CN103170498A - 轻质油污染土壤原位修复装置及方法 - Google Patents

Abstract

一种轻质油污染土壤原位修复装置及方法，装置包括：井群系统，包括抽吸井、注液井和通风井，抽吸井具有抽吸井头，注液井具有注液井头，抽吸井头和注液井头均为多功能井头；土壤抽吸系统，其包括有旋涡真空泵、油气分离器和油气吸附器，油气分离器具有分离进气管和分离出气管，油气吸附器具有吸附进气管和吸附出气管，分离进气管通过抽吸管组与抽吸井头连接，抽吸管组上连接有旋涡真空泵，分离出气管通过油气输送管与吸附进气管相连，吸附出气管与大气相通；微生物修复系统，其包括微生物与营养液配置罐，其内装设有注入液，微生物与营养液配置罐通过吸液管道与注液计量泵的入口连接，注液计量泵的出口通过注液管道与注液井头连接。

Description

轻质油污染土壤原位修复装置及方法

技术领域

本发明涉及环境保护领域，特别涉及一种针对加油站已污染土壤的配套专业的轻质油污染土壤原位修复装置及方法，其综合了“土壤气相抽吸”、“生物通风”与“微生物强化技术”等功能。

背景技术

石油污染是指在石油开采、加工、储藏、运输、使用等过程中，原油或石油烃产品由于种种原因进入环境而造成的污染，是石油工业高速发展的负面产物。中国的土壤石油污染广泛分布于油田、炼厂、储运设施区域，形成了比较严重的生态环境风险。与国际上发达国家的土壤污染修复技术发展相比，中国在土壤环境修复方法与装备方面的开发还有一定差距。中国大多数的城市加油站以销售汽油、柴油等轻质油品为主，加油站地下储油罐的泄漏是当前城市土壤的主要污染类型。2007年8月，凤凰网以《大陆10万座加油站渗漏之祸》为题描绘了中国城市土壤石油污染现状。汽油、柴油等轻质油品组成上以中低分子量的链烃、烯烃、芳香烃为主，在性质上则以挥发性有机物和半挥发性有机物为主，在土壤多孔介质中以吸附态或气态形式存在。地下轻质油品储罐一旦意外发生渗漏现象，可在非饱和带土壤中形成长期的污染源，在潜伏期内可以通过溶解、挥发、迁移、扩散等过程向邻近土壤区域甚至是地下水释放而扩大污染范围。

石油污染土壤修复方法从功能上分主要有生物修复、物化修复方法，根据污染土壤处理是否改变位置，又可分为异位修复与原位修复方法。土壤气相抽吸是一种原位物化修复方法，通过在土壤抽吸气相强化空气流动，对汽油污染修复最为理想。土壤淋洗是一种原位物化修复方法，注射淋洗液驱动污染物转移到地下水再被抽出；适用于较重石油组分，但可控性差，存在污染转移风险。土壤清洗是一种异位物化修复方法，污染土壤挖出后与清洗液充分混合，将污染物转移至液相去除；对柴油、原油等较重组分适用，但工艺复杂，修复成本高。热解吸是一种异位物化修复方法，通过对污染土壤适当加热使有机污染物挥发并回收；修复非常彻底，但是耗能大，修复成本高。生物通风是一种原位生物修复方法，通过向污染区域供氧与养分，提高本源微生物对污染物的降解能力，适合于柴油等较重油品污染土壤的修复。土壤耕作是一种原位生物修复方法，通过翻动表层土壤增加供氧，同时添加必要的营养物来增加微生物的降解活性；适合表层石油污染土壤修复。生物堆肥一种异位生物修复方法；污染土壤挖掘后被控制条件堆置，通过供氧与添加调理剂、营养物、水分等刺激微生物降解污染物。生物泥浆是一种异位生物修复方法，将污染土壤与水、添加剂、石油降解菌混合置于生物泥浆反应器内，通过充分混合接触加速微生物降解；对汽油、柴油污染土壤的修复效果较好，对于较重石油组分则使用厌氧反应器。总体而言，综合考虑现场扰动、污染转移、修复成本、工程难度等因素，对于石油污染土壤修复技术选择应以原位为主。而对于轻质油污染类型，土壤气相抽吸、生物通风等原位修复方法更为经济有效，结合微生物强化可加速修复进程。

