【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机污染土壤修复领域，具体的说是利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法。
技术介绍
1、石油化工等生产过程对土壤的污染主要为有机污染物，常见的如石油烃、多环芳烃、氯代烃等。原位热脱附是有机污染土壤修复的重要技术之一，主要用于处理一些比较难开展异位环境修复的区域，如深层土壤以及建筑物下面的污染修复。原位热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和加热时间有选择地促使污染物气化挥发，当污染物转化为气态之后，其流动性将大大提高，挥发出来的气态产物通过收集和捕获后进行净化处理，从而使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。
2、原位热脱附修复系统包括地下系统和地上系统。地下系统包括加热井、抽提井和监测井等，地上部分包括供电或其他功能设备、尾气抽提和处理系统、控制系统等。此外，为了防止原位加热过程中有机污染物向大气逸散，修复区域地表通常要做阻隔，一般采用一定厚度的混凝土或柔性阻隔膜，也被称为蒸汽盖。蒸汽盖对于防止有机污染物向大气逸散，以及保持修复区域一定的抽提真空度有很好的作用，但在原位热脱附加热阶段，加热区域内水蒸气及污染物受热挥发向上迁移，在地表附近被蒸汽盖阻挡聚集，同时，加热器上端存在一定长度的非加热段，抽提井为达到一定真空度，在开筛段以上的浅层区域一般存在一定高度的白管段，导致在蒸汽盖以下的表层非加热区域冷凝聚集大量水及污染物，表层温度无法有效提升，且污染物无法有效抽提处理，这就造成表层土壤经过原位热脱附处理后污染物不降反增，形成大量高浓度污染土壤，需要采取其他异位手段进行二次
3、cn202111210314.0公开了一种原位热脱附耦合化学氧化还原的修复系统,该系统采用原位电极加热耦合原位注入化学氧化方法，对有机污染土壤及地下水进行修复，可以利用原位加热促进化学氧化，加速土壤及地下水中有机污染物的原位降解。但该专利采用的电极加热最高温度不能高于100℃，且化学氧化采用加压注入方式，化学氧化与原位加热针对同一污染区域，均为较深层土壤及地下水层，不适用于浅层土壤，仍存在污染物受热挥发后在表层冷凝的问题。
4、cn202023211591.7公开了一种原位热脱附联合化学氧化修复有机污染场地的系统,包括:原位定深热脱附系统,化学氧化处理系统,定深抽提系统以及尾气处理系统；原位定深热脱附系统包括埋设于待处理污染场地内的若干加热单元及与加热单元相连接的配电单元,化学氧化处理系统包括若干注入井,可调节套管,药剂注入泵,药剂混合罐及药剂储存罐；定深抽提系统用于对原位热脱附过程中产生的废气进行定深精准抽提,尾气处理系统对热脱附过程中产生的有机废气进行处理.该专利技术专利也是为解决深层污染原位热脱附效果不佳的问题，也无法解决原位热脱附存在的表层污染物冷凝富集问题。
5、综上所述，原位热脱附技术虽然应用广泛，对有机污染物处理效果较为彻底，但在实际实施过程中仍存在表层污染物冷凝富集无法有效处理的问题。
6、申请人此前申请了一件公开号为cn 218079621 u，专利名称为一种强化抽提的土壤原位热脱附修复系统的中国技术专利，包括布设在污染地块中的若干加热器、若干竖直抽提井、若干监测井以及设置在地上的电力控制装置、换热器、气液分离器、真空泵、尾气处理系统以及污水处理系统，还包括布设在污染地块的浅层中的浅层抽提器，浅层抽提器用于将受热上升的水蒸气和污染物抽出，该技术能够快速的将汇集在蒸汽盖以下浅层污染土壤内的水蒸气和污染物抽出。
7、但是，该技术主要能够将从加热区域汇集至浅层污染土壤内的水蒸气和气态污染物抽出，由于该浅层污染土壤没有经过加热作用，由原位加热区域迁移来的高沸点的污染物(如石油烃中的重组分以及多环芳烃等)无法经浅层抽提器抽出，且其内原本存在的污染物无法被分解，即使经过浅层抽提器的抽提，这些原本存在的污染物依然不能被消除，因此现有技术中设置浅层抽提器的这种方式还存在对浅层土壤脱附不彻底的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，以解决原位热脱附表层污染物冷凝富集土壤不易有效修复的技术问题。
2、为了解决以上技术问题，本专利技术采用的具体方案为：一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，将待修复的土壤由下向上依次分为原位热脱附修复区和低温化学修复区，低温化学修复区的上方设置有表面阻隔层，对原位热脱附修复区的土壤加热并进行气相抽提，在低温化学修复区施加氧化药剂或还原药剂。
3、作为上述技术方案的进一步优化，氧化药剂为过硫酸钠、过氧化钙、过氧化氢和高锰酸钾中的一种或多种；还原药剂为零价铁、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、连二亚硫酸钠和多硫化钙中的一种或多种。
4、作为上述技术方案的进一步优化，氧化药剂或还原药剂加入量为0.1％～5％
5、作为上述技术方案的进一步优化，原位热脱附修复区加热后的土壤温度为200～300℃。
6、作为上述技术方案的进一步优化，原位热脱附修复区通过原位加热器进行加热，原位加热器包括依次设置的加热器接线装置、位于原位热脱附修复区的加热器非加热段和位于低温化学修复区的加热器加热段。
7、作为上述技术方案的进一步优化，原位热脱附修复区通过气相抽提井进行气相抽提，气相抽提井包括位于原位热脱附修复区的抽提井开筛段和位于低温化学修复区的抽提井白管段，抽提井白管段与外部的尾气处理装置连通。
8、作为上述技术方案的进一步优化，抽提井开筛段的筛缝宽度为0.1～0.5cm。
