System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 有机污染场地土水协同原位修复装置和修复方法制造方法及图纸_技高网
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有机污染场地土水协同原位修复装置和修复方法制造方法及图纸

技术编号:40320984 阅读:3 留言:0更新日期:2024-02-09 14:16
本申请提供一种有机污染场地土水协同原位修复装置和修复方法,修复装置包括检测组件、蒸汽发生器、多相抽提井和臭氧气泡发生器。本申请采用先修复土壤,再修复地下水的修复策略,实现污染土壤地下水的污染防控,土水协同一体化修复以及多技术耦合,具有绿色可持续发展的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环境修复,特别是涉及一种有机污染场地土水协同原位修复装置和修复方法


技术介绍

1、土壤和地下水污染是重要的环境问题,针对土壤地下水污染的修复是环境领域研究的热点与难点之一。以化工、冶炼为主的行业产生有机污染场地数量巨大,不仅制约了经济的发展,同时也对居民健康产生了极大的威胁。因此,发展高效修复有机污染土壤及地下水的修复技术是环境岩土中亟待解决的问题。

2、由于生产工艺复杂,工业污染场地具有多源、面大、量广、持久、毒害大的现代环境污染特征,其污染物主要以多环芳烃、石油烃、苯系物以及氯代烃等为主。而且由于生产和使用过程中,含有机污染物的废水或固体废弃物的泄露、排放或处置,导致工业场地土壤与地下水的严重污染,治理难度极大。另外,由于大部分的污染场地呈现非均质性,存在细粒土以及黏土等低渗透介质,其控制着有机污染物的分布与富存,使得单一的有机污染土壤或地下水修复技术在该类污染场地的修复效率会受到极大的限制。因此,很有必要发展考虑土壤地下水协同一体化,为高效修复工业复杂有机污染场地提供技术支撑。

3、目前,针对有机污染土壤或地下水的多技术耦合修复,已经开展了大量的研究工作。对有机污染土壤而言,常见的耦合修复技术包括物理修复技术与化学修复技术的耦合以及物理修复技术与微生物修复技术等,如热蒸汽注射耦合化学氧化修复技术,采用热蒸汽快速升高污染土壤温度,再注入氧化剂如过硫酸盐等,通过热活化化学氧化剂,提高污染物的降解效果。物理修复技术与生物修复技术的耦合,如热强化微生物修复技术,通过采用低温热脱附修复技术提高土壤温度至一个适宜的温度区间,可以促进酶的富集、细胞外多糖以及生物表面活性剂的产生,进而增强微生物修复技术的修复效果。对有机污染地下水而言,常见的耦合技术包括物理修复技术,化学修复技术以及微生物修复技术的耦合,如采用电动修复联合零价纳米铁修复技术,电动修复技术可以影响零价纳米铁的寿命及迁移,驱动零价纳米铁降解氯代烃,同时处理过含水层化学条件发生改变,可以促进土壤有机卤素呼吸细菌的繁殖。

4、然而,当前发展的多技术耦合修复技术多是针对有机污染土壤或地下水,未能考虑土水的协同一体化修复。土水协同多技术耦合修复是实现工业污染场地修复模式绿色可持续转型的重要方式之一,是高效修复与低碳节能并重的核心理念。工业场地往往存在严重的土壤和地下水污染,如何提供一种土水协同多技术耦合的修复装置和工艺成为目前迫切需要解决的技术问题。


技术实现思路

1、基于此,有必要提供一种有机污染场地土水协同原位修复装置和修复方法,实现土壤和地下水的一体化修复。

2、上述专利技术目的可通过如下的技术方案实现。

3、第一方面,本申请提供一种有机污染场地土水协同原位修复装置,所述修复装置包括检测组件、蒸汽发生器、多相抽提井和臭氧气泡发生器;

4、所述检测组件包括土壤检测器和地下水检测器,所述土壤检测器用于检测土壤的污染物浓度,所述地下水检测器用于检测地下水的污染浓度。

5、所述蒸汽发生器连接有蒸汽注入井,所述蒸汽注入井设置于地下水的上游段,所述蒸汽注入井包括土壤蒸汽注入段和地下水蒸汽注入段;

6、沿地下水的流向,所述多相抽提井设置于所述蒸汽注入井的下游段,所述多相抽提井包括土壤多相抽提井和地下水多相抽提井,所述土壤多相抽提井埋入土壤中,用于抽提去除土壤中的污染物;所述土壤多相抽提井浸入地下水中,用于抽提去除地下水中的污染物;

7、所述臭氧气泡发生器连接臭氧注入井,所述臭氧注入井浸入地下水的上游段。

8、在一些实施方式中,所述修复装置还包括渗透性反应屏障,沿地下水的流向,所述渗透性反应屏障设置于所述多相抽提井的下游段,所述渗透性反应屏障用于过滤地下水去除污染物。

9、可选地,所述渗透性反应屏障内填充氧化剂。

10、在一些实施方式中,所述修复装置还包括监测井,所述监测井设置于所述渗透性反应屏障的下游,所述监测井用于检测所述地下水中的微生物菌落以及含氧量。

11、在一些实施方式中,所述地下水检测器包括污染物浓度传感器、氧气浓度传感器、ph传感器、微生物群落触感器和电位传感器中的至少一个。

12、在一些实施方式中,所述蒸汽发生器产生的蒸汽包括丙二醇、水和空气中的至少一种。

13、第二方面,本申请提供一种如第一方面所述有机污染场地土水协同原位修复装置对土壤和地下水的修复方法,所述修复方法包括:

14、检测土壤和地下水污染物浓度后,利用蒸汽对土壤进行蒸发去除土壤中污染物,同时对土壤进行抽提去除污染物;