目前，石油污染修复方法及装置仍然以异位修复为主，而原位修复方法往往地面处理系统复杂，对于轻质油污染土壤修复来说是功能过剩的。

发明内容

本发明的目的是，提供一种轻质油污染土壤原位修复装置，其复合了土壤气相抽吸、生物通风、微生物强化技术，既可以作为加油站轻质油泄漏土壤污染的配套应急处理装备，也可以作为加油站已污染土壤的配套专业修复装备。

本发明的另一目的是，提供一种轻质油污染土壤原位修复方法。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种轻质油污染土壤原位修复装置，所述装置包括：井群系统，其包括抽吸井和注液井，所述抽吸井具有抽吸井头，所述注液井具有注液井头，所述抽吸井头和注液井头均为多功能井头；土壤抽吸系统，其包括有旋涡真空泵、油气分离器和油气吸附器，所述油气分离器具有分离进气管和分离出气管，所述油气吸附器具有吸附进气管和吸附出气管，所述分离进气管通过抽吸管组与所述抽吸井头连接，所述分离出气管通过油气输送管与吸附进气管相连接，所述旋涡真空泵连接在油气输送管上，所述吸附出气管与大气相通；微生物修复系统，其包括微生物与营养液配置罐，所述微生物与营养液配置罐内装设有注入液，所述微生物与营养液配置罐通过吸液管道与注液计量泵的入口连接，所述注液计量泵的出口通过注液管道与所述注液井头连接，以将注入液注入土壤中，对土壤中经抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述油气分离器具有分离罐体，所述分离进气管和分离出气管均设置在分离罐体的上部，所述分离罐体内设有内腔旋流管，所述内腔旋流管的上端与所述分离进气管相连，内腔旋流管的下端位于分离罐体的下部，所述分离罐体的底部设有第一排污阀门。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述油气分离器还具有第一底座和第一视镜，所述第一底座连接在所述分离罐体的底部，所述第一视镜连接在所述分离罐体的下部。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述油气吸附器包括：吸附罐体，所述吸附进气管的上端位于吸附罐体的上部，吸附进气管的下端位于吸附罐体内的下部位置，所述吸附出气管设置在吸附罐体的上部，所述吸附罐体的底部设有第二排污阀门；承托钢架，其设置在所述吸附罐体内，在承托钢架上放置有筛网；活性炭床层，其设置在吸附罐体的内部和所述吸附进气管的外部之间，活性炭床层承设在筛网上方，所述吸附进气管的下端位于筛网的下方。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述油气吸附器还具有第二底座和第二视镜，所述第二底座连接在所述吸附罐体的底部，所述第一视镜连接在所述吸附罐体的下部。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述注入液为石油降解菌与营养盐混合液，所述石油降解菌与营养盐混合液的成分质量百分数为：尿素2.1-3.0％、磷酸二氢钾0.7-1.0％、共代谢基质α-乳糖0.3-0.5％，石油降解菌液1.0-1.5％、其余为新鲜水。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述微生物修复系统进一步包括搅拌器、液体过滤器、调节阀门和防爆电机，所述搅拌器连接在所述微生物与营养液配置罐上，且搅拌器的下端位于所述微生物与营养液配置罐内，以对所述注入液进行搅拌，所述第一搅拌器的上端位于所述微生物与营养液配置罐的外部，与防爆电机电连接，所述调节阀门和液体过滤器依次连接在所述吸液管道上。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述抽吸管组包括抽吸总管和多个抽吸支管，所述抽吸总管的一端连接所述吸附进气管，抽吸总管的另一端连接所述分离出气管，所述各抽吸支管的一端分别连接抽吸总管，抽吸支管的另一端所述抽吸井头，所述抽吸总管上设有所述旋涡真空泵、提抽总管气体过滤器、抽吸总管调节阀门和抽吸总管放空阀门，各抽吸支管上分别连接有抽吸支管调节阀门和抽吸支管流量计；所述油气输送管上设有油气输送管调节阀门、油气输送管流量计、油气输送管排空阀门和油气输送管压力表，所述油气输送管流量计设置于所述旋涡真空泵之后。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述抽吸井、注液井和通风井均由井筛组件和井筒组件连接而成，所述井筒组件的上方连接所述多功能井头，所述井筛组件由至少一个井筛组成，各井筛为全焊式绕丝筛管，其由梯形丝持续绕组在呈圆周式排列的支撑丝上形成持续的高密度均匀缝隙，所述缝隙间形成V字形开口。

