CN104475442A - 挥发性污染土壤及地下水修复系统 - Google Patents

Abstract

一种挥发性污染土壤及地下水修复系统，包括土壤挖掘和破碎系统、土壤加热和震荡系统、移动式土壤输送皮带机、挥发废气吸收吸附系统；废水好氧处理池、废水沉淀池；土壤加热和震荡系统为斜坡式结构；挥发废气吸收吸附系统从底部向上依次为挥发废气氧化吸收区、除雾器、活性炭吸附区和排气扇；挥发废气氧化吸收区的底部与废水好氧处理池连通，废水好氧处理池上部设有地下污染废水进水管，底部设有曝气装置；废水沉淀池的进水口与废水好氧处理池的出水口连通，废水沉淀池的上部设有溢水堰和出水管；所述废水沉淀池的出水管连接处理水循环泵；废水沉淀池和废水好氧处理池之间设有污泥回流系统。

Description

挥发性污染土壤及地下水修复系统

技术领域

本发明涉及污染土壤及地下水修复治理技术领域，尤其是一种挥发性污染土壤及地下水修复系统。

背景技术

企业生产过程中经常会对土壤造成严重污染，这些重污染场地中的挥发性物质含量很高，而这些污染物大多属于疏水性有机物，在水相中的溶解度较小，能长时间地滞留在土壤环境中，既破坏了土壤的结构和功能，对土壤的理化性质产生严重影响，又成为地下水的长期污染源。

目前对挥发性污染土壤的治理多采用将土壤挖走异地进行焚烧、填埋、水力冲洗等处理，但存在处理成本较高，易产生二次污染等问题。

对污染的地下水多采用物理、化学和生物处理法进行处理，其中生物处理法成本较低，不产生二次污染。

中国专利《挥发性和半挥发性有机物污染土壤场外治理工艺及装置》(专利号：200410056888.7)公开了一种挥发性和半挥发性有机物污染土壤场外治理工艺及装置，该装置具有结构简单等优点；但该专利装置存在以下缺陷：挥发性和半挥发性有机物仅仅通过活性炭的吸附，难以满足大气的排放标准。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服上述专利的技术问题，提供一种挥发性污染土壤和地下水修复系统装置，能有效处理各种挥发性污染土壤，同时对污染的地下水进行处理，系统装置结构简单，操作方便，可在污染现场就地进行修复治理。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种挥发性污染土壤及地下水修复系统，包括土壤挖掘和破碎系统、土壤加热和震荡系统、移动式土壤输送皮带机、挥发废气吸收吸附系统；废水好氧处理池、废水沉淀池。

所述土壤加热和震荡系统包括土壤进口、电加热管或微波加热管、土壤震荡斜斗、土壤出口。所述土壤加热和震荡系统为斜坡式结构，最上部设有挥发气体收集口，挥发气体收集口连接挥发气体排气管和排气泵；排气管和挥发废气吸收吸附系统的进气管连通。

所述移动式土壤输送皮带机为两部，一部土壤输送皮带机的一端连接土壤挖掘和破碎系统，另一端连接土壤加热和震荡系统的土壤进口，第二部土壤输送皮带机的一端连接土壤加热和震荡系统的土壤出口，另一端连接回填场地。

所述挥发废气吸收吸附系统从底部向上依次为挥发废气氧化吸收区、除雾器、活性炭吸附区和排气扇。

所述的挥发废气氧化吸收区内下部设有进气管、布气管，上部设有臭氧氧化处理水喷淋装置、臭氧氧化处理水喷淋装置连接处理水循环泵和臭氧发生器。

所述的挥发废气氧化吸收区上部设有除雾器，除雾器是将气体中的大液滴进行收集，并使之返回，减少气体中的水份，其工作原理是气体进入除雾器，经过一系列弯道，从顶部排出，而水滴由于其质量和动能的作用，在经过弯道部分时，直线下落，冲撞除雾器的表面，并在到重力作用下弹回。

