一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及土地污染处理技术领域，具体涉及一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备。包括筒体，具有一容纳土壤的腔体，筒体壁设有一进土口和一出土口；土壤淋洗单元，包括一加压泵、喷淋管和淋洗喷头，淋洗喷头设置于筒体内的腔体底部，加压泵输出端连接有一进液管，进液管与喷淋管连通，喷淋管与淋洗喷头连通；土壤修复单元，包括一微纳米气泡发生单元和臭氧池，微纳米气泡发生单元与臭氧池进口连通，臭氧池经管道与加压泵连通，三相分离单元，设置于筒体内顶部，包括一集气区和一沉淀区，该沉淀区底部开设有回流缝，沉淀区顶部两侧设有廊道，廊道通过输液管道与臭氧池进液口连通。本实用新型能够避免土壤移动并避免空气二次污染。
【专利说明】
一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备
技术领域
[0001]本实用新型涉及土地污染处理技术领域，具体涉及一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备。
【背景技术】
[0002]伴随着我国经济的高速发展，环境污染问题也日渐突出，尤其是一些工业生产活动中由于操作或管理不当导致大量有机污染物排放进入周边土壤中，造成严重的环境污染，对人类健康带来极大的危害风险。因此，迫切需要研发更多土壤修复技术及其设备，以高效去除土壤中的有机污染物质，提升土壤环境质量。
[0003]土壤淋洗-化学氧化修复工艺是一种常用方法，该项技术是以淋洗剂作为载体将污染土壤中的有害物质带出，再对带有污染物的水进行氧化降解处理;其涉及的修复设备一般分为土壤淋洗和化学氧化修复两部分。其中，在化学氧化修复单元，已有技术设备的工作原理主要是栗入过氧化氢、高锰酸钾或过硫酸钠等常用氧化剂与有机污染物相互反应。专利CN 103433274A提出利用臭氧作为氧化剂去除水中有机污染物，但是尽管臭氧具有强氧化性，其自身却不能有效氧化分解某些有机物(例如聚乙烯醇等)。有研究表明，将臭氧与微纳米气泡技术联用能够促使污水中难降解有机污染物向无机物的快速转化，因此，集成了臭氧氧化和微纳米气泡发生装置的土壤淋洗-化学氧化修复系统可能带来对有机污染土壤的高修复效率。
[0004]同时，现有的土壤淋洗修复-化学氧化修复工艺(如专利CN1 217 2614A )往往需要对污染土壤进行挖出/运输，易于造成有害物质的挥发，危害操作人员的人体健康，并引起大气的二次污染。而且，淋洗修复工艺流程一般都是需要通过一套土壤淋洗设备和一个或多个污水处理设备的联用来实现，淋洗后的污水还需要配合泥水分离装置进行工作，如在专利CN 203448391U中公开的一种污染土壤原位修复系统，其需要单独设置沉淀池以实现溶液的固液分离，这将增加占地面积和基建费用，进而提高土壤修复处理的成本。如果能够构建原位土壤淋洗修复系统，既能减少化学氧化剂及辅助剂的用量，又可以提高氧化剂的氧化能力，同时还实现土壤淋洗设备、污水处理设备与泥水分离设备的一体化，有助于提高修复效率，避免二次污染，降低能耗与运行/维护费用。
【实用新型内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型所提供了一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，避免在修复过程中移动土壤，实现在原位彻底修复污染土壤，避免土壤中的污染物对空气造成二次污染。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是，一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，包括:
[0007]筒体，具有一容纳污染土壤的腔体，筒体壁设有一进土口和一出土口，
[0008]土壤淋洗单元，包括一加压栗、喷淋管和淋洗喷头，淋洗喷头设置于筒体内的腔体底部，加压栗输出端连接有一进液管，进液管与喷淋管连通，喷淋管与淋洗喷头连通，
[0009]土壤修复单元，包括一微纳米气泡发生单元和臭氧池，该微纳米气泡发生单元的气泡水出口与臭氧池进口连通，所述臭氧池的出口经管道与加压栗的输入口连通，