如上所述的轻质油污染土壤原位修复装置，所述多功能井头包括抽吸管，所述抽吸管上依次设有抽吸调节阀门和抽吸真空表，所述抽吸管的下端一侧连接有注液管，所述注液管上设有注液调节阀门和注液真空表，所述抽吸管的下端连接有井筒连接件。

一种上述的轻质油污染土壤原位修复装置的原位修复方法，所述方法包括步骤：

A、根据轻质油污染土壤现场地质条件、污染物分布范围与深度，安装井群系统，确定抽吸井、注液井的位置和数量；

B、土壤抽吸系统运行：开启旋涡真空泵，土壤中油气在负压驱动下，经所述抽吸井头进入所述抽吸管组；经由所述抽吸管组进入所述油气分离器脱除水分与土壤颗粒后，进入所述旋涡真空泵后转为正压，再经所述油气输送管进入所述油气吸附器净化后排入大气环境；

C、微生物修复系统运行：注入液在所述微生物与营养液配制罐内进行配制，注入液经所述注液计量泵加压后再由所述注液井头与所述注液井注入土壤，对抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解；

D、在微生物修复系统运行时，土壤抽吸系统配合启动，通过调节抽吸压力与抽吸风量，为地下土壤供氧促进微生物降解，并将降解产生的VOCs抽吸清除。

本发明的特点和优点是：

其针对特定的汽油、柴油污染源类型，结合了土壤气相抽吸、生物通风、微生物强化技术，在保证修复效果的同时实现成本最低的目标。

另外，土壤轻质油污染主要发生在加油站或成品油库区域，这就要求修复技术的使用尽量不要对现场正常运营构成干扰，也就是只能采用原位修复方法与装置。而考虑安全因素，绝不可以燃烧方式处理尾气，电气设备也必须符合防爆要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的主视示意图；

图2是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的俯视示意图；

图3是图2的M向示意图；

图4是图2的N向的放大示意图；

图5是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的井筛组件的第一井筛剖面示意图；

图6是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的井筛组件的第二井筛剖面示意图；

图7是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的抽吸井或注液井的分离状态示意图；

图8是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的抽吸井或注液井的组合状态示意图；

图9是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的油气分离器的主视示意图；

图10是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的油气分离器的右视示意图；

图11是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的油气吸附器的主视示意图；

图12是本发明实施例的轻质油污染土壤原位修复装置的油气吸附器的右视示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施方式1

如图1至图4所示，本发明实施例提出一种轻质油污染土壤原位修复装置，其包括井群系统、土壤抽吸系统和微生物修复系统。所述井群系统包括抽吸井和注液井，所述抽吸井1具有抽吸井头，所述注液井2具有注液井头，所述抽吸井头和注液井头均为多功能井头3。所述土壤抽吸系统4包括有旋涡真空泵4a、油气分离器4b和油气吸附器4c，所述油气分离器4b具有分离进气管4b1和分离出气管4b2，所述油气吸附器4c具有吸附进气管4c1和吸附出气管4c2，所述分离进气管4b1通过抽吸管组4d与所述抽吸井头连接，所述分离出气管4b2通过油气输送管4e与吸附进气管4c1相连接，所述旋涡真空泵4a连接在油气输送管4e上，所述吸附出气管4c2与大气相通。所述微生物修复系统5包括微生物与营养液配置罐5a，所述微生物与营养液配置罐5a内装设有注入液，所述微生物与营养液配置罐5a通过吸液管道5b与注液计量泵5c的入口连接，所述注液计量泵5c的出口通过注液管道5d与所述注液井头连接，以将注入液注入土壤中，对土壤中经抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解。

本实施例中，所述通过土壤抽吸系统4可抽吸抽提井附近土壤中的VOCs(volatileorganic compounds，挥发性有机化合物)、SVOCs(semivolatile-organic-chemicals，半挥发性有机物)以及少量水分与土壤细颗粒，通过微生物修复系统5可对土壤中经抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解。也就是说，本实施例综合了土壤气相抽吸、生物通风、微生物强化降解等原位修复方法，既可以作为加油站轻质油泄漏土壤污染的配套应急处理装备，也可以作为加油站已污染土壤的配套专业修复装备。