9、作为上述技术方案的进一步优化，原位热脱附修复区的土壤通过原位加热器进行加热，原位热脱附修复区通过气相抽提井进行气相抽提，相邻原位加热器之间的间距为0.5～10m，相邻气相抽提井之间的间距为0.5～10m。
10、作为上述技术方案的进一步优化，表面阻隔层设置为双层结构，包括隔热棉层和设置在隔热面层上表面的混凝土层，或者包括隔热棉层和设置在隔热面层上表面的hdpe膜。
11、作为上述技术方案的进一步优化，原位热脱附修复区厚度为1～20m，低温化学修复区厚度为0.3～2m；表面阻隔层厚度为0.1～0.4m。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
13、1、通过对原位热脱附修复区域进行垂向分区的办法，将待修复区域分为高温原位加热修复区和低温化学修复区，采用针对性的修复技术，实现修复区域的完全修复，解决了原位热脱附修复表面低温区域污染物富集残留的缺点。
14、2、在原位热脱附修复区域表层土壤直接喷洒化学药剂并混合均匀，充分利用原位热脱附表层余热，来激活化学药剂并强化污染物的化学氧化/还原修复，提高了表层土壤中污染物的修复去除效率。
15、3、利用原位热脱附深层加热区域与表层低温区域存在的水蒸汽和污染物气化-冷凝的交互作用，利用表层土壤高含水率的特点，在余热作用下增强污染物的溶解，促进污染物的化学氧化/还原降解修本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，将待修复的土壤由下向上依次分为原位热脱附修复区(3)和低温化学修复区(2)，低温化学修复区(2)的上方设置有表面阻隔层(1)；对原位热脱附修复区(3)的土壤加热并进行气相抽提，在低温化学修复区(2)施加氧化药剂或还原药剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，氧化药剂为过硫酸钠、过氧化钙、过氧化氢和高锰酸钾中的一种或多种；还原药剂为零价铁、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、连二亚硫酸钠和多硫化钙中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，氧化药剂或还原药剂的加入量为0.1％～5％。
4.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)加热后的土壤温度为200～300℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)通过原位加
6.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)通过气相抽提井(5)进行气相抽提，气相抽提井(5)包括位于原位热脱附修复区(3)的抽提井开筛段(502)和位于低温化学修复区(2)的抽提井白管段(501)，抽提井白管段(501)与外部的尾气处理装置连通。
7.根据权利要求6所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，抽提井开筛段(502)的筛缝宽度为0.1～0.5cm。
8.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)的土壤通过原位加热器(4)进行加热，原位热脱附修复区(3)通过气相抽提井(5)进行气相抽提，相邻原位加热器(4)之间的间距为0.5～10m，相邻气相抽提井(5)之间的间距为0.5～10m。
9.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，表面阻隔层(1)设置为双层结构，包括隔热棉层和设置在隔热面层上表面的混凝土层，或者包括隔热棉层和设置在隔热面层上表面的HDPE膜。
10.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)厚度为1～20m，低温化学修复区(2)厚度为0.3～2m；表面阻隔层(1)厚度为0.1～0.4m。
...【技术特征摘要】
1.一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，将待修复的土壤由下向上依次分为原位热脱附修复区(3)和低温化学修复区(2)，低温化学修复区(2)的上方设置有表面阻隔层(1)；对原位热脱附修复区(3)的土壤加热并进行气相抽提，在低温化学修复区(2)施加氧化药剂或还原药剂。
2.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，氧化药剂为过硫酸钠、过氧化钙、过氧化氢和高锰酸钾中的一种或多种；还原药剂为零价铁、亚硫酸氢钠、硫酸亚铁、连二亚硫酸钠和多硫化钙中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，氧化药剂或还原药剂的加入量为0.1％～5％。
4.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)加热后的土壤温度为200～300℃。
5.根据权利要求1所述的一种利用原位热脱附余热耦合化学氧化/还原修复土壤的方法，其特征在于，原位热脱附修复区(3)通过原位加热器(4)进行加热，原位加热器(4)包括依次设置的加热器接线装置(401)、位于原位热脱附修复区(3)的加热器非加热段(402)和位于低温化学修复区(2)的加热器加热段(403)。
6.根据权利要求1所述的一种利用原位...
【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，李怿，王朝辉，王飞龙，李聪，贾苒，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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