一种原位修复有机污染土壤的系统和方法技术方案

本发明专利技术提供一种原位修复有机污染土壤的系统和方法。该修复方法包括如下步骤：采用原位热传导热脱附方法将污染场地的土壤进行预加热，然后进行多相抽提；在污染场地的土壤中实现注入热蒸汽、多相抽提、注入氧化药剂的循环即可。基于前述的一种原位修复有机污染土壤的方法的一种原位修复有机污染土壤的系统，包括加热井、注入井和抽提井，加热井连接原位热传导热脱附系统，用于实现污染场地的土壤的预加热；注入井连接原位注入系统，用于注入热蒸汽和氧化药剂；抽提井连接真空抽提系统，用于实现污染场地的多相抽提。本发明专利技术通过多技术耦合联用大大提高了有机污染土壤的污染物去除率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种原位修复有机污染土壤的系统和方法


[0001]本专利技术涉及修复有机污染土壤的
，具体涉及一种原位修复有机污染土壤的系统和方法。

技术介绍

[0002]焦化行业是工业领域的基础产业，在经济和社会发展中占有举足轻重的地位。近年来，国家加大了高耗能、高污染型行业的调整力度，同时随着城市布局中“退二进三”战略的实施，一些焦化企业陆续搬迁原址重建，这些遗留场地的土壤中含有大量的多环芳烃、苯系物以及总石油烃类等有机污染物，对周边居民的健康构成潜在威胁。因此，对焦化企业搬迁关闭后遗留的有机污染场地亟待开展修复和治理工作。
[0003]目前，我国有机污染场地土壤修复常用的技术多以异位处理技术为主，但存在二次污染防治难度大、修复后土壤难消纳等问题，从而严重限制了该类场地治理修复的可持续推进。原位修复是在污染土地上直接进行处理，与异位修复比较，具有投资低、对土壤扰动小和不引起二次污染等特点，但目前原位修复技术还是存在污染物去除率低的问题。