所述注入液可为石油降解菌与营养盐混合液，所述石油降解菌与营养盐混合液的成分质量百分数为：尿素2.1-3.0％、磷酸二氢钾0.7-1.0％、共代谢基质α-乳糖0.3-0.5％，石油降解菌液1.0-1.5％、其余为新鲜水。

根据本发明的一个实施方式，如图5至图8所示，所述抽吸井1、注液井2和通风井均由井筛组件6a和井筒组件6b连接而成，所述井筒组件6b的上方连接所述多功能井头6c，所述井筛组件6a由多个井筛螺纹连接而成，各井筛为全焊式绕丝筛管，其由梯形丝持续绕组在呈圆周式排列的支撑丝上形成持续的高密度均匀缝隙，所述缝隙间形成V字形开口。上述高密度均匀缝隙保证了筛管的开口面积百分比和无堵塞性，避免了沉淀物的高密度堆积造成的阻塞。

进一步地，各井筛的端部具有螺纹连接部，相邻的井筛以内外螺纹相互螺接，如图5所示，其显示的是最下方的第一井筛6a1，第一井筛6a1的下端具有支撑座，上端具有内螺纹连接部；图6显示的第二井筛6a2，第二井筛6a2的上、下端分别具有外螺纹连接部，第二井筛6a2的下端螺设于第一井筛6a1的上端，依此类推地，第二井筛上方的第三井筛的上、下端可分别具有内螺纹连接部，以便第二、三井筛螺纹连接。

所述多功能井头6c包括抽吸管6c1，所述抽吸管6c1上依次设有抽吸调节阀门6c2和抽吸真空表6c3，所述抽吸管6c1的下端一侧连接有注液管6c4，所述注液管6c4上设有注液调节阀门6c5和注液真空表6c6，所述抽吸管6c1的下端连接有井筒连接件6c7。

通过本实施例的多功能井头6c，既方便对抽吸井进行抽吸作业，也方便对注液井进行注液作业。当需要进行抽吸作业时，开启抽吸调节阀门6c2，关闭注液调节阀门6c5，将土壤抽吸系统4连接于抽吸管6c1即可作业；当需要进行注液作业时，开启注液调节阀门6c5，关闭抽吸调节阀门6c2，将微生物修复系统5连接于注液管6c4即可作业；当需要同时进行抽吸和注液作业时，同时开启抽吸调节阀门6c2和注液调节阀门6c5，并将土壤抽吸系统4连接于抽吸管6c1，且将微生物修复系统5连接于注液管6c4。如此方便易行。

此外，所述井筒组件6b包括井筒6b1和设置在井筒6b1内的井内抽吸管6b2。所述井内抽吸管6b2与多功能井头6c的抽吸管6c1连通。

根据本发明的一个实施方式，如图9和图10所示，所述油气分离器4b具有分离罐体4b3，所述分离进气管4b1和分离出气管4b2均设置在分离罐体4b3的上部，所述分离罐体4b3内设有内腔旋流管4b4，所述内腔旋流管4b4的上端与所述分离进气管4b1相连，内腔旋流管4b4的下端位于分离罐体4b3的下部，所述分离罐体4b3的底部设有第一排污阀门4b5。

本实施例中，由抽吸井中出来的、地下含液固混合油气由分离进气管4b1进入分离罐体4b3内，并在内腔旋流管4b4与分离罐体4b3的内壁之间旋流分离，借助旋流分离作用，并在重力辅助作用下，液体与固体沉降至分离罐体4b3的底部，初步净化后的挥发性油气进入内腔旋流管4b4内部进行二次旋流分离，去除液体与固体后从顶部的分离出气管4b2被抽出；当沉降至分离罐体4b3底部的污物积累到一定量时，可开启第一排污阀门4b5排出。本实施例通过两次旋流分离提高了油气的除液、除固效果。

进一步地，所述油气分离器4b还具有第一底座4b6和第一视镜4b7，所述第一底座4b6连接在所述分离罐体4b3的底部，所述第一视镜4b7连接在所述分离罐体4b3的下部。本实施例中可通过第一视镜4b7观察分离罐体4b3内的分离情况以及污物的积累情况。

