[發(fā)明專(zhuān)利]重金屬污染土壤的修復(fù)裝置以及修復(fù)方法及其應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110849329.5
• 申請(qǐng)日: 2021-07-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115672960A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于海洋;梁永森;李曉東;佀冬梅;寧哲;靳丹丹;尹浩;鄭志平;吳夢(mèng)嬌;李明亮;劉吉慶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B09C1/08
• 分類(lèi)號(hào): B09C1/08;C02F1/44;C02F101/20
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉依云;劉亭亭

本發(fā)明涉及土壤污染治理領(lǐng)域，公開(kāi)了一種重金屬污染土壤的修復(fù)裝置以及修復(fù)方法及其應(yīng)用。該裝置包括淋洗柱處理單元、微流體淋洗單元和重金屬尾水凈化單元；所述淋洗柱處理單元包括淋洗柱，以及所述淋洗柱的頂端設(shè)置有出口；所述微流體淋洗單元包括微孔進(jìn)氣板和淋洗劑通入口，且所述微孔進(jìn)氣板和所述淋洗劑通入口依次設(shè)置在所述微流體淋洗單元的底端；所述重金屬尾水凈化單元包括膜分離單元，以及所述膜分離單元包括第一級(jí)膜和第二級(jí)膜。該裝置能夠?qū)⑼寥乐泄滔辔廴疚镛D(zhuǎn)化為液相，去除率高，工藝簡(jiǎn)單，修復(fù)效果穩(wěn)定徹底且周期短，可同時(shí)有效治理多種重金屬污染。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土壤污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種重金屬污染土壤的修復(fù)裝置以及修復(fù)方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

石油是人類(lèi)社會(huì)生存和發(fā)展的重要礦產(chǎn)資源，然而在石油的鉆探、開(kāi)采到運(yùn)輸和加工過(guò)程中，不可避免地存在“跑冒滴漏”等現(xiàn)象，造成大量石油烴等污染物被排放到土壤、水體和大氣中，損害生態(tài)環(huán)境健康。特別注意的是：大量研究及野外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)表明，原油及其開(kāi)采的鉆井液中含有不同濃度的重金屬，由于上述污染行為的存在，油田開(kāi)發(fā)常常導(dǎo)致土壤中重金屬的濃度提高，土壤中的重金屬具有高毒性、持久性和蓄積性等特點(diǎn)，對(duì)土壤中的微生物、植物、動(dòng)物及周?chē)司咏】禈?gòu)成了嚴(yán)峻威脅。

目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于重金屬污染土壤的修復(fù)的技術(shù)主要包括客土/換土法、熱處理法、淋洗法、固定化/穩(wěn)定化技術(shù)、電動(dòng)修復(fù)法、生物修復(fù)法等。其中，客土/換土法需把污染土壤取走置換為未被污染的潔凈土壤，因而存在需要污土阻隔填埋、工程量大、存在滲漏風(fēng)險(xiǎn)等不足、不宜大面積使用；熱處理法通過(guò)對(duì)土壤進(jìn)行加熱處理使土壤中的汞變成氣態(tài)，進(jìn)而冷凝回收處理，需要非常高的能耗和投資、且高溫處理易破壞土壤肥力；固化/穩(wěn)定化技術(shù)是為了防止或者降低污染土壤釋放有害化學(xué)物質(zhì)而通過(guò)物理和化學(xué)作用來(lái)固定土壤中污染物、使其轉(zhuǎn)化成遷移能力弱/不易溶解/毒性變小的物質(zhì)，然而，該方法并不是實(shí)質(zhì)意義上的減少污染物(元素)的含量(僅發(fā)生形態(tài)改變)，一旦條件改變，被固定的污染物可能又會(huì)重新釋放；電動(dòng)力學(xué)修復(fù)通過(guò)電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)重金屬向電極附近移動(dòng)富集，然后對(duì)其進(jìn)行分離回收處理，在滲透性相對(duì)較高的砂土中效果較差、修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)，且電極布設(shè)的條件有較大限制性；生物修復(fù)技術(shù)通過(guò)微生物或植物實(shí)現(xiàn)污染物的吸收、固定、積累或轉(zhuǎn)化，從而降低土壤中的汞含量，但是需要很長(zhǎng)的修復(fù)周期，修復(fù)效果比較有限。

因此，研究和開(kāi)發(fā)一種能夠?qū)χ亟饘傥廴就寥肋M(jìn)行修復(fù)的裝置和方法具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行修復(fù)的方法中存在效果差、修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)以及污染土壤與尾水同步處理難的缺陷問(wèn)題，提供一種重金屬污染土壤的修復(fù)裝置以及修復(fù)方法及其應(yīng)用，該方法修復(fù)效果穩(wěn)定徹底且周期短，可同時(shí)有效治理多種重金屬污染。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明第一方面提供了一種重金屬污染土壤的修復(fù)裝置，其中，該裝置包括淋洗柱處理單元、微流體淋洗單元和重金屬尾水凈化單元；

其中，所述淋洗柱處理單元包括淋洗柱1，以及所述淋洗柱1的頂端設(shè)置有出口6；

其中，所述微流體淋洗單元包括微孔進(jìn)氣板2和淋洗劑通入口3，且所述微孔進(jìn)氣板2和所述淋洗劑通入口3依次設(shè)置在所述微流體淋洗單元的底端；

其中，所述重金屬尾水凈化單元包括膜分離單元，以及所述膜分離單元包括第一級(jí)膜4和第二級(jí)膜5。

本發(fā)明第二方面提供了一種重金屬污染土壤的修復(fù)的方法，其中，采用前述所述的裝置進(jìn)行，該方法包括：

(a)將目標(biāo)污染土壤置于淋洗柱1中；

(b)在控制微氣泡曝氣氣源的流量的條件下，將淋洗劑通過(guò)淋洗劑通入口3通入對(duì)所述目標(biāo)污染土壤進(jìn)行淋洗，再將經(jīng)所述淋洗后的尾水從出口6抽出；

(c)將所述尾水輸送至膜分離單元中，經(jīng)所述第一級(jí)膜4和第二級(jí)膜5進(jìn)行分離處理。