技术实现思路

[0004]因此，本专利技术要解决的技术问题在于克服现有技术中的污染物去除率低的缺陷。
[0005]为此，本专利技术提供一种原位修复有机污染土壤的方法，该修复方法包括如下步骤：
[0006]采用原位热传导热脱附方法将污染场地的土壤进行预加热，然后进行多相抽提；
[0007]在污染场地的土壤中实现注入热蒸汽、多相抽提、注入氧化药剂的循环即可。
[0008]进一步的，所述氧化药剂包括过氧化氢溶液和过硫酸盐。
[0009]进一步的，循环次数不小于两次；最后一次循环时添加的氧化药剂为过硫酸盐，其余循环中添加的氧化药剂均为过氧化氢溶液。
[0010]进一步的，所述过氧化氢溶液的浓度均为5
‑
10wt％。
[0011]进一步的，注入的所述过硫酸盐的质量为污染土壤质量的0.5
‑
5％。
[0012]进一步的，注入的所述过氧化氢溶液的质量为污染土壤质量的1
‑
5％。
[0013]进一步的，所述热蒸汽注入后，土壤温度为40
‑
80℃；
[0014]和/或，所述氧化药剂注入时，土壤温度为40
‑
50℃；
[0015]和/或，所述预加热后，土壤温度为40
‑
100℃。
[0016]进一步的，所述多相抽提的效率为每立方米土壤0.1
‑
0.3Nm3/h。
[0017]本专利技术提供一种原位修复有机污染土壤的系统，其为基于前述的一种原位修复有机污染土壤的方法的一种原位修复有机污染土壤的系统，包括：
[0018]加热井，其连接原位热传导热脱附系统，用于实现污染场地的土壤的预加热；
[0019]注入井，其连接原位注入系统，用于注入热蒸汽和氧化药剂；
[0020]抽提井，其连接真空抽提系统，用于实现污染场地的多相抽提。
[0021]进一步的，所述注入井和所述抽提井为水平井。
[0022]本专利技术技术方案，具有如下优点：
[0023]1.本专利技术提供的一种原位修复有机污染土壤的方法，通过原位热传导热脱附技术、多相抽提技术、原位蒸汽热强化抽提技术和原位化学氧化技术的耦合联用，大大提高了有机污染土壤的污染物去除率；
[0024]具体的，通过多技术耦合联用，促进了土壤中挥发性污染物的去除，降低了土壤中有机质的耗氧量，避免后续步骤中挥发性污染物与半挥发性污染物竞争氧化，利于降低后续氧化药剂修复中的药剂消耗量；
[0025]然后，通过多技术耦合联用，一方面，原位蒸汽热强化抽提提高了土壤温度，进而促进了土壤中污染物从固相向液相的溶出，使污染物与氧化药剂有效接触、溶出；另一方面，蒸汽加热给土壤补充了水分，为氧化反应创造了良好的传质环境；
[0026]综上，本专利技术通过多技术耦合联用解决了PAHs等半挥发性污染物氧化效果差、氧化药剂消耗量大的问题。
[0027]2.本专利技术提供的一种原位修复有机污染土壤的方法，由于多技术耦合联用，一方面，原位热传导热脱附技术对土壤进行加热时，只需加热至40
‑
100℃即可，相比较传统的原位热传导加热技术需要加热到500
‑
700℃后再进行抽提，大大降低了能源的消耗；另一方面，原位蒸汽热强化抽提技术在注入热蒸汽加热土壤时，只需将土壤加热至40
‑
80℃后降温稳定至40
‑
50℃即可，相比较传统的原位蒸汽热强化抽提技术需要加热到100
‑
200℃，进一步降低了能源的消耗。
[0028]3.本专利技术提供的一种原位修复有机污染土壤的方法，原位蒸汽热强化抽提技术注入热蒸汽使土壤升温至40
‑
80℃后降温稳定至40
‑
50℃时，该温度段可使氧化药剂被充分激活、氧化能力增强，又不易快速自降解，使氧化药剂能够被充分利用，从而降低了氧化药剂的消耗。
[0029]4.本专利技术提供的一种原位修复有机污染土壤的方法，在氧化药剂修复阶段，先用过氧化氢溶液氧化药剂进行多轮氧化注入，最后再注入过硫酸盐体系最终注入。在产生同样数量电子的情况下，过氧化氢溶液的理论消耗量仅为过硫酸盐理论消耗量的七分之一，对应的药剂采购成本比为1:(10
‑
20)，而过氧化氢溶液药剂的成本相对较为低廉；过硫酸盐具有缓释氧化的特点，可以与污染土壤长期有效接触反应，而过氧化氢溶液反应迅速，无长时间传质反应效果。所以，先采用过氧化氢溶液进行多轮氧化注入，最大限度、快速降低土壤中的有机质耗氧量，去除高浓度背景值的TPH等污染物，然后再注入过硫酸盐，实现过硫酸盐长效、靶向氧化PAHs等难降解有机物的作用。该组合氧化药剂使用方式，不仅可以达到最优的氧化效果、降低总体药剂投加成本，还大大降低了产生硫酸根的过硫酸盐药剂的投加量，具有环境友好的特点。
[0030]5.本专利技术提供的一种原位修复有机污染土壤的方法，适用于复杂场地环境，对土壤环境影响小，整个过程无二次污染，满足不同污染场地修复的需求，节约修复投入成本、能耗低，具有绿色可持续的优点。根据工程试验证明，本专利技术设计合理、高效，不仅能够将土壤中难氧化降解的有机污染物修复至目标值，相较一般化学氧化工艺，药剂成本可节约50％以上；总体能耗也仅为传统原位/异位热脱附的1/3
‑
1/5。
具体实施方式
[0031]提供下述实施例是为了更好地进一步理解本专利技术，并不局限于所述最佳实施方式，不对本专利技术的内容和保护范围构成限制，任何人在本专利技术的启示下或是将本专利技术与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本专利技术相同或相近似的产品，均落在本专利技术的保护范围之内。
[0032]实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
[0033]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，该修复方法包括如下步骤：采用原位热传导热脱附方法将污染场地的土壤进行预加热，然后进行多相抽提；在污染场地的土壤中实现注入热蒸汽、多相抽提、注入氧化药剂的循环即可。2.根据权利要求1所述的一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，所述氧化药剂包括过氧化氢溶液和过硫酸盐。3.根据权利要求2所述的一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，循环次数不小于两次；最后一次循环时添加的氧化药剂为过硫酸盐，其余循环中添加的氧化药剂均为过氧化氢溶液。4.根据权利要求2或3所述的一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，所述过氧化氢溶液的浓度均为5
‑
10wt％。5.根据权利要求2
‑
4任一项所述的一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，注入的所述过硫酸盐的质量为污染土壤质量的0.5
‑
5％。6.根据权利要求2
‑
5任一项所述的一种原位修复有机污染土壤的方法，其特征在于，注入的所述过氧化氢溶液的质量为污染土壤质量的1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李静文，孙于茹，吕静，郭楠，刘鹏，汪福旺，刘东利，智聚青，于小新，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：