根据本发明的一个实施方式，如图11和图12所示，所述油气吸附器4c包括吸附罐体4c3、承托钢架4c4和活性炭床层4c5。所述吸附进气管4c1的上端位于吸附罐体4c3的上部，吸附进气管4c1的下端位于吸附罐体4c3内的下部位置，所述吸附出气管4c2设置在吸附罐体4c3的上部，所述吸附罐体4c3的底部设有第二排污阀门4c6。所述承托钢架4c4设置在所述吸附罐体4c3内，在承托钢架4c4上放置有筛网。所述活性炭床层4c5设置在吸附罐体4c3的内部和所述吸附进气管4c1的外部之间，活性炭床层4c5承设在筛网上方，所述吸附进气管4c1的下端位于筛网的下方。

本实施例中，旋涡真空泵4a送来的挥发性油气从吸附进气管4c1进入吸附罐体4c3的底部释放，再折流向上均匀经过活性炭床层4c5吸附，经由顶部的吸附出气管4c2排出。本实施例通过活性炭床层4c5能够充分吸附油气。

进一步地，所述油气吸附器4c还具有第二底座4c7和第二视镜4c8，所述第二底座4c7连接在所述吸附罐体4c3的底部，所述第一视镜4c8连接在所述吸附罐体4c3的下部。本实施例中可通过第二视镜4c8观察吸附罐体4c3内的分离情况以及污物的积累情况。

根据本发明的一个实施方式，配合图4所示，所述抽吸管组4d包括抽吸总管4d1和多个抽吸支管4d2，所述抽吸总管4d1的一端连接所述吸附进气管4c1，抽吸总管4d1的另一端连接所述分离出气管4b2，所述各抽吸支管4d2的一端分别连接抽吸总管4d1，抽吸支管4d2的另一端所述抽吸井头。所述抽吸总管4d1上设有所述旋涡真空泵4a、提抽总管气体过滤器4d3、抽吸总管调节阀门4d4和抽吸总管放空阀门4d5，各抽吸支管4d2上分别连接有抽吸支管调节阀门4d6和抽吸支管真空表4d7。所述油气输送管4e上设有油气输送管调节阀门4e1、油气输送管流量计4e2和油气输送管排空阀门4e3、油气输送管压力表4e4，所述油气输送管流量计设置于所述旋涡真空泵之后。

本实施例的油气输送管流量计4e2可采用金属管浮子流量计，以进行抽吸速率的计量，浮子的位移量以磁耦合的非接触方式传给指示器以显示抽吸速率。避免了以往采用普通转子流量计时，油气长期沉积沾污玻璃管刻度而无法准确读数的情况。金属管浮子流量计置于旋涡真空泵4a之后，避免了置于旋涡真空泵之前造成抽吸真空度损失过大而影响抽吸效果，也避免了含固、含液油气对流量计造成的损害。

根据本发明的一个实施方式，所述微生物修复系统5进一步包括搅拌器5e、液体过滤器5f、调节阀门5g和防爆电机5h，所述搅拌器5e连接在所述微生物与营养液配置罐5a上，且搅拌器5e的下端位于微生物与营养液配置罐5a内，以对注入液进行搅拌，所述搅拌器5e的上端位于微生物与营养液配置罐的外部，与防爆电机5h电连接，所述调节阀门5g和液体过滤器5f依次连接在所述吸液管道5b上。

本实施例的防爆电机5h带动搅拌器5e转动，搅拌器5e对注入液进行搅拌，配置好的注入液经液体过滤器5f去除固体杂质后，经注液计量泵5c加压后再由注液井头注入注液井，并渗透入注液井附近的地下土壤，对抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解。

此外，土壤抽吸系统4、微生物修复系统5，以及配套的电气控制柜7、井群系统储柜8，均可布置于一个撬装基础9上，如此可实现装置的快速转场、组装与启动。

电气控制系统、旋涡真空泵、搅拌器5e、注液计量泵5c均防爆，防爆等级为ExdeII BT4。电气控制系统配置定时控制组件，可对旋涡真空泵4a、搅拌器5e、注液计量泵5c的运行时间与待机时间进行自动控制。

本实施例的特点和优点是：

1、其适用于加油站、成品油库等轻质油污染非饱和带土壤的修复，具体来说，适用于汽油、柴油等VOCs、SVOCs为代表的轻质油品，以及距离地下水位较深的非饱和带土壤。

2、在应用前景上，作为一体化设备，非常适合作为加油站的配套设施，对已发生的轻质油污染土壤进行快速修复；也可以作为加油站的配套应急设施，一旦发生油品泄漏，可进行快速的应急处理。

