[發明專利]一種重金屬-有機物復合污染土壤和地下水的修復系統及方法

在審

• 申請號: 201510745350.5
• 申請日: 2015-11-05
• 公開（公告）號: CN105312314A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 張秋子;李書鵬;孫堯;劉陽;韋云霄;李季;卜凡陽
• 申請（專利權）人: 北京建工環境修復股份有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產權代理有限公司 11250
• 代理人: 李敏

技術領域

本發明涉及污染土壤修復領域，具體涉及一種重金屬‐有機物復合污染土壤和地下水的修復系統及方法。

背景技術

工業的迅速發展使環境污染問題凸顯，尤其是危險廢物的不合理處置造成土壤和地下水的污染。土壤污染具有隱蔽性和難以逆轉性等特點，會直接或間接的危害人體健康，還將導致其他環境問題。

目前，常見的污染物按其性質可分為四類：有機污染物、重金屬、放射性元素和病原微生物。一般而言，對于不同的污染物，修復技術也不同，具體如下：

對于重金屬的污染，常用電動修復技術，其原理是，在直流電場作用下，重金屬遷移富集于電極區，從而達到去除土壤內污染物的目的。在修復重金屬污染的方法中，電動修復速度快、效果好，但是成本較高。對于有機污染物而言，常用的則是土壤氣相抽提技術，該技術在不飽和土壤層中布置提取井，利用真空泵產生負壓驅使空氣流通過污染土壤的孔隙，解吸并夾帶有機污染物流向抽取井，最終在地上進行污染尾氣處理，從而使污染土壤得到凈化。此技術可操作性強，處理污染物范圍寬。但在土壤氣相抽提技術中，存在由于有機污染物被土壤表面和土壤中的有機質吸附、進入土壤的微孔中形成非水溶相液體，導致有機物移動能力下降，修復效果下降的問題。所以在進行有機物污染土壤修復過程中，土壤氣相抽提技術往往與熱處理技術進行結合來提高對土壤的修復效率。

現有技術中，中國專利文獻(CN103008335A)公開了一種原位加熱結合雙相真空抽吸土壤修復裝置，結構如下：電阻加熱裝置位于加熱井內；加熱井的側壁上布置有多個一端開口的、導熱性能良好的導管，導管和加熱井相通；所述的電阻加熱裝置由鎳鉻電熱合金制成；真空抽吸井位于抽吸井內，其上部和真空抽吸泵相連；氣體處理裝置和一級分離裝置通過管道相連；一級分離裝置的一端通過管道和真空抽吸泵相連，另一端通過管道和輸送泵相連；二級分離裝置通過管道和輸送泵相連；水處理裝置和液體污染物處理裝置分別通過管路與所述的二級分離裝置相連；電動力控制裝置通過導線分別與電阻加熱裝置、真空抽吸泵和輸送泵相連。工作時，在待處理的污染場地架設至少一口加熱井，接通位于加熱井內的電阻加熱裝置的電源，使電阻加熱裝置通過加熱井對周圍土壤進行加熱，然后再進行抽吸。在加熱作用下，土壤中的污染物經過蒸發、熱解、氧化等作用形成簡單的小分子氣體，從而使污染物流動性增加。

上述土壤修復裝置將電阻加熱裝置與土壤氣提裝置結合，可改善土壤特性，提高土壤的滲透性及污染物的傳質速度，從而提高土壤氣提技術的修復效率，增強修復效果。但是上述土壤修復裝置只適用于有機物污染的土壤中，而對于除汞(汞在土壤中以有機汞的形式存在)之外的重金屬污染則無法進行修復。然而在現實中，存在土壤同時受到重金屬和有機污染物的污染的情況，使用一種修復方法不能達到修復的效果；使用多種修復方法，需要根據不同修復方法選擇特定的裝置和設備，從而造成場地占用量大，修復成本較高，修復操作復雜、繁瑣，并且的修復效率不高等問題。現有的技術中，缺乏能夠將實現電動修復、電阻加熱和土壤氣提三種技術有效、統一結合的裝置。

發明內容

因此，本發明要解決的技術問題在于克服現有技術中的在進行重金屬‐有機污染物復合污染土壤修復過程中，缺乏有效、統一的同時實現電動修復技術、土壤氣提技術和熱處理技術的裝置，從而提供一種重金屬‐有機物復合污染土壤和地下水的修復系統。

同時，本發明要解決的另一個技術問題在于克服現有技術中的重金屬‐有機污染物復合污染土壤修復方法操作復雜、繁瑣，修復效率不高的缺陷，從而提供一種重金屬‐有機物復合污染土壤和地下水的修復方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種重金屬-有機物復合污染土壤和地下水的修復系統，包括：

電動修復系統，包括與直流電源連接的陽電極和陰電極；所述陽電極和陰電極分別設置在陽極電解池、陰極電解池內；

電阻加熱系統，包括與交流電源連接的陽電極和陰電極；

土壤氣相抽提系統，包括氣體收集裝置，所述氣體收集裝置密封覆蓋設置于待修復土壤區表面上；還包括抽提傳輸管道，所述抽提傳輸管道由主管道和支管道組成，所述主管道與真空泵相連，所述支管道與所述主管道連通設置，且每個所述支管道與所述氣體收集裝置連通設置；

抽出處理系統，包括抽水泵，所述抽水泵將陽極電解池和陰極電解池的電解液抽吸至污水處理裝置；

系統切換系統，包括控制裝置，所述控制裝置通過溫度檢測器探針來控制第一開關和第二開關的閉合和斷開；所述第一開關控制陽電極和陰電極之間的斷開和連接；所述控制直流電源與陽電極或陰電極的連接。