专利名称：一种污染场地地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法
技术领域：
本发明属于污染场地修复领域，尤其涉及污染场地的土壤和地下水修复。
背景技术：
随着经济的发展和城镇建设速度的加快，场地性质的变更也愈加频繁。许多工业企业陆续搬离城区，原有的工业用地逐渐开发为居住用地、学校用地或公建用地。但是，多年的工企业活动导致厂区土壤和地下水的严重污染，并可能危害居民的健康。因此，污染工企业场地的修复治理任务非常迫切。目前，国内外土壤修复方法主要有物理修复法、化学修复法和生物修复法等。但有些方法存在成本高、修复不彻底、修复周期长、环境条件影响大等不足，不易广泛应用。土壤淋洗修复技术是一种快速高效的化学淋洗技术，是二十世纪末美国EPA推荐的土壤修复方法之一。根据处理方式不同可分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗法是直接将淋洗剂注入土壤中，在下游将淋洗液抽提出土壤表面，然后对淋洗液进行处理，如此持续进行，直到土壤环境质量达到相关标准。但该方法只适用于水力传导系数大于l(T3Cm/S的多孔隙、易渗透土壤，大大限制了其应用范围。异位淋洗是将土壤挖掘出，投入容器中，采用淋洗液清洗去除土壤中污染物，最后处理含污染物的淋洗液。该方法可用于重金属、放射性核素、石油烃、多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等污染土壤的修复治理，适用范围非常广，同时具有修复周期短、去除效率高、操作简便等优点。异位淋洗方法需解决的关键问题之一是淋洗液的回收利用。目前，人们主要采用活性炭来实现淋洗液的回收利用。活性炭虽然吸附有机污染物性能良好，但饱和吸附容量较小且废弃活性炭不易再生或重新利用，从而导致应用成本较高、容易造成二次污染。而经有机试剂(如季铵盐表面活性剂)改性制得的有机膨润土，是一种经济高效的吸附材料，具有结构-功能可调、饱和吸附容量大、原料易得、吸附性能良好等特点。并且废弃有机膨润土可用于制备中孔纳米材料，用于室内空气污染的吸附净化。因此，本发明拟采用有机膨润土作为吸附剂。
·
多年的企业活动，厂区地下水也受到不同程度的污染。为保障人类健康和防止回填土壤污染反弹，也需对地下水进行修复治理。抽取-处理法是一种快速高效的地下水处理方法之一，即将地下水抽提出土壤表面，排入水处理设备，净化后的地下水直接回灌或排入水体。土壤异位淋洗过程中需大量用水，因此处理后的地下水可直接用于土壤淋洗工艺中，实现废水回用、节约水资源。
发明内容
本发明的目的是针对现有处理技术的不足，提供一种污染场地地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法。本发明公开了一种污染场地地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于它的步骤如下:(I)抽提出的地下水排入有机膨润土吸附柱，去除其中的有机污染物；
(2)净化后的地下水排入储水池；(3)将储水池中的水和表面活性剂加入配剂池，配成淋洗液；(4)污染土壤采用多级湿式振动筛进行初步筛分，分离出石块及粗砂。粗砂直接送入淋洗池清洗；(5)筛分后的土壤悬浮液进入水力旋流器进一步筛分；(6)步骤(5)中分离出小于0.05_的细悬浮颗粒物添加混凝剂处理后排入板框压滤机，压成泥饼。泥饼送入热脱附系统去除有机污染物，土壤达标，回填；压出的水直接回用于湿式振动筛；(7)步骤(5)中分离出大于0.05mm的土壤颗粒进入淋洗池，同时加入步骤(3)中的淋洗液，采用机械搅拌和超声使土壤颗粒和淋洗液充分混匀；土壤达到相关标准；(8)步骤(7)中搅拌超声结束后，沉降30分钟；上层水相经过滤、有机膨润土吸附柱净化后，送入配剂池；下层土壤进入水洗池，以降低土壤中表面活性剂浓度，再排入板框压滤机，压成泥饼，回填；压出的水排入配剂池回用；(9)调节配剂池中表面活性剂浓度，用于下一批污染土壤的淋洗。所述的表面活性剂为阴离子、非离子表面活性剂或两者混合表面活性剂。所述的阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠(SDS)或十二烷基苯磺酸钠(SDBS)，非离子表面活性剂为平平加0-25或吐温80。本发明是针对污染场地土壤和地下水的修复治理。该工艺具有操作简便、可控性强、适用范围广、去除效果良好等特点，可用于污染场地土壤和地下水修复工程。
本发明中，可以根据地下水、土壤的性质、污染物种类及污染程度等不同，可调整该工艺淋洗剂组成、吸附剂用量、搅拌和超声时间等参数，从而达到规划用地环境质量标准。本发明中，净化后的地下水直接用于土壤异位淋洗工艺中，实现废水回用。本发明中，采用有机膨润土吸附净化废水，实现淋洗液的回用，节约成本。同时吸附饱和的废弃有机膨润土可用于制备中孔纳米材料，吸附净化室内空气污染，实现废物再利用。
下面结合附图来进一步说明该工艺方法。图1示出了根据本发明实施例的用于污染场地地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法的流程图。
具体实施例方式下面结合附图来详细说明本发明的实施例。本实施例污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，步骤如下:(I)抽提出的地下水进入有机膨润土填充柱，有机污染物去除率90%以上；(2)净化后的地下水排入储水池，以供后续土壤淋洗(不足用水自来水补充)；这两步为地下水处理工艺(附图1中虚线框内)。(3)将储水池的水和表面活性剂加入配剂池，配成0.1 % 2%的淋洗液；
