[發(fā)明專利]土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810543915.5
• 申請日: 2018-05-30
• 公開（公告）號: CN108435771A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜永海;席北斗;廉新穎;楊昱;賈永鋒;夏甫;徐祥健;馬志飛
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/06
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 喻穎

一種土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)包括空氣注入裝置、氣相抽提裝置和超聲波發(fā)生裝置，其中通過空氣注入裝置向污染羽所在區(qū)域的土壤中輸送空氣，使揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物自土壤中脫附形成氣相污染物，通過氣相抽提裝置將氣相污染物從土壤中抽出，并通過在土壤污染羽所在區(qū)域布設(shè)超聲波發(fā)生裝置，利用超聲波加速脫附及抽出所述氣相污染物。本發(fā)明將超聲波技術(shù)和氣相抽提技術(shù)相結(jié)合，有效改善土壤介質(zhì)間優(yōu)先通道問題，提高了揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物的去除率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤污染修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

土壤污染問題是社會關(guān)切、人民關(guān)心的重點難點問題，也是亟需解決的重大環(huán)境問題之一。目前我國土壤污染越來越嚴(yán)重，尤其是石油化工等行業(yè)造成的土壤有機(jī)污染，其修復(fù)技術(shù)已成為當(dāng)前國際上土壤污染防治研究焦點。針對土壤有機(jī)污染的修復(fù)技術(shù)主要有熱脫附技術(shù)、空氣擾動(airsparging，AS)技術(shù)，以及土壤氣相抽提(SVE)技術(shù)。這些技術(shù)有一個共同點是均有氣體在土壤間流動，通過浮力或負(fù)壓的形式將揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)物從土壤中帶走，以達(dá)到凈化土壤的目的，具有一定的處理效果，但同時也有一定局限性。由于水文地質(zhì)條件限制、土壤異質(zhì)性而產(chǎn)生優(yōu)先通道等問題，導(dǎo)致這些技術(shù)的影響半徑有限，不能有效的捕集到包氣帶中所有的有機(jī)污染物，處理效果不佳。

針對上述土壤修復(fù)技術(shù)所存在的不足和缺點，進(jìn)一步控制污染范圍、擴(kuò)大影響半徑和提高修復(fù)效率將成為土壤有機(jī)污染修復(fù)技術(shù)的重點關(guān)注方向。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)及方法，以期至少部分地解決上述提及的技術(shù)問題中的至少之一。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

作為本發(fā)明的一個方面，提供一種土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)，包括空氣注入裝置、氣相抽提裝置和超聲波發(fā)生裝置，其中：

所述空氣注入裝置包括多個空氣注入井和連接至所述多個空氣注入井的曝氣泵，所述多個空氣注入井布設(shè)于土壤污染羽所在區(qū)域的一側(cè)邊緣，自所述曝氣泵輸出的空氣經(jīng)過所述多個空氣注入井注入土壤中，使揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機(jī)污染物自土壤中脫附而產(chǎn)生氣相污染物；

所述氣相抽提裝置包括多個氣相抽提井和連接至所述多個氣相抽提井的抽氣泵，所述多個氣相抽提井布設(shè)于所述土壤污染羽所在區(qū)域的相對另一側(cè)邊緣，所述氣相污染物在所述抽氣泵作用下經(jīng)過所述多個氣相抽提井被抽出；

所述超聲波發(fā)生裝置包括多個超聲波振板和用于驅(qū)動所述多個超聲波振板的超聲波發(fā)生器，所述多個超聲波振板插設(shè)于所述土壤污染羽所在區(qū)域，以利用超聲波加速脫附及抽出所述氣相污染物，以所述多個空氣注入井和多個氣相抽提井的相對方向為第一方向，所述多個超聲波振板的平面平行于所述第一方向。

其中，所述多個超聲波振板在垂直于所述第一方向的第二方向上排列成N排，N≥2，各排超聲波振板可按照相同數(shù)量連續(xù)布設(shè)或者按梯度變化非連續(xù)布設(shè)。

其中，N為4、5或6，每排間距在5～8m之間。

其中，所述空氣注入井、氣相抽提井和超聲波振板分別自地表垂直延伸至所述土壤污染羽所在深度進(jìn)行布設(shè)。

其中，位于第二方向上最邊緣位置的兩排超聲波振板的傳播方式為單面?zhèn)鞑ィ溆辔恢玫某暡ㄕ癜宓膫鞑シ绞綖閱蚊鎮(zhèn)鞑セ螂p面?zhèn)鞑ィ瑐鞑シ较蚓嫦蛳噜徟诺某暡ㄕ癜濉?/p>

其中，所述超聲波振板的寬度為50～100cm，單面?zhèn)鞑サ乃龀暡ㄕ癜宓暮穸葹?～10cm，雙面?zhèn)鞑サ乃龀暡ㄕ癜宓暮穸葹?0～15cm。

其中，所述土壤揮發(fā)性有機(jī)污染物原位強(qiáng)化修復(fù)系統(tǒng)還包括：控制裝置，用于對所述曝氣泵和超聲波發(fā)生器進(jìn)行控制；以及尾氣吸收裝置，連接至所述抽氣泵，用于對被抽出的氣相污染物進(jìn)行處理。