一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法和装置制造方法及图纸

一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法，依据前期场地调查结果确定各注入井位置，挖掘沟槽将各注入井连接起来，边界的沟槽连接处设有一个三通管，其中一通接沟槽，一通由药剂回收管连接药剂桶，一通连接大气；药剂桶通过注药管连接各注入井，利用空压机将药剂桶内的药剂注入到各注入井，注入药剂后冒浆药剂和产生的气体均通过沟槽回收和排放；药剂是由铁循环调节剂和双氧水组成，铁循环调节剂组成依据场地土壤中矿物成分确定。本发明专利技术还公开了一种用于实现上述方法的装置。

【技术实现步骤摘要】
一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法和装置
本专利技术属于场地污染修复领域，具体涉及一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法。本专利技术还涉及一种用于实现上述方法的装置。
技术介绍
随着城市的快速发展和扩张，越来越多的工业场地搬迁，产生许多污染场地，由于土地利用方式和环境标准变化，这些污染场地急需修复。当前污染场地修复技术依据空间位置分为原位修复技术和异位修复技术两种。相对于异位修复技术，原位修复技术具有坏境扰动小、施工简单和经济环保的优势，受到越来越多的关注和应用。其中基于高级氧化原位修复污染场地技术得到快速发展和运用。高级氧化技术主要是包含芬顿氧化技术和过硫酸盐氧化技术。由于水质指标中明确要求硫酸根离子浓度低于250mg/L,我国一些东部城市在修复场地污染过程中开始明确限制使用过硫酸盐氧化技术。因此，在未来的高级氧化技术发展中，芬顿氧化技术将会受到重点关注和应用。但是在原位使用芬顿氧化技术过程中，也存在以下问题：双氧水和活化剂共存时间短，导致迁移距离短，药剂浪费严重；在无外加增容剂的情况下无法达到水土同步修复；注入铁盐活化剂会到来大量的硫酸根、氯离子或者是硝酸根，可能造成二次污染；冒浆现象严重，会导致大量药剂无效分解。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法。本专利技术的又一目的是提供一种用于实现上述方法的装置。为实现上述目的，本专利技术提供的基于铁循环调控的场地水土协同修复方法，是依据前期场地调查结果确定各注入井位置，挖掘沟槽将各注入井连接起来，边界的沟槽连接处设有一个三通管，其中一通接沟槽，一通由药剂回收管连接药剂桶，一通连接大气；药剂桶通过注药管连接各注入井，利用空压机将药剂桶内的药剂注入到各注入井，注入药剂后冒浆药剂和产生的气体均通过沟槽回收和排放；药剂是由铁循环调节剂和双氧水组成，铁循环调节剂组成依据场地土壤中矿物成分确定，包括：柠檬酸、没食子酸、抗坏血酸、原儿茶酸、草酸和酒石酸的一种或多种。所述的方法，其中，所述沟槽的深和宽为5-10厘米，沟槽上盖有薄木板，然后用水泥硬化场地。所述的方法，其中，所述药剂中，铁循环调节剂、双氧水和污染物的ppm浓度比为1:8-12:1-4。本专利技术提供的用于实现上述方法的装置，是将各注入井之间通过沟槽连接，边界的沟槽与注药系统相连；其中与边界的沟槽连接处有一个三通管，一通接沟槽，一通由药剂回收管连接药剂桶，一通连接大气，药剂桶连接一空压机，药剂桶通过注药管连接各注入井；药剂桶内的药剂是由铁循环调节剂和双氧水组成，铁循环调节剂组成依据场地土壤中矿物成分确定。所述的装置，其中，所述三通管通过塑料管与边界的沟槽连通，塑料管放置于沟槽中。所述的装置，其中，所述三通管与塑料管连接端有一个孔径为1微米的滤网，用于防止返浆过程中的泥土进入注药系统。所述的装置，其中，所述三通管中与药剂桶连接的一通设置有一阀门，用于控制回收药剂流回注药系统的时间。所述的装置，其中，所述三通管中与大气连接的一通设置有一单向通气阀门，当沟槽中产生压力太大排放反应过程中产生的气体。本专利技术的有益效果是，先通过场地地面平整，修建药剂回收管路和地面硬化，然后依据场地水文地质特点，配置复配药剂，最后利用三通接口控制药剂注入时间和回收利用效率。相对于传统芬顿技术，本专利技术的复配药剂有效期更长，迁移距离更远，药剂利用效率更高，无外加增溶剂情况下能够实现水土协同修复，且无二次污染风险。附图说明：图1为一种基于铁循环调控的场地水土协同修复装置的示意图。图2修复场地石油烃污染效果图。附图中标识说明：1空压机，2药剂桶，3药剂回收管，4阀门，5单向通气阀门，6过滤网，7三通管，8塑料管，9水泥硬化平面，10沟槽，11注入井，12注药管。