(4)污染土壤利用多级湿式振动筛进行初步筛分，一级筛分去除石块(> 5_)，收集；二级筛分去除粗砂(I 5mm),这部分土壤直接进入淋洗池；(5)筛分后的土壤悬浮液(< Imm)进入水力旋流器进一步筛分；(6)步骤(5)中分离出小于0.05_的细颗粒悬浮液添加混凝剂处理后进入板框压滤机，固液分离。泥饼送入热脱附系统，土壤达标，回填；压出的水直接回用于湿式振动筛；(7)步骤(5)中分离出大于0.05mm的土壤颗粒进入淋洗池，同时加入步骤(3)中的淋洗液，采用机械搅拌和超声使土壤颗粒和淋洗液充分混匀，土壤与淋洗液质量比为I: 2 5。搅拌速度为50 150rpm，搅拌超声时间为5 30分钟。土壤达到修复标准；(8)步骤(7)中搅拌超声结束后，沉降30分钟；上层水相经过砂滤、有机膨润土吸附净化后，排入配剂池回用；下层土壤进入水洗池，以降低土壤中表明活性剂浓度，土壤与水质量比为1: 2 5，搅拌速度为50 150rpm，搅拌超声时间为5 20分钟。搅拌超声结束后沉降30分钟，上层水相排入配剂池，下层土相排入板框压滤机，泥饼回填；压出的水排入配剂池；(9)调节配剂池中表面活性剂浓度，用于下一批污染土壤的淋洗。利用本发明修复污染场地的地下水和土壤，结果表明:1、污染地下水经有机膨润土吸附处理后，DDT、六六六、BaP的去除率90%以上(DDT、六六六初始浓度分别为3.9 μ g/L、46.7 μ g/L)。2、污染土壤经0.5%平平加0-25和SDBS混合表面活性剂(质量比9: I)清洗之后，DDT、BaP浓度降低到修复目标值。3、淋洗液经有机膨润土 吸附净化后，表面活性剂回收率80%以上。除上述实施例外，本发明还有其他实施例。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
权利要求
1.本发明公开了一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于它的步骤如下: (1)抽提出的地下水排入有机膨润土吸附柱，去除其中的有机污染物； (2)净化后的地下水排入储水池； (3)将储水池中的水和表面活性剂加入配剂池，配成淋洗液； (4)污染土壤采用多级湿式振动筛进行初步筛分，分离出石块及粗砂。粗砂直接送入淋洗池清洗； (5)筛分后的土壤悬浮液进入水力旋流器进一步筛分； (6)步骤(5)中分离出小于0.05_的细悬浮颗粒物添加混凝剂处理后排入板框压滤机，压成泥饼。泥饼送入热脱附系统去除有机污染物，土壤达标，回填；压出的水直接回用于湿式振动筛； (7)步骤(5)中分离出大于0.05_的土壤颗粒进入淋洗池，同时加入步骤(3)中的淋洗液，采用机械搅拌和超声使土壤颗粒和淋洗液充分混匀；土壤达到相关标准； (8)步骤(7)中搅拌超声结束后，沉降30分钟；上层水相经过滤、有机膨润土吸附柱净化后，送入配剂池；下层土壤进入水洗池，以降低土壤中表面活性剂浓度，再排入板框压滤机，压成泥饼，回填；压出的水排入配剂池回用； (9)调节配剂池中表面活性剂浓度，用于下一批污染土壤的淋洗。
2.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于所述有机膨润土的负载量为0.4CEC 1.0CEC0·
3.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于步骤(4)中湿式振动筛，一级筛分去除> 5_的石块，二级筛分去除I 5_的粗砂。
4.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于所述混凝剂为聚合氯化铝或硫酸铝或聚合硫酸铁。
5.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于所述淋洗液为0.1% 2%的表面活性剂溶液。
6.根据权利要求5所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于所述表面活性剂为阴离子、非离子表面活性剂或两者混合表面活性剂。
7.根据权利要求6所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠或十二烷基苯磺酸钠，非离子表面活性剂为平平加0-25或吐温80。
8.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于步骤(7)中土壤与淋洗液质量比为1: 2 5，所述搅拌速度为50 150rpm，所述超声和搅拌时间为5 30分钟。
9.根据权利要求1所述的一种污染场地的地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法，其特征在于步骤⑶中土壤与水质量比为1: 2 5，所述搅拌速度为50 150rpm，所述搅拌时间为5 20分钟。
全文摘要
本发明公开了一种污染场地地下水处理-土壤异位淋洗修复一体化方法。它的步骤如下抽提出的地下水经有机膨润土净化后排入储水池用于土壤淋洗工艺；土壤采用多级湿式振动筛，分离出石块和粗砂；筛分后的土壤悬浮液进入水力旋流器；小于0.05mm的细颗粒物处理后排入板框压滤机，采用热脱附方法去除污染物；大于0.05mm的颗粒和粗砂进入淋洗池，淋洗液为表面活性剂溶液；搅拌超声结束后静置沉降；上层水相经过滤、有机膨润土净化，排入配剂池；下层土壤进入水洗池，搅拌超声结束后静置沉降，土相排入板框压滤机，土壤达标，回填。本发明实现地下水和土壤的同步修复，淋洗液的回用。本发明易于实现，适用范围广，可用于污染场地土壤和地下水修复工程。
文档编号B09C1/02GK103230931SQ201210257460
公开日2013年8月7日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者钟宇驰, 吴振华 申请人:浙江桃花源环保工程有限公司