专利名称：一种双相真空抽吸系统及其处理石油污染物的方法
技术领域：
本发明属于石油污染环境修复技术领域，具体涉及一种真空抽吸系统及其处理石油污染物的方法。
背景技术：
石油及其产品对环境的污染越来越严重，已经危及到人类的健康和生存。石油污染治理越来越受到重视，出台了相关的治理措施、政策，出现了很多的石油污染治理技术和方法。80年代以前，治理石油烃污染土壤还仅限于物理和化学方法，即热处理和化学浸出法。热处理法是通过焚烧或煅烧，可净化土壤中大部分有机污染物，但同时亦破坏土壤结构和组分，且价格昂贵而很难实施。化学浸出和水洗也可以获得较好的除油效果，但所用的化学试剂的二次污染问题限制了其应用。早在70年代，为了解决输油管线和储油罐发生故障漏油和溢油时土壤被石油污染的问题，美国埃索研究和工程公司就已经开始寻找清洁的生物解决方法，并且其实验室研究找到一种有效的“细菌播种法”，开了生物修复石油污染土壤先河。总的来说，国际上关于石油污染物的修复技术主要包括原位修复和异位修复技术。各种技术的使用各有利弊，并且适合于使用在不同的场所，不同的区域，不同的自然条件。但总的来说，这些技术与方法尚不能很好的解决目前所存在的问题，还有待于探索新的、更经济的、效率更高的技术。由于石油在泄漏到地下层时，往往会以自由相的形式存在于水的表面。当非水相液体的密度大于水的密度时，污染物将穿过地表土壤及含水层到达隔水底板，即潜没在地下水中，并沿隔水底板横向扩展；当非水相液体密度小于水的密度时，污染物的垂向运移在地下水面受阻，而沿地下水面(主要在水的非饱和带)横向广泛扩展。非水相液体可被孔隙介质长期束缚，其可溶性成份还会逐渐扩散至地下水中，从而成为一种持久性的污染源。通常的方法是仅针对地下水或者土壤中的污染物进行清除。这样的后果是，一旦修复系统停止运行的话，被束缚的非水相液体又会作为一种持久性的污染源继续并且不断地排入水体，因而再一次污染了水体。石油污染这一特性导致了目前国际上比较常用的污染修复技术仍然不完善，我们所面临的新的挑战就是必须开发新的修复技术。新的技术和方法不仅要能清除土壤与地下水中的污染物，还必须能够同时去除以自由相和吸附相存在的石油颗粒。双相真空抽吸技术，已经为国际上所广泛关注的技术。它的主要特点就是能够有效的处理各种以自由态、吸附态、溶解态或气态等形式存在的污染物。同时，它还能够处理存在于饱和带和非饱和带的石油污染物。此外，该项技术的采用，还能够通过增加供氧量而极大地提高了石油污染物在饱和带和非饱和带的可降解性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双相真空抽吸系统。本发明的目的还在于提供一种双相真空抽吸系统处理石油污染物的方法。
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一种双相真空抽吸系统，其特征在于，该系统由气液两相真空抽取装置1、传输泵 2、一级分离器及其控制器3、废气回收装置4、二级分离器及其控制器5、废油回收装置6、废水回流装置7构成；两相真空抽取装置1连接传输泵2 ；传输泵2连接一级分离器及其控制器3 ；—级分离器及其控制器3分别与废气回收装置4和二级分离器及其控制器5相连接； 二级分离器及其控制器5分别与废油回收装置6和废水回流装置7相连接。所述两相真空抽取装置1由收集管道11、输气管道12、鼓风机13、抽吸泵14、空气注射井16、空气注射井23、气体收集管道17、地下水抽吸井18、潜水泵21构成。所述气液两相真空抽取装置1长3. 6米、宽1. 2米、高1. 5米，纵向上分为2层，内设有16 口抽吸井，其中第一层抽吸井8 口，第二层抽吸井8 口。