[發明專利]對有機物污染土壤進行連續式修復的測試裝置

有效

• 申請號: 202110214136.2
• 申請日: 2021-02-25
• 公開（公告）號: CN113030432B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 孫軼斐;田慧芳;朱天樂;王召旭
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N33/24
• 分類號: G01N33/24;G01N1/08;G01N1/28
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 冀學軍

本發明公開了一種對有機物污染土壤進行連續式修復的測試裝置及修復方法，該修復裝置包括修復容器、蠕動泵、氮氣瓶和廢液瓶，通過管道實現連接。在修復裝置中對受PAHs污染的土壤進行連續修復，首先采用限氧控溫炭化法將稻殼制備成生物炭顆粒，然后利用生物炭顆粒和過渡金屬鹽制備生物炭負載過渡金屬活化劑。最后在修復裝置中加入有機物污染土壤、水、生物炭負載過渡金屬活化劑和過硫酸鹽氧化劑，進行有機物污染土壤連續修復反應。本發明實現了修復有機物污染土壤的裝置自制，克服了局限于實驗室的間歇性修復實驗；同時本發明克服了現有技術對于土壤中有機物污染化學修復方式的不足，實現土壤的大批量和高效性修復。

技術領域

本發明涉及用于對受PAHs污染的土壤進行測試的裝置，更特別地說，是指一種受PAHs污染土壤進行連續式修復的測試裝置。該測試的裝置用于分析污染物的轉移方式和規律，以及污染土壤的持續性修復效果。

背景技術

多環芳烴(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons，PAHs)是一類具有致畸、致癌和致突變性的持久性有毒有機污染物，目前檢測到的PAHs有100多種，其中28種PAHs已被美國環境保護局(EPA)認定為有害污染物。因其具有半揮發性、易蓄積性及難生物降解性等特點，一旦進入環境將整個生態環境造成永久性的危害。PAHs在環境介質中迀移過程中，富含有機質的環境介質極易成為其富集點，因此，土壤成為環境中PAHs的歸宿點。隨著其不斷地生成、遷移、轉化，并通過不同的途徑進入人體，對人們的身體健康造成很大的危害。

有機物污染土壤修復技術，包括生物修復，物理修復和化學修復。鑒于生物修復具有修復時間長，物理修復僅限于將有機物進行轉移并未降解等技術局限性，化學修復可彌補生物和物理修復技術短板，既可實現有機物短時間內的降解，又對污染物具有針對性，滿足土壤修復的高效性要求。但是針對土壤中有機物化學修復方式，目前局限于實驗室間歇性的實驗，對于在實際受污染的環境中進行作業的研究嚴重不足。

發明內容

為解決現有實驗室間歇性的對有機物污染土壤進行修復存在的工作量大、精度欠缺、修復量小等問題，本發明設計了一種能夠對受PAHs污染土壤進行連續式修復的測試裝置。本發明測試裝置能夠充分分析受PAHs污染土壤中的污染物的轉移方式和規律，以及連續反應條件下PAHs的降解效果。

應用本發明連續式修復測試裝置進行的連續式修復受PAHs污染土壤的方法，針對有機物污染場地中的受PAHs污染土壤，采用過硫酸鹽氧化技術作為一種新型氧化修復技術，本發明中通過活化過硫酸鹽進行氧化反應，比現有技術中使用過硫酸鹽等氧化劑具有更強的氧化性，可以促進硫酸根自由基的生成。同時，本發明中使用的生物炭不僅含有豐富的有機碳、表面官能團和孔隙結構以及較大的比表面積，并且生物炭含有的礦物質對土壤中有機污染物具有穩定作用。因此，本發明使用具有強氧化效果的過硫酸鹽作為氧化劑，將生物炭負載到具有高活性成分的過渡金屬上作為活化劑并使用，加強反應過程中的氧化效果，大大提升了土壤中有機物污染的吸附和降解效率。

本發明的一種對有機物污染土壤進行連續式修復的測試裝置，其包括有土壤修復容器(1)、蠕動泵(2)、氮氣瓶(4)、廢液收集器(5)；

氮氣瓶(4)與蠕動泵(2)的輸入端接口之間連接有第一管道(6A)；氮氣瓶(4)的輸出端上設有壓力表F和流量表P；

A三通閥(3A)的A接口與蠕動泵(2)的輸出端接口之間連接有第二管道(6B)；

A三通閥(3A)的C接口連接在土壤修復容器(1)的A上端連接導管(1C)上；

B三通閥(3B)的C接口連接在土壤修復容器(1)的A下端連接導管(1E)上；

B三通閥(3B)的A接口與廢液收集器(5)的入口之間連接有第三管道(6C)；

土壤修復容器(1)由修復容器(1A)、A媒介層(7A)、B媒介層(7B)、上端法蘭(1B)、下端法蘭(1D)、上端連接導管(1C)、下端連接導管(1E)組成；