纵向颗粒物浓度识别器中的纵向接收器用于接收由纵向光源发出的激光被颗粒物反射后的光线；横向光源、横向接收器、纵向光源、纵向接收器都突出于多通道式陶瓷膜的料液出口方向上的端面；还包括：在进行过滤时，还对多通道式陶瓷膜的过滤通道进行堵塞实时检测的步骤；所述的实时检测的方法是：将横向接收器和纵向接收器得到的光信号转换为粒子浓度；实时地判断每一个横向接收器和纵向接收器对应的粒子浓度的数值；当出现某一个横向接收器和某一个纵向接收器对应的粒子浓度小于设定阈值时，则判定：与这个横向接收器在横向上位置相同并且与这个纵向接收器在纵向上位置相同的过滤通道发生了堵塞。在一个实施方式中，在多通道式陶瓷膜料液进口方向的端头处，多通道式陶瓷膜的一条边缘上设有横向杆体，在横向杆体上还设置有垂直的纵向杆体，纵向杆体可以在横向杆体上受控地运动，在纵向杆体上还设有冲洗水喷头，冲洗水喷头可以在纵向杆体上受控地运动，冲洗水喷头连接有外接水软管，冲洗水喷头用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染土壤的修复方法，所述的污染土壤是指石油污染土壤，其特征在于，包括如下步骤：/n第1步，首先在被污染的场地上分别打出第一井道（1）、第二井道（2）、第三井道（3），并且第二井道（2）位于第一井道（1）和第三井道（3）的中间；/n第2步，在第一进道（1）中安装蒸发器（4），再在第二井道（2）中安装冷凝器（6），在场地上安装膨胀阀（5）和压缩机（7），依次将蒸发器（4）、膨胀阀（5）、冷凝器（6）和压缩机（7）连接构成一个热泵系统；/n第3步，开启热泵系统，将第一井道（1）中的热源转移至第二井道（2），向第二井道（2）中加入淋洗液，再在第三井道（3）中安装负压抽吸泵（13），通过抽吸的方式从第三井道（3）中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第三井道（3）中排出；/n第4步，将施工人员的操作位置设置于第一井道（1）和第二井道（2）之间的场地；/n第5步，淋洗土壤操作结束后，将蒸发器（4）和负压抽吸泵（13）的位置互换，将第三井道（3）中的热源转移至第二井道（2），向第二井道（2）中加入淋洗液，再在第一井道（1）中安装负压抽吸泵（13），通过抽吸的方式从第一井道（1）中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第一井道（1）中排出；并将施工人员的操作位置设置于第二井道（2）和第三井道（3）之间的场地。/n...

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤的修复方法，所述的污染土壤是指石油污染土壤，其特征在于，包括如下步骤：
第1步，首先在被污染的场地上分别打出第一井道（1）、第二井道（2）、第三井道（3），并且第二井道（2）位于第一井道（1）和第三井道（3）的中间；
第2步，在第一进道（1）中安装蒸发器（4），再在第二井道（2）中安装冷凝器（6），在场地上安装膨胀阀（5）和压缩机（7），依次将蒸发器（4）、膨胀阀（5）、冷凝器（6）和压缩机（7）连接构成一个热泵系统；
第3步，开启热泵系统，将第一井道（1）中的热源转移至第二井道（2），向第二井道（2）中加入淋洗液，再在第三井道（3）中安装负压抽吸泵（13），通过抽吸的方式从第三井道（3）中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第三井道（3）中排出；
第4步，将施工人员的操作位置设置于第一井道（1）和第二井道（2）之间的场地；
第5步，淋洗土壤操作结束后，将蒸发器（4）和负压抽吸泵（13）的位置互换，将第三井道（3）中的热源转移至第二井道（2），向第二井道（2）中加入淋洗液，再在第一井道（1）中安装负压抽吸泵（13），通过抽吸的方式从第一井道（1）中进行地下水的抽吸，使淋洗液对土壤淋洗后从第一井道（1）中排出；并将施工人员的操作位置设置于第二井道（2）和第三井道（3）之间的场地。


2.根据权利要求1所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，在一个实施方式中，所述的第4步中，施工人员的操作位置接近于第一井道（1）；
在一个实施方式中，所述的淋洗液中含有碱和表面活性剂；
在一个实施方式中，所述的碱是NaOH或者KOH，所述的碱的加入量是使淋洗液的pH为8-10之间；
在一个实施方式中，所述的表面活性剂的浓度是0.5-2wt%。


3.根据权利要求1所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，在一个实施方式中，石油污染土壤含油量5000-50000mg/Kg，pH4.5-6.5；
在一个实施方式中，负压抽吸泵（13）中得到的淋洗废液依次经过如下步骤处理：
S1，将淋洗废液中加入絮凝剂进行絮凝处理；
S2，将S1中絮凝处理后的上清液进行氧化处理；
S2，将S2中氧化处理的废液进行超滤处理；
S4，将S3中得到的超滤渗透液进行纳滤处理；
在一个实施方式中，所述的S1步中，絮凝处理采用的絮凝剂是无机絮凝剂或有机絮凝剂；
在一个实施方式中，所述的无机絮凝剂选自聚合氯化铝或者三氯化铁；所述的有机絮凝剂选自聚丙烯酰胺；所述的絮凝剂的加入量是50-150mg/L；
在一个实施方式中，所述的氧化处理中采用的是臭氧氧化，臭氧的加入量是100-500mg/L，臭氧反应温度30-60℃，臭氧反应时间是30-60min；
在一个实施方式中，超滤过程采用的是多通道式陶瓷超滤膜，平均孔径范围50-200nm；超滤过程中需要向进水中加入助滤剂，所述的助滤剂是硅藻土。


4.根据权利要求1所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，在一个实施方式中，所述的多通道式陶瓷超滤膜（20）；
在一个实施方式中，所述的多通道式陶瓷膜（20）的截面为矩形，在多通道式陶瓷膜（20）中设有由过滤通道（21）所构成的阵列，阵列是按照矩形的相互垂直的横向和纵向进行排布；
在多通道式陶瓷膜（20）料液出口方向的端头处，多通道式陶瓷膜（20）的矩形截面的横向边上设有由一个横向光源（26）和一个横向接收器（27）所组成的横向颗粒物浓度识别器，横向光源（26）和横向接收器（27）相邻，横向颗粒物浓度识别器的数量为多个，每一个横向颗粒物浓度识别器在横向方向上的位置都与横向方向上的每一个过滤通道（21）的位置一一配对，每一个横向颗粒物浓度识别器中的横向接收器（27）用于接收由横向光源（26）发出的激光被颗粒物反射后的光线；同时，在多通道式陶瓷膜（20）的矩形截面的纵向边上设有由一个纵向光源（28）和一个纵向接收器（29）所组成的颗粒物浓度识别器，纵向光源（28）和纵向接收器（29）相邻，纵向颗粒物浓度识别器的数量为多个，每一个纵向颗粒物浓度识别器在纵向方向上的位置都与纵向方向上的每一个过滤通道（21）的位置一一配对；每一个纵向颗粒物浓度识别器中的纵向接收器（29）用于接收由纵向光源（26）发出的激光被颗粒物反射后的光线；横向光源（26）、横向接收器（27、纵向光源（28）、纵向接收器（29）都突出于多通道式陶瓷膜（25的）料液出口方向上的端面；
还包括：在进行过滤时，还对多通道式陶瓷膜...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，林强，
申请(专利权)人：南京霄祥工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32