一种双相真空抽吸系统处理石油污染物的方法，其特征在于，按照如下步骤进行首先向气液两相真空抽取装置1中加入表面活性剂，鼓风机13收集空气通过输气管道12进入空气注射井16、23向地下水饱和区进行曝气，在抽吸泵14负压-2 _8m H2O 条件下，将石油污染区域15的石油污染物通过收集管道11抽取到地表面，潜水泵21抽取饱和区20的受污染的地下水22通过地下水抽吸井18连同抽吸泵14中的气体经传输泵2 进入一级分离器及其控制器3分离出气相与液相；其次将分离出的气相通入废气回收装置4处理；最后将分离出的液相进入二级分离器及其控制器5分离为油相和废水相，油相进入废油回收装置6进行回收，水相经过废水回流装置7回流补充地下水。所述表面活性剂为质量浓度2% Rach-90与质量浓度2% SS 93_S的混合物。本发明的有益效果1、油水混合物的抽吸、分离一体化，设备结构紧凑，操作简单， 可靠性高。2、适合去除地下层中以各种形式存在的(自由相、固相、吸附相等)存在的石油污染物。3、出水水质好，石油类去除率在98%以上，各主要污染指标均达到国家污水综合排放一级标准。4、不产生二次污染，与国内外同类处理技术相比，在达到相同治理效果的前提下，该技术节省投资约30 % 50 %，维护和管理成本达到同类技术的40 % 75 %，在相同的资源投入情况下，系统筛选最优运行方案，达到最优效果，节省运行费用达20% 35%。
图1为双相真空抽吸系统示意图；图2为气液两相真空抽取装置布局图；图3为气液两相真空抽取装置平面图；图4为气液两相真空抽取装置立体图；图中，1-气液两相真空抽取装置、2-传输泵、3- 一级分离器及其控制器、4-废气回收装置、5- 二级分离器及其控制器、6-废油回收装置、7-废水回流装置、8-污染源、9-第一层抽吸井、10-第二层抽吸井、11-收集管道、12-输气管道、13-鼓风机、14-抽吸泵、15-石油污染区域、16-空气注射井、17-气体收集管道、18-地下水抽吸井、19-渗流区、20-饱和区、21-潜水泵、22-受污染的地下水、23-空气注射井。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明。一种双相真空抽吸系统，如图1所示，该系统由气液两相真空抽取装置1、传输泵 2、一级分离器及其控制器3、废气回收装置4、二级分离器及其控制器5、废油回收装置6、废水回流装置7构成；两相真空抽取装置1连接传输泵2 ；传输泵2连接一级分离器及其控制器3 ；—级分离器及其控制器3分别与废气回收装置4和二级分离器及其控制器5相连接； 二级分离器及其控制器5分别与废油回收装置6和废水回流装置7相连接。两相真空抽取装置1由收集管道11、输气管道12、鼓风机13、抽吸泵14、空气注射井16、空气注射井23、气体收集管道17、地下水抽吸井18、潜水泵21构成。如图2至4所示，气液两相真空抽取装置1长3. 6米、宽1. 2米、高1. 5米，纵向上分为2层，一层代表非饱和层，一层代表饱和层。抽吸区域内内设有16 口抽吸井，其中第一层抽吸井8 口，第二层抽吸井8 口。石油污染区域15在垂直上分为渗流区19和饱和区20。一种双相真空抽吸系统处理石油污染物的方法，其特征在于，按照如下步骤进行首先向气液两相真空抽取装置1中加入表面活性剂，鼓风机13收集空气通过输气管道12进入空气注射井16、23向地下水饱和区进行曝气，在抽吸泵14负压-2 _8m H2O 条件下，将石油污染区域15的石油污染物通过收集管道11抽取到地表面，潜水泵21抽取饱和区20的受污染的地下水22通过地下水抽吸井18连同抽吸泵14中的气体经传输泵2 进入一级分离器及其控制器3分离出气相与液相；其次将分离出的气相通入废气回收装置4处理；最后将分离出的液相进入二级分离器及其控制器5分离为油相和废水相，油相进入废油回收装置6进行回收，水相经过废水回流装置7回流补充地下水。