用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统及修复方法与流程

本发明属于挥发性有机物污染土壤修复，具体涉及一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统及修复方法。

背景技术：

1、挥发性有机物是指室温下饱和蒸气压超过70.91pa或沸点小于260℃的有机物，是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见污染物。石油和化工行业对土壤造成的污染中含有大量挥发性有机物，不仅破坏了土壤本身的生态系统，还对地下水也构成威胁，严重危害人类健康。挥发性有机物作为一类特殊的土壤污染物，有不同于其他污染物的污染特性，并因其成分的复杂性和危害性，被列为环境总潜在危险性大、应优先控制的污染物。

2、挥发性有机物污染土壤具有隐蔽性、挥发性、毒害性、累积性以及多样性等特征，如何合理、有效的处置、修复挥发性有机污染土壤已成为亟待解决的问题。

3、土壤修复技术通常可以分为工程修复和生物修复两大类，但由于挥发性有机物的污染特性，多采用工程修复技术对挥发性有机物污染土壤进行修复。近年来，针对抽提井、注药井或监测井建设钻井产生的少量需修复的挥发性有机物污染土壤，大多采用异位化学氧化修复，修建及运行成本高。因此，急需一种规模小、密闭性好的挥发性有机物污染土壤修复处理系统。

技术实现思路

1、本发明针对上述技术问题进行，针对建设钻井产生的少量需修复的挥发性有机物污染土壤处理成本高的技术问题，提供了一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统及修复方法。为了实现该目的，本发明采取的技术方案如下：

2、本发明的第一方面，提供了一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，具有：处理箱，箱体密闭，内壁设置有保温层，顶部和底部分别密闭设置进料口和出料口；

3、气相抽提系统，设置在处理箱内，对有机污染土壤进行加热并将有机污染物抽提。包括设置在箱体顶部的喷淋管、上下两层安装的加热电极、温度压力监测组件以及气相抽提组件，该气相抽提组件包括分层设置在箱体内的多根水平抽提主管以及安装在每根水平抽提主管上的多根垂直抽提支管；

4、气液分离系统，设置在处理箱外，包括进口与水平抽提主管连接的换热器、与换热器出气口连接的气液分离器、与换热器冷进口连接的冷水源；

5、尾气废水处理系统，包括与气液分离器出气口和出水口分别连接的尾气处理系统和废水收集容器。

6、优选的，本发明提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：处理箱内壁的保温层采用硅酸铝纤维制备，厚度为3～5cm；箱体外壁设置4～6台振动电机，额定激振力为50～100kn。进料口和出料口均设置有圆形开闭门，门上均设置有密封圈，防止挥发性有机物从中逸出。

7、优选的，本发明提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：处理箱安装在高2m的支架上，所述支架底部设置有滚轮，使得整个箱体可在外力牵引下移动。

8、优选的，本发明提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：水平抽提主管共三根；每根水平抽提主管上安装5～6根垂直抽提支管；温度压力监测组件包括多根热电偶和压力表，热电偶和压力表均水平布设。

9、具体设置上，水平抽提主管和垂直抽提支管的管道均选用不锈钢材质，外径为60mm，管壁每隔50cm割缝，外覆不锈钢密目滤网；三根水平抽提主管焊接在箱体中间偏下位置处，间隔设置，一端封死，一端伸出箱体0.5m，通过汇总管与换热器的进口相连；垂直抽提支管与主管垂直相连。

10、在箱体中间高位置处水平安装1-2个压力监测管，管径为30mm，管口伸出箱体，安装压力表；在压力监测管上下方分别水平布设2～4个温度监测管，管径为30mm，安装热电偶。

11、优选的，本发明提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：气液分离系统中，换热器为板式换热器，该板式换热器与气液分离器之间还设置有真空泵，冷水源为冷水塔。

12、优选的，本发明提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：尾气处理系统包括与气液分离器的出气口依次连接的活性碳吸附装置、离心风机以及烟囱，离心风机的风量为300～500m3/h。

13、本发明的第二方面，提供了一种挥发性有机物污染土壤的修复方法，包括如下步骤：

14、s1，将挥发性有机物污染土壤从箱体上端装入并压实平整；

15、s2，启动箱体内的加热电极和气相抽提组件，对土壤进行加热，促进挥发性有机污染物挥发，箱体内土壤温度控制在80～100℃，压力表读数控制在0.06～0.09mpa；同时通过气相抽提管将污染物抽提至气液分离器进行分离；分离出的液体进行收集，废气经活性炭吸附后排放；

16、s3，箱体内的土壤处理8～48h后，启动喷淋管进行降温，然后打开底部出料口，并启动振动电机清理箱体内的土壤，然后进行下一批次污染土处理。

17、本发明的有益保障及效果：

18、(1)本发明修复系统适用于规模小、浓度高的挥发性有机污染土壤修复。实验结果显示，采用该系统和方法后，土壤中有机污染物的去除率均能达到98％以上，实现了挥发性有机污染土壤的有效修复。有机污染物实现了资源再利用，并可进一步进行去除。

19、(2)本发明修复系统所采用的箱体密闭，进出料口处的门也设置有密封圈，系统密闭性好，能有效避免土壤中挥发性污染物的无组织逸散。同时，箱体内壁上还设置有保温层，防止土壤处理过程中热量流失。

20、(3)本发明修复系统采用加热电极加热，不额外产生多余废气，节能环保。

21、(4)通过选择电极温度范围，本发明系统可适用于不同种类挥发性有机污染物的处理。该系统可以实现有机污染土壤气相抽提修复工艺模块化，安装灵活，操作简便。。

技术特征：

1.一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于，具有：

2.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

4.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

6.根据权利要求4所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

8.根据权利要求1所述的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，其特征在于：

9.采用权利要求1～8任一项所述的系统进行挥发性有机物污染土壤修复的方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的挥发性有机物污染土壤修复的方法，其特征在于：

技术总结
本发明提供了用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统及修复方法，具有：处理箱、设置在箱内的气相抽提系统以及设置在箱外的气液分离系统和尾气废水处理系统。处理箱箱体密闭，内壁设置有保温层，顶部和底部分别密闭设置进料口和出料口；气相抽提系统对有机污染土壤进行加热并将有机污染物抽提，包括设置在箱体顶部的喷淋管、上下两层安装的加热电极、温度压力监测组件以及气相抽提组件；气液分离系统包括进口与水平抽提主管连接的换热器、与换热器出气口连接的气液分离器、与换热器冷进口连接的冷水源；尾气废水处理系统，包括尾气处理系统和废水收集容器。本发明修复系统适用于规模小、浓度高的挥发性有机污染土壤修复。

技术研发人员：诸毅,张汝壮,李明,章蔷,方兴斌,姚振楠,纪元,韩琪,单源源,霍云剑
受保护的技术使用者：上海城投上境生态修复科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12