[0010]三相分离单元，设置于筒体内顶部，包括一集气区和一沉淀区，该沉淀区底部开设有回流缝，沉淀区顶部两侧设有廊道，所述廊道通过输液管道与臭氧池进液口连通，集气区设置于沉淀区旁位于廊道下方，该集气区具有出气口。集气区和沉淀区配合回流缝实现气、液、固三相分离。
[0011 ] 更进一步的，还包括废气处理装置，所述废气处理装置经过一输气管与集气区的出气口连通。设置废气处理装置净化废气，避免二次污染。
[0012]更进一步的，所述输气管上还设有第一控制阀。设置第一控制阀用于控制输气管内的气体导通或阻断。
[0013]进一步的，所述进液管上设有第二控制阀。设置第二控制阀用于控制进液管内的液体导通或阻断。
[0014]进一步的，还包括淋洗液补充池，所述淋洗液补充池与一补充液栗连接，补充液栗与臭氧池连接。设计淋洗液补充池，并配合补充液栗，能够快速有效为臭氧池中补充淋洗液。
[0015]进一步的，所述筒体内部腔体为密闭容腔。
[0016]本实用新型通过采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下优点:
[0017]1.本实用新型设计了一个自循环的污染土壤原位淋洗修复设备，不需要移动土壤，在设备内部即可实现土壤的有效清洗。
[0018]2.本实用新型通过设计一三相分离单元，无需设置沉淀池，使得整个设备结构简化，降低设计成本，大大简化了土壤修复工艺及修复成本。
[0019]3.本实用新型设计了土壤修复单元，包括一微纳米气泡发生单元和臭氧池，通过微纳米气泡发生单元产生大量微纳米气泡水，输入臭氧池，微纳米气泡破裂时释放大量的羟基自由基，使臭氧的氧化能力增强，并且增大臭氧在水中的溶解量和停留时间，提高臭氧使用效率，将有机污染物高效降解氧化成无机物。
[0020]4.本实用新型的筒体内部腔体设计为密闭腔体，使得整个土壤修复中的反应过程均密闭，挥发出的有害气体在三相分单元进行分离及收集，并通入污染气体处理装置进行统一处理，因此不会造成气态有机污染物的散逸，能够有效避免二次污染。
[0021]5.本实用新型设计巧妙合理，各部件之间配合完美，操作简单，土壤修复周期短，修复成本低，有利于促进有机污染土壤修复的产业化进程。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的实施例的结构示意图。
[0023]图2是三相分离单元的结构示意图。
[0024][符号说明]
[0025]1.喷淋管，2.淋洗喷头，3.筒体，4.污染气体处理装置，5.三相分离单元，6.控制阀，7.臭氧池，8.微纳米气泡发生单元，9.淋洗液补充池，10.补充栗，11.加压栗，12.污染土壤，13.回流缝，14.集气区，15.沉淀区，16.廊道，17.输液管道，18.进土管，19.排土管，20. 控制阀，21.腔体。
【具体实施方式】
[0026]现结合附图和【具体实施方式】对本实用新型进一步说明。
[0027]作为一个具体的实施例，如图1和图2所示，本实用新型的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，包括:
[0028]筒体3，该筒体3具有一容纳土壤的腔体21，所述腔体21为密闭容腔，所述密闭是指筒体3具有腔体21以外没有敞开的开口，筒体3壁设有一进土口和一出土口，进土口设置在筒体3壁中部，进土口连接一进土管18，出土口设置在筒体3壁底部，出土口连接一排土管19，可以通过在重力作用下，使得土壤能够顺利从排土管19排出。
[0029]土壤淋洗单元，设置于筒体3底部，包括一加压栗11、喷淋管I和淋洗喷头2，淋洗喷头2设置于筒体3内的腔体21底部，加压栗11输出端连接有一进液管，进液管与喷淋管I连通，喷淋管I与淋洗喷头2连通，为了控制淋洗液体的导通和阻断，在进液管上设有控制阀20。控制阀20用于控制进液管内的液体导通或阻断。
[0030]土壤修复单元，设置于筒体3外侧，包括一微纳米气泡发生单元8和臭氧池7，该微纳米气泡发生单元8的气泡水出口与臭氧池进口连通，所述臭氧池的出口经管道与加压栗11的输入口连通，
[0031]三相分离单元5，设置于筒体3内顶部，包括一集气区14和一沉淀区15，该沉淀区15底部开设有回流缝13，沉淀区15顶部两侧设有廊道16，所述廊道16通过输液管道17与臭氧池进液口连通。液体经回流缝流入沉淀区，在沉淀区15澄清后的液体，经由廊道16经输液管道17流回至臭氧池7，完成淋洗液的自循环净化过程。气体则进入集气区14，集气区14和沉淀区15配合回流缝13实现气、液、固三相分离。