3、技术特征：针对特定的汽油、柴油污染源类型，结合土壤气相抽吸、生物通风、微生物强化技术，开发适宜的复合修复方法及装置，在保证修复效果的同时实现成本最低的目标。

4、装置特征：一体化，模块化，启动迅速，转场方便。防爆等级高，修复不影响加油站营业。

实施方式2

一种轻质油污染土壤原位修复方法，所述方法包括步骤：

A、根据轻质油污染土壤现场地质条件、污染物分布范围与深度，安装井群系统，确定抽吸井1、注液井2的位置和数量；；

B、土壤抽吸系统4运行：开启旋涡真空泵4a，土壤中油气在负压驱动下，经所述抽吸井头进入所述抽吸管组4d；经由所述抽吸管组4d进入所述油气分离器4b脱除水分与土壤颗粒后，进入所述旋涡真空泵4a后转为正压，再经所述油气输送管4e进入所述油气吸附器4c净化后排入大气环境；

C、微生物修复系统5运行：注入液在所述微生物与营养液配制罐5a内进行配制，注入液经所述注液计量泵5c加压后再由所述注液井头与所述注液井注入土壤，对抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解；

D、在微生物修复系统5运行时，土壤抽吸系统4配合启动，通过调节抽吸压力与抽吸风量，为地下土壤供氧促进微生物降解，并将降解产生的VOCs抽吸清除。

下面给出一个具体的实施例来进一步说明本发明的实施步骤：

本实施例是在河北文安县某加油站现场完成。经勘查与检测分析，污染类型以汽油污染为主，并带有少量柴油污染，土壤性质为砂质粘土。

(1)安装地下井群系统。现场布井共12口，井深平均约4.5m。其中抽吸井4口，通风(注液)井8口；每口井由4个井筛组件与1个井筒组件构成。

(2)连接井群系统与土壤抽吸系统、微生物修复系统之间的抽吸管线与注液管线。

(3)油气抽吸修复阶段：抽吸真空度-0.02MPa，单井抽吸速率30-50m3/h。土壤抽吸系统4采用自动方式运行，每运行30min后，待机90min，如此循环反复进行。油气抽吸修复共45天。

(4)微生物修复阶段：分3批注入石油降解菌与营养盐混合液共约200L，其成分质量百分数为：尿素3％、磷酸二氢钾1％、共代谢基质α-乳糖0.5％，石油降解菌液1.0％、其余为新鲜水。土壤抽吸系统4随后运行为地下土壤供氧促进微生物降解，抽吸真空度-0.03MPa，单井抽吸速率10-15m3/h；土壤抽吸系统4采用自动方式运行，每运行60min后，待机60min，如此循环反复进行。微生物修复共45天。

在90天的现场修复周期内，土壤含油量由最初的平均25000mg/kg降至平均5000mg/kg以内。说明复合了土壤气相抽吸、微生物降解功能的原位修复方法及装置可快速高效的修复轻质油污染土壤。

本实施方式的其他结构、工作原理和有益效果与实施方式1的相同，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的几个实施例，本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明实施例进行各种改动，变型或组合而不脱离本发明的精神和范围。

Claims (11)

1.一种轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述装置包括：

井群系统，其包括抽吸井和注液井，所述抽吸井具有抽吸井头，所述注液井具有注液井头，所述抽吸井头和注液井头均为多功能井头；

土壤抽吸系统，其包括有旋涡真空泵、油气分离器和油气吸附器，所述油气分离器具有分离进气管和分离出气管，所述油气吸附器具有吸附进气管和吸附出气管，所述分离进气管通过抽吸管组与所述抽吸井头连接，所述分离出气管通过油气输送管与吸附进气管相连接，所述旋涡真空泵连接在油气输送管上，所述吸附出气管与大气相通；

微生物修复系统，其包括微生物与营养液配置罐，所述微生物与营养液配置罐内装设有注入液，所述微生物与营养液配置罐通过吸液管道与注液计量泵的入口连接，所述注液计量泵的出口通过注液管道与所述注液井头连接，以将注入液注入土壤中，对土壤中经抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解。

2.根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述油气分离器具有分离罐体，所述分离进气管和分离出气管均设置在分离罐体的上部，所述分离罐体内设有内腔旋流管，所述内腔旋流管的上端与所述分离进气管相连，内腔旋流管的下端位于分离罐体的下部，所述分离罐体的底部设有第一排污阀门。