该装置油水混合物的抽吸、分离一体化，设备结构紧凑，操作简单，可靠性高，尤其适合去除地下层中以各种形式存在的(自由相、固相、吸附相等)存在的石油污染物。经检测，出水水质好，石油类去除率在98%以上，各主要污染指标均达到国家污水综合排放一级标准。与国内外同类处理技术相比，在达到相同治理效果的前提下，该技术节省投资约30% 50%，维护和管理成本达到同类技术的40 % 75 %，在相同的资源投入情况下，系统筛选最优运行方案，达到最优效果，节省运行费用达20% 35%。
权利要求
1.一种双相真空抽吸系统，其特征在于，该系统由气液两相真空抽取装置(1)、传输泵 O)、一级分离器及其控制器(3)、废气回收装置G)、二级分离器及其控制器(5)、废油回收装置(6)、废水回流装置(7)构成；两相真空抽取装置(1)连接传输泵O)；传输泵( 连接一级分离器及其控制器(3)；—级分离器及其控制器C3)分别与废气回收装置(4)和二级分离器及其控制器( 相连接；二级分离器及其控制器( 分别与废油回收装置(6)和废水回流装置(7)相连接。
2.根据权利要求1所述一种双相真空抽吸系统，其特征在于，所述两相真空抽取装置 (1)由收集管道(11)、输气管道(12)、鼓风机(13)、抽吸泵(14)、空气注射井(16、23)、气体收集管道(17)、地下水抽吸井(18)、潜水泵构成。
3.根据权利要求1所述一种双相真空抽吸系统，其特征在于，所述气液两相真空抽取装置(1)长3.6米、宽1.2米、高1.5米，纵向上分为2层，内设有16 口抽吸井，其中第一层抽吸井8 口，第二层抽吸井8 口。
4.一种双相真空抽吸系统处理石油污染物的方法，其特征在于，按照如下步骤进行首先向气液两相真空抽取装置(1)中加入表面活性剂，鼓风机(1 收集空气通过输气管道(1 进入空气注射井(16、2；3)向地下水饱和区进行曝气，在抽吸泵(14)负压-2 -8m H2O条件下，将石油污染区域(1 的石油污染物通过收集管道(11)抽取到地表面，潜水泵 (21)抽取饱和区OO)的受污染的地下水02)通过地下水抽吸井(18)连同抽吸泵(14)中的气体经传输泵( 进入一级分离器及其控制器( 分离出气相与液相；其次将分离出的气相通入废气回收装置(4)处理；最后将分离出的液相进入二级分离器及其控制器( 分离为油相和废水相，油相进入废油回收装置(6)进行回收，水相经过废水回流装置(7)回流补充地下水。
5.根据权利要求4所述一种双相真空抽吸系统处理石油污染物的方法，其特征在于， 所述表面活性剂为质量浓度2% Rach-90与质量浓度2% SS 93-S的混合物。
全文摘要
本发明公开了属于石油污染环境修复技术领域的一种真空抽吸系统及其处理石油污染物的方法。该系统气液两相真空抽取装置、传输泵、一级分离器及其控制器、废气回收装置、二级分离器及其控制器、废油回收装置、废水回流装置构成。本发明采用负压，将石油污染物吸入气液两相真空抽取装置的抽吸井中，吸取到地表，并将污染物依次通过一级分离器、二级分离器分离，分离后的气相、油相、水相污染物分别进入废气回收装置、废油回收装置、废水回流装置，完成对石油污染物的处理。本发明的方法适合去除地下层中以各种形式存在的石油污染物，出水水质好，石油类去除率在98％以上，各主要污染指标均达到国家污水综合排放一级标准。
文档编号C02F1/40GK102249368SQ20111010479
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月26日 优先权日2011年4月26日
发明者何理, 张晓东, 黄国和 申请人:华北电力大学