[0032]集气区14设置于沉淀区15旁并位于廊道16下方，该集气区14具有出气口，本实施例中，还包括废气处理装置4，所述废气处理装置4经过一输气管与集气区14的出气口连通。设置废气处理装置4以净化废气，避免引起二次污染。所述输气管上还设有控制阀6。设置控制阀6用于控制输气管内的气体导通或阻断。
[0033]本实施例中，还包括淋洗液补充池9，所述淋洗液补充池9与一补充液栗10连接，补充液栗10与臭氧池7连接。设计淋洗液补充池9，并配合补充液栗10，能够快速有效为臭氧池中补充淋洗液。
[0034]本实施例的工作过程如下:
[0035]I)打开微纳米气泡发生单元8，微纳米气泡发生装置8产生微纳米气泡水通入臭氧池，臭氧池7中溶有微纳米-臭氧气泡的淋洗液经过加压栗11加压后，再通过喷淋管I进入淋洗喷头2，又经过淋洗喷头由下往上均匀地对污染土壤12进行淋洗，带出污染物的淋洗液继续向上流动。
[0036]2)向上流动的淋洗液进入三相分离单元5，挥发出的污染气体在集气区14进行收集，再统一排入污染气体处理装置4进行净化处理。淋洗液则在沉淀区15进行泥水分离，澄清的淋洗液从上部流出，而污泥则通过回流缝回流回筒体3的下部。
[0037]3)澄清的淋洗液通过输液管道17从三相分离单元5的廊道回流到臭氧池7，微纳米气泡发生装置产生微纳米气泡水通入臭氧池7，微纳米气泡与臭氧结合形成微纳米-臭氧气泡，其具有超强的氧化能力，将淋洗液带出的有机污染物进行氧化降解，净化后的淋洗液进入下一个循环过程。
[0038]本实施例利用微纳米气泡-臭氧联和氧化技术，增大臭氧在水中的溶解量和停留时间，提高臭氧的利用效率，可减少添加各式化学药剂使用量，避免对土壤造成二次污染。尽管臭氧具有强氧化性，但自身却不能氧化分解某些难降解有机物，但将臭氧与微气泡技术联用后，微纳米气泡在破裂瞬间可以释放大量的羟基自由基，从而产生超强的氧化作用。可以在短时间内有效地将这些不能降解的有机物氧化为无机物。设置三相分离单元使淋洗过程带出的泥在沉淀区与水分离，从而保证淋洗液能够循环使用;将挥发出的污染气体进行收集，并统一处理。且微纳米气泡带负电性，能有效地将污染土壤孔隙中的带电胶体及非水溶性有机污染物带出，利于浮除。
[0039]尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:包括: 土壤淋洗单元，包括一加压栗、喷淋管和淋洗喷头，淋洗喷头设置于筒体内的腔体底部，加压栗输出端连接有一进液管，进液管与喷淋管连通，喷淋管与淋洗喷头连通， 土壤修复单元，包括一微纳米气泡发生单元和臭氧池，该微纳米气泡发生单元的气泡水排出口与臭氧池进口连通，所述臭氧池的出口经管道与加压栗的输入口连通， 三相分离单元，设置于筒体内顶部，包括一集气区和一沉淀区，该沉淀区底部开设有回流缝，沉淀区顶部两侧设有廊道，所述廊道通过输液管道与臭氧池进液口连通，集气区设置于沉淀区旁并位于廊道下方，该集气区具有出气口，集气区和沉淀区配合回流缝实现气、液、固三相分离。2.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:还包括废气处理装置，所述废气处理装置经过一输气管与集气区的出气口连通。3.根据权利要求2所述的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:所述输气管上还设有第一控制阀。4.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:所述进液管上设有第二控制阀。5.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:还包括淋洗液补充池，所述淋洗液补充池与一补充液栗连接，补充液栗与臭氧池连接。6.根据权利要求1所述的一种有机物污染土壤原位淋洗修复设备，其特征在于:所述筒体内部腔体为密闭容腔。
【文档编号】B09C1/02GK205413902SQ201520758228
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年9月29日
【发明人】蔡超, 廖用开, 张又弛, 朱永官, 侯艳伟
【申请人】中国科学院城市环境研究所