一种针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统技术方案

本发明专利技术提供了一种针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，所述系统包括超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块、土壤修复模块和多级分离模块，所述超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块和土壤修复模块依次连接，所述多级分离模块分别与所述土壤修复模块和所述超临界流体缓冲模块连接。该修复系统加入搅拌系统加快了超临界流体的流动循环与土壤处理接触能力，进而提高了污染物提取效率；设置多级分离模块，适应不同污染物的分离工况要求，提高了复合有机污染物分离效率；最后通过简单的超临界流体萃取即可完成土壤修复过程，避免了使用夹带剂、螯合剂等添加成分，使得土壤修复过程得到简化，进而推动其产业化发展，具有重要的现实意义。具有重要的现实意义。具有重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
一种针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统


[0001]本专利技术属于环境工程领域，具体涉及一种针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统。

技术介绍

[0002]随着工业的发展，农药、化肥、工业污水污泥、固体废物的排放、核原料开采以及污染物在土壤中的累计是造成土壤污染的主要原因。很多污染物可以在土壤中长期存在，通过植物和动物富集进入人类生物链，被污染的土壤还可能造成地下水以及地表水的次生污染，进而对人类健康构成威胁，甚至危及人类生存，由此催生的土壤修复技术是解决上述问题的必要手段。
[0003]土壤修复是指利用一定的手段转移、吸收或转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受的水平。土壤修复分为物理修复、化学修复和生物修复等几种方式，具体包括蒸汽提取、冲洗、焚烧热解、萃取、氧化还原、填埋、原位生物修复等。然而，上述技术由于经济性、处理规模、处理时效、处理污染物或污染土壤类型过于单一等原因，产业化发展受到诸多限制。
[0004]超临界流体土壤修复是随着超临界流体而发展起来的土壤修复技术，由于超临界流体所拥有的密度接近液体、扩散系数及粘度接近气体、溶解性强和传质效率高等一系列优异性质，此外，微小的温度和压力变化即可引起超临界流体密度、粘度、扩散系数、溶剂化能力等性质的显著变化，进而实现良好的分离特性，因此，超临界流体具备解决传统土壤修复技术诸多缺点的潜力，成为近年来的研究热点。
[0005]结合具体土壤污染物的性质，采用不同的超临界流体处理工艺和方法，对于重金属或放射性污染物，需要加入螯合剂与重金属发生漯河反应形成螯合物，才能具备在超临界流体中溶解的可行性，但即便如此，螯合物在超临界流体中的溶解度依然较小，需要引入夹带剂提高螯合物在超临界流体中的溶解度。与重金属或放射性污染物污染的土壤相比，有机物污染是更为常见和发生范围更加广泛的土壤污染类型，但是对于很多低沸点分烃类、醇类以及易挥发性有机成分可以直接溶解在超临界流体中，通过简单的超临界CO2萃取即可完成土壤修复过程。
[0006]同时有机污染物污染土壤具有污染物含量高、污染物种类繁多等特点，复合有机污染物含有多种成分，这些成分在不同压力和温度条件下溶解度不同，现有技术中的修复系统所设置的压力和温度仅仅可以针对部分污染物，不能很好的对复合有机污染物进行处理。
[0007]因此，需要提供一种针对复合有机物污染的土壤超临界修复系统以解决上述问题。

技术实现思路

[0008]为了解决上述问题，本专利技术目的在于提供一种针对有机物污染土壤的超临界流体
修复系统，所述系统包括超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块、土壤修复模块和多级分离模块，所述超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块和土壤修复模块依次连接，所述多级分离模块分别与所述土壤修复模块和所述超临界流体缓冲模块连接。
[0009]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述超临界流体注入模块包括依次连接的超临界流体注入口、超临界流体充注阀、超临界流体储罐、超临界流体泵和止回阀。
[0010]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述超临界流体缓冲罐设有第一进口、第二进口以及出口，其中，所述第一进口与所述超临界流体注入模块连接；所述第二进口与所述多级分离模块连接；所述出口与所述土壤修复模块连接。
[0011]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述土壤修复模块包括依次连接的超临界流体增压子模块、第一温度调节装置、土壤修复子模块以及过滤器。
[0012]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述土壤修复子模块包括搅拌部件。
[0013]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述多级分离模块包括依次连接的至少两个分离子模块和第二温度调节装置。
[0014]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述分离子模块包括依次连接的内部减压阀、分级温度调节装置和污染物分离器，所述污染物分离器连接有污染物收集器。
[0015]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述污染物分离器设有进口、第一出口和第二出口，所述第二出口与所述污染物收集器的进口连接；所述分离子模块的进口为所述内部减压阀的进口，所述分离子模块的出口为所述污染物分离器的第一出口。
[0016]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述超临界流体增压子模块包括压缩机和泵。
[0017]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，还具有这样的特征，所述压缩机包括从离心压缩机、活塞压缩机和螺杆压缩机中选出的一种或多种压缩机；所述泵包括从柱塞泵、活塞泵和离心泵中选出的一种或多种泵。
[0018]有益效果：
[0019]本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统在现有超临界土壤修复技术的基础上，针对有机物污染土壤的特点，加入搅拌系统加快了超临界流体的流动循环与土壤处理接触能力，进而提高了污染物提取效率；并且针对复合有机污染物在不同压力和温度条件下溶解度的不同，设置多级分离模块，适应不同污染物的分离工况要求，提高了复合有机污染物分离效率；最后本专利技术通过简单的超临界流体萃取即可完成土壤修复过程，避免了使用夹带剂、螯合剂等添加成分，使得土壤修复过程得到简化，进而推动其产业化发展，具有重要的现实意义。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1为本专利技术所提供的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统的结构示意图；
[0022]其中：1：超临界流体充注口；2：超临界流体充注阀；3：超临界流体储罐；4：超临界流体泵；5：止回阀；6：超临界流体缓冲罐；7：超临界流体增压子模块；8：第一温度调节装置；9：土壤修复子模块；9－1：搅拌部件；10：过滤器；11：第一级分离子模块；11－1：一级内部减压阀；11－2：一级分级温度调节装置；11－3：一级污染物分离器；11－4：一级污染物收集器；12：第二级分离子模块；12－1：二级内部减压阀；12－2：二级分级温度调节装置；12－3：二级污染物分离器；12－4：二级污染物收集器；13：第二温度调节装置。
具体实施方式
[0023]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本专利技术所提供的超临界流体修复系统作具体阐述。
[0024]在本专利技术实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，其特征在于，所述系统包括超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块、土壤修复模块和多级分离模块，所述超临界流体注入模块、超临界流体缓冲模块和土壤修复模块依次连接，所述多级分离模块分别与所述土壤修复模块和所述超临界流体缓冲模块连接。2.根据权利要求1所述的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，其特征在于，所述超临界流体注入模块包括依次连接的超临界流体注入口、超临界流体充注阀、超临界流体储罐、超临界流体泵和止回阀。3.根据权利要求1所述的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，其特征在于，所述超临界流体缓冲罐设有第一进口、第二进口以及出口，其中，所述第一进口与所述超临界流体注入模块连接；所述第二进口与所述多级分离模块连接；所述出口与所述土壤修复模块连接。4.根据权利要求1所述的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，其特征在于，所述土壤修复模块包括依次连接的超临界流体增压子模块、第一温度调节装置、土壤修复子模块以及过滤器。5.根据权利要求4所述的针对有机物污染土壤的超临界流体修复系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈林，陈嘉祥，冯永昌，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：