具体实施方式本专利技术提供的基于铁循环调控的场地水土协同修复方法和装置，能够有效调控场地土壤内铁矿物，强化芬顿/类芬顿技术修复场地土壤和地下水中的污染物，实现水土协同修复。图1是本专利技术的装置示意图。本专利技术采用的技术方案如下：首先确定和设置注入井11，在场地表面修建沟槽10用于回收部分冒浆药剂。沟槽上盖有薄木板，用水泥硬化场地形成水泥硬化平面9，然后利用三通管7结构调控场地地面下气体含量，控制整个体系压力；利用空压机1将复配的药剂注入地下，通过压力强化药剂的迁移距离。本专利技术的技术具体主要包括以下步骤：1)场地平整，修建沟槽，硬化地面；2)完成药剂回收和压力控制管路安装；3)通过注药系统注入复配药剂。按本专利技术的方案，沟槽的深和宽为3-5厘米。按上述方案，三通管7通过塑料管8与沟槽10连通，塑料管长70厘米，其中60厘米放置于沟槽中，塑料管直径5-10厘米；三通管与塑料管连接端有一个孔径为1微米的滤网6，用于防止返浆过程中的泥土进入药剂桶2；三通管7中与药剂桶2连接药剂回收管3的一通设置有一个阀门4，主要是控制回收药剂流回注药系统的时间；三通管7中与大气连接的一通设置有一个单向通气阀门5，当沟槽中产生压力太大，能够起到排放反应过程中产生的气体。按本专利技术的方案，药剂是由铁循环调节剂和双氧水复配组成，铁循环调节剂的组成依据场地土壤中矿物成分确定，主要包括：柠檬酸、没食子酸、抗坏血酸、原儿茶酸草酸和酒石酸等中一种或多种混合；铁循环调节剂、双氧水和污染物的ppm浓度比为1:8-12:1-4。按本专利技术的方案，冒浆药剂将会通过药剂回收管3回收至药剂桶2重复利用。换言之，本专利技术基于铁循环调控的场地水土协同修复方法和装置，主要包括：平整场地，确定注入井点位，开挖沟槽，铺设塑料管和薄板，水泥硬化，安装三通接口，安装注入系统和连接药剂回收管路，施工完成后，进行注药修复。注药修复过程包括以下步骤：首先用空压机1将药剂桶2中复配的药剂通过注药管12原位注入目标区域(各注入井11)，然后通过单向通气阀门5控制地下体系的压力，气压高于单向通气阀门压力则会有气体排出，停止空压机1，打开连接药剂回收管3的阀门4，让冒浆液体流入药剂桶2，反复以上操作，直到达到场地污染物修复目标值。实施例1南方某零件制备厂土壤和地下水石油烃污染浓度分别为9875mg/kg和9.1mg/L。设计井间距5m，注入井深度11m，沟槽深6cm，宽8cm，水泥硬化15cm，注入药剂为柠檬酸、草酸、抗坏血酸和双氧水复配，浓度比为0.4:0.5:1.2:18，注入压强为0.7Mp。每轮注入0.5m3药剂，六轮药剂注入后，检测发现，土壤中的石油烃浓度降为3584mg/L，地下水中石油烃浓度降为0.4mg/L，降解率分别为63.7％和96％。具体修复效果见图2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法，依据前期场地调查结果确定各注入井位置，挖掘沟槽将各注入井连接起来，边界的沟槽连接处设有一个三通管，其中一通接沟槽，一通由药剂回收管连接药剂桶，一通连接大气；药剂桶通过注药管连接各注入井，利用空压机将药剂桶内的药剂注入到各注入井，注入药剂后冒浆药剂和产生的气体均通过沟槽回收和排放；/n药剂是由铁循环调节剂和双氧水组成，铁循环调节剂组成依据场地土壤中矿物成分确定，包括：柠檬酸、没食子酸、抗坏血酸、原儿茶酸、草酸和酒石酸的一种或多种。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于铁循环调控的场地水土协同修复方法，依据前期场地调查结果确定各注入井位置，挖掘沟槽将各注入井连接起来，边界的沟槽连接处设有一个三通管，其中一通接沟槽，一通由药剂回收管连接药剂桶，一通连接大气；药剂桶通过注药管连接各注入井，利用空压机将药剂桶内的药剂注入到各注入井，注入药剂后冒浆药剂和产生的气体均通过沟槽回收和排放；
药剂是由铁循环调节剂和双氧水组成，铁循环调节剂组成依据场地土壤中矿物成分确定，包括：柠檬酸、没食子酸、抗坏血酸、原儿茶酸、草酸和酒石酸的一种或多种。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述沟槽的深和宽为5-10厘米，沟槽上盖有薄木板，然后用水泥硬化场地。


3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述药剂中，铁循环调节剂、双氧水和污染物的ppm浓度比为1:8-12:1-4。。


4.用于实现权利要求1所述方法的装置，其中，各注入井之间通...

【专利技术属性】
技术研发人员：张礼知，彭星，廖敏子，魏凯，凌灿灿，
申请(专利权)人：华中师范大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42