[發明專利]一種修復污染土壤的高級氧化還原原位治理系統及方法

有效

• 申請號: 201410138426.3
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN103920703A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 鄧煜寶;柳堯波;段友臣;李長松;周紅;張悅麗;王學;陳達理
• 申請（專利權）人: 濟南潤土農業科技有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明專利涉及一種修復污染土壤的高級氧化還原原位治理系統及方法，特別涉及針對不同地區、不同土壤性質、不同污染情況的污染土壤，提供一種靈活配置、針對性強、高效快速的方法，以超聲波催化地下污染物與降解藥劑溶液發生高級氧化/還原反應，實現高效降解污染物質的目的。

背景技術

目前，對于污染土壤的治理的主要方式有異位修復和原位修復兩種方式，其中異位修復方式，存在成本高、對周圍環境造成新的污染等問題；而現有的原位修復方式，則存在治理時間長(需要五至十年時間)、治理效果差，達不到國家土壤污染治理標準的要求。另外，不論是目前任何一種方案，均不能徹底地解決土壤的污染問題。

對比專利CN102513345B，2012.01.13提出一種有機污染土壤的治理方法，其特征在于：首先對有機污染土壤進行臭氧氧化處理，然后對經過臭氧氧化處理的土壤進行生物降解處理，其中所述臭氧化處理的時間為15～40天，所述的臭氧氧化處理的實施過程為：首先在待處理有機污染地塊的四周圍設混凝土或塑料布，然后在地塊的中間挖一深1.5～3米的坑，坑的四周內壁用磚砌墻，底部設防水材料，防止外來污染的干擾，上部建立塑料布防雨棚，坑的四周間隔設定距離打孔，坑內放置潛水泵將水打入臭氧混合水器中，處理后的臭氧水澆灌在地塊上，實現臭氧水的凈化循環；所述生物降解處理采用的處理劑為生物土壤凈化劑。對中等有機物污染土壤僅需5-8個月的時間即可達到相關標準的要求。

但是針對該對比專利文件中提出的有機污染土壤的治理方法，在實際應用中存在以下幾方面問題，難以大范圍推廣應用，不具備實際應用效果。

①對比專利提出，對坑內滲透出的水溶液未經檢測和任何處理就進行循環使用，如對比專利文件權利要求書1所述：坑內放置潛水泵將水打入臭氧混合水器中，處理后的臭氧水澆灌在地塊上，實現臭氧水的凈化循環；在實際應用中出現的實際情況是，由于水流的沖刷，土壤中大量的礦物質、未降解的大量可溶性污染有機物質溶入水中，含有大量有機污染物質的水溶液匯集在位于地塊中心位置的深坑內及其周邊土層中，將這些含有大量有機污染物質的水溶液未經任何處理就加入臭氧循環使用，不僅會將污染物質重新注入土壤中，而且在臭氧加入的同時，使具備降解能力的臭氧成分大量被這些水溶液中的有機污染物質所消耗，降解能力大為下降，導致采用該對比專利實施的土壤修復效果大為下降，修復時間大為延長，成本大幅增加，難以實現短期內修復土壤的要求。

②對比專利提出，僅采用臭氧氧化處理有機污染土壤，然后對經過臭氧氧化處理的土壤進行生物降解處理，如對比專利文件權利要求書1所述：一種有機污染土壤的治理方法，其特征在于：首先對有機污染土壤進行臭氧氧化處理，然后對經過臭氧氧化處理的土壤進行生物降解處理，其中所述臭氧化處理的時間為15～40天，按照文中所述的臭氧氧化處理的實施過程及發明內容，均不能具備在將處理后的臭氧水澆灌在地塊上的同時加入其它降解藥劑的可能性，但是在實際應用中，由于污染物質性質的不同，單純的臭氧水溶液并不是都可以適用的，例如對于目前土壤中大量存在的重金屬物質，其中毒性最強、最難以處理的是鉻污染，來自鉻礦和金屬冶煉、電鍍、制革等工業廢水排入土壤、廢氣沉降、廢渣堆放，引起土壤鉻污染。鉻（Cr）是生物毒性最強的重金屬元素，在環境中化學活性強，移動性大，毒性持久，容易通過食物鏈的富集作用危及人類健康，對人體具有三致（致病、致癌、致突變）作用，能誘發腎臟衰變、關節炎、癌癥等病，鉻在土壤中主要以三價鉻和六價鉻兩種形態存在，而六價鉻主要以三價鉻主要以Cr³⁺和等形式存在。在土壤中，鉻的形態受很多因素的影響，六價鉻氧化性極強，一般易溶于水，而六價鉻的毒性是三價鉻的100倍，對人類的危害最為嚴重。而在按照對比專利提出的實施方案進行的處理中，作為強氧化劑的臭氧水溶液，并不能有效降解六價鉻，轉化成為低毒性不溶于水的三價鉻，相反土壤中已經固化并且毒性較小的三價鉻會被臭氧水溶液氧化成為毒性更強，污染性更強的六價鉻，這樣的結果不僅不能降解有毒污染物，而且會造成危害更大的區域污染，甚至進入地下水系，因此單純的臭氧水溶液并不能解決所有的土壤污染。

③對比專利提出，采用臭氧氧化處理有機污染土壤，首先封閉周邊土壤，其實施難度較大，如對比專利文件權利要求書1所述：所述的臭氧氧化處理的實施過程為：首先在待處理有機污染地塊的四周圍設混凝土或塑料布，防止外來污染的干擾，而這樣施工操作在大面積土壤治理的實際施用中，無疑帶來了施工難度、工期延長、費用高昂的問題。