15、土壤污染修复完成后,利用蒸汽对地下水进行蒸发去除地下水中污染物,同时对地下水进行抽提去除污染物,去除地下水中污染物后再向地下水通入臭氧气泡,通过监测自然衰减,完成对土壤和地下水的修复。

16、在一些实施方式中,所述修复装置还包括渗透性反应屏障和监测井,所述修复方法包括:

17、s100、检测土壤和地下水中的污染物浓度,判断土壤中污染物浓度达到土壤修复预设值,若是则进入s101,若否则进入s200;

18、s101、启动所述蒸汽发生器,向所述土壤蒸汽注入段注入蒸汽,蒸发去除土壤中的污染物;开启所述土壤多相抽提井,抽提去除土壤中的污染物;当检测到所述土壤中污染物浓度达到土壤修复目标值后,进入s200;

19、s200、启动所述蒸汽发生器,向所述地下水蒸汽注入段注入蒸汽,蒸发去除地下水中的污染物;开启所述地下水多相抽提井,抽提去除地下水中的污染物;当检测到所述监测井处地下水中污染物浓度达到第一地下水修复目标值后,进入s201;

20、s201、启动臭氧气泡发生器,并通过臭氧注入井向地下水中注入臭氧气泡,同时启动地下水多相抽提井,当检测到所述监测井处地下水中氧气含量、微生物群落及有机污染物浓度达到微生物修复要求时,停止向地下水中注入臭氧气泡;监测微生物对有机污染地下水的降解,当检测到所述监测井处地下水中污染物浓度达到第二地下水修复目标值后,完成对土壤和地下水的修复。

21、在一些实施方式中,在步骤s101中,所述土壤蒸汽注入段注入蒸汽的温度为100℃~300℃,注入蒸汽的压力为10kpa~100kpa。

22、在一些实施方式中,在步骤s200中,所述地下水蒸汽注入段注入蒸汽的温度为90℃~100℃,注入蒸汽的压力为10kpa~100kpa。

23、在一些实施方式中,在步骤s201中,所述臭氧气泡发生器产生的臭氧浓度为30mg/l~60mg/l,注入臭氧的压力为20kpa~100kpa,注入臭氧的流量为10l/min~25l/min,所述臭氧气泡的直径为10nm~50μm。

24、与传统技术相比,本申请至少具有如下有益效果:

25、本申请耦合蒸汽增强抽提技术,臭氧微纳米气泡原位化学氧化技术以及微生物修复技术,分别对土壤和地下水进行污染物修复,从而将土壤和地下本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种有机污染场地土水协同原位修复装置,其特征在于,所述修复装置包括检测组件、蒸汽发生器、多相抽提井和臭氧气泡发生器;

2.如权利要求1所述的修复装置,其特征在于,所述修复装置还包括渗透性反应屏障,沿地下水的流向,所述渗透性反应屏障设置于所述多相抽提井的下游段,所述渗透性反应屏障用于过滤地下水去除污染物;

3.如权利要求2所述的修复装置,其特征在于,所述修复装置还包括监测井,所述监测井设置于所述渗透性反应屏障的下游,所述监测井用于检测所述地下水中的微生物菌落以及含氧量。

4.如权利要求1-3任一项所述的修复装置,其特征在于,所述地下水检测器包括污染物浓度传感器、氧气浓度传感器、pH传感器、微生物群落触感器和电位传感器中的至少一个。

5.如权利要求1-3任一项所述的修复装置,其特征在于,所述蒸汽发生器产生的蒸汽包括丙二醇、水和空气中的至少一种。

6.一种权利要求1-5任一项所述有机污染场地土水协同原位修复装置对土壤和地下水的修复方法,其特征在于,所述修复方法包括:

7.如权利要求6所述的修复方法,其特征在于,所述修复装置还包括渗透性反应屏障和监测井,所述修复方法包括:

8.如权利要求7所述的修复方法,其特征在于,在步骤S101中,所述土壤蒸汽注入段注入蒸汽的温度为100℃~300℃,注入蒸汽的压力为10kPa~100kPa。

9.如权利要求7所述的修复方法,其特征在于,在步骤S200中,所述地下水蒸汽注入段注入蒸汽的温度为90℃~100℃,注入蒸汽的压力为10kPa~100kPa。

10.如权利要求7-9任一项所述的修复方法,其特征在于,在步骤S201中,所述臭氧气泡发生器产生的臭氧浓度为30mg/L~60mg/L,注入臭氧的压力为20kPa~100kPa,注入臭氧的流量为10L/min~25L/min,所述臭氧气泡的直径为10nm~50μm。

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【技术特征摘要】

1.一种有机污染场地土水协同原位修复装置,其特征在于,所述修复装置包括检测组件、蒸汽发生器、多相抽提井和臭氧气泡发生器;

2.如权利要求1所述的修复装置,其特征在于,所述修复装置还包括渗透性反应屏障,沿地下水的流向,所述渗透性反应屏障设置于所述多相抽提井的下游段,所述渗透性反应屏障用于过滤地下水去除污染物;

3.如权利要求2所述的修复装置,其特征在于,所述修复装置还包括监测井,所述监测井设置于所述渗透性反应屏障的下游,所述监测井用于检测所述地下水中的微生物菌落以及含氧量。

4.如权利要求1-3任一项所述的修复装置,其特征在于,所述地下水检测器包括污染物浓度传感器、氧气浓度传感器、ph传感器、微生物群落触感器和电位传感器中的至少一个。

5.如权利要求1-3任一项所述的修复装置,其特征在于,所述蒸汽发生器产生的蒸汽包括丙二醇、水和空气中的至少一种。

6.一种权利要求1-5任...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡黎明陈植欣
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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