3.根据权利要求2所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述油气分离器还具有第一底座和第一视镜，所述第一底座连接在所述分离罐体的底部，所述第一视镜连接在所述分离罐体的下部。

4.根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述油气吸附器包括：

吸附罐体，所述吸附进气管的上端位于吸附罐体的上部，吸附进气管的下端位于吸附罐体内的下部位置，所述吸附出气管设置在吸附罐体的上部，所述吸附罐体的底部设有第二排污阀门；

承托钢架，其设置在所述吸附罐体内，在承托钢架上放置有筛网；

活性炭床层，其设置在吸附罐体的内部和所述吸附进气管的外部之间，活性炭床层承设在筛网上方，所述吸附进气管的下端位于筛网的下方。

5.根据权利要求4所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述油气吸附器还具有第二底座和第二视镜，所述第二底座连接在所述吸附罐体的底部，所述第一视镜连接在所述吸附罐体的下部。

6.根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述注入液为石油降解菌与营养盐混合液，所述石油降解菌与营养盐混合液的成分质量百分数为：尿素2.1-3.0％、磷酸二氢钾0.7-1.0％、共代谢基质α-乳糖0.3-0.5％，石油降解菌液1.0-1.5％、其余为新鲜水。

7.根据权利要求6所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述微生物修复系统进一步包括搅拌器、液体过滤器、调节阀门和防爆电机，所述搅拌器连接在所述微生物与营养液配置罐上，且搅拌器的下端位于所述微生物与营养液配置罐内，以对所述注入液进行搅拌，所述第一搅拌器的上端位于所述微生物与营养液配置罐的外部，与防爆电机电连接，所述调节阀门和液体过滤器依次连接在所述吸液管道上。

8.根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述抽吸管组包括抽吸总管和多个抽吸支管，所述抽吸总管的一端连接所述吸附进气管，抽吸总管的另一端连接所述分离出气管，所述各抽吸支管的一端分别连接抽吸总管，抽吸支管的另一端所述抽吸井头，所述抽吸总管上设有所述旋涡真空泵、提抽总管气体过滤器、抽吸总管调节阀门和抽吸总管放空阀门，各抽吸支管上分别连接有抽吸支管调节阀门和抽吸支管流量计；

所述油气输送管上设有油气输送管调节阀门、油气输送管流量计、油气输送管排空阀门和油气输送管压力表，所述油气输送管流量计设置于所述旋涡真空泵之后。

9.根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述抽吸井、注液井和通风井均由井筛组件和井筒组件连接而成，所述井筒组件的上方连接所述多功能井头，所述井筛组件由至少一个井筛组成，各井筛为全焊式绕丝筛管，其由梯形丝持续绕组在呈圆周式排列的支撑丝上形成持续的高密度均匀缝隙，所述缝隙间形成V字形开口。

10.根据权利要求9所述的轻质油污染土壤原位修复装置，其特征在于，所述多功能井头包括抽吸管，所述抽吸管上依次设有抽吸调节阀门和抽吸真空表，所述抽吸管的下端一侧连接有注液管，所述注液管上设有注液调节阀门和注液真空表，所述抽吸管的下端连接有井筒连接件。

11.一种根据权利要求1所述的轻质油污染土壤原位修复装置的原位修复方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

A、根据轻质油污染土壤现场地质条件、污染物分布范围与深度，安装井群系统，确定抽吸井、注液井的位置和数量；

B、土壤抽吸系统运行：开启旋涡真空泵，土壤中油气在负压驱动下，经所述抽吸井头进入所述抽吸管组；经由所述抽吸管组进入所述油气分离器脱除水分与土壤颗粒后，进入所述旋涡真空泵后转为正压，再经所述油气输送管进入所述油气吸附器净化后排入大气环境；

C、微生物修复系统运行：注入液在所述微生物与营养液配制罐内进行配制，注入液经所述注液计量泵加压后再由所述注液井头与所述注液井注入土壤，对抽吸后残留的较重污染物进行微生物强化降解；

D、在微生物修复系统运行时，土壤抽吸系统配合启动，通过调节抽吸压力与抽吸风量，为地下土壤供氧促进微生物降解，并将降解产生的VOCs抽吸清除。

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