进一步的优选设备，除雾器为折流板除雾器或漩流板除雾器。

所述的除雾器上部设有活性炭吸附区，所述的活性炭吸附区中设置活性炭，活性炭要求具有孔隙发达、比表面积大、吸附速度快、抗摩擦、耐冲洗等优点，如经过较长时间的运行，发现活性炭变粘，气速降低时就需及时更换活性炭。

为便于处理完的洁净气体排出，所述的活性炭吸附区上部安装有排气扇。

所述挥发废气氧化吸收区的底部与废水好氧处理池连通，所述废水好氧处理池上部设有地下污染废水进水管，底部设有曝气装置。

所述地下污染废水进水管与水泵、排水管连通；所述排水管深入污染的地下水中。

所述废水沉淀池的进水口与废水好氧处理池的出水口连通，所述废水沉淀池的上部设有溢水堰和出水管；所述废水沉淀池出水管连接处理水循环泵。

所述废水沉淀池和废水好氧处理池之间设有污泥回流系统；所述污泥回流系统具有进口端和出口端，进口端位于靠近沉淀池底部的位置，出口端与废水好氧处理池连通。

为了方便清理，加强沉降效果，所述沉淀池底部呈上宽下窄逐步收敛的结构。传统的平整的底部不利于污泥的自主流动，采用上宽下窄逐步收敛的结构之后，可以有效减少边缘角落处沉积污垢，同时也方便清理。

为了便于曝气系统和污泥回流系统的操作与维护，曝气系统具有鼓风机，污泥回流系统具有污泥回流泵，所述鼓风机和污泥回流泵均设在好氧池和沉淀池的外部。

进一步的，所述的臭氧氧化处理水喷淋装置为螺旋状喷淋装置；喷射出的水呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角，有利于扩大挥发废气与水的接触面积，提高吸收率和吸收效果。

本发明的有益效果是，首先利用土壤挖掘和破碎系统把污染土壤由污染场地挖出并破碎后由移动式土壤输送皮带机输送到土壤加热和震荡系统的土壤进口，加热系统对污染土壤进行加热，在震荡和下滚的作用下，污染土壤中的挥发性物质进入空气中，汇集到最上部的挥发气体收集口，并由挥发气体排气管和排气泵泵入挥发废气氧化吸收区内的进气管和布气管，挥发废气中的土壤细小颗粒和部分污染物被氧化、吸收，挥发废气溢出水面后与臭氧氧化处理水喷淋装置喷出的臭氧氧化处理水混合接触进一步发生化学反应，挥发废气中的有害物质被氧化成易于吸收和吸附的小分子物质；挥发废气继续上升然进入除雾器，挥发废气中的液滴在这里被拦截下来；挥发废气上升然后进入活性炭吸附区，挥发废气中所夹杂的物质和液滴在这里被拦截吸附下来，至此挥发废气被处理成洁净的气体，实现达标排放；氧化反应后的臭氧氧化处理水进入废水好氧处理池，与地下污染水混合后进行好氧曝气处理，好氧曝气处理后的废水进入废水沉淀池实现泥水分离，一部分处理后的水回流进入处理水循环泵，一部分达标排放；生化污泥一部分回流，多余部分排放。修复完成后的土壤由土壤出口排出，并由另一部移动式土壤输送皮带机回填场地原位；本发明的污染土壤和地下水修复装置结构简单，易于制造，使用方便，效率高。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的实施例的结构示意图；

图中：1.土壤挖掘和破碎系统，2.土壤加热和震荡系统，2-1.土壤进口，2-2.土壤出口，2-3.挥发气体收集口，2-4.挥发气体排气管，2-5.挥发气体排气泵，3.移动式土壤输送皮带机，4.挥发废气吸收吸附系统，4-1.进气管，4-2.布气管，4-3.臭氧氧化处理水喷淋装置，4-4.处理水循环泵，4-5.臭氧发生器，4-6.除雾器，4-7.活性炭吸附区，4-8.排气扇，5.废水好氧处理池，5-1.地下污染废水进水管，5-2.曝气装置，6.废水沉淀池，7.污泥回流系统。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

如图1所示的本发明的一种挥发性污染土壤及地下水修复系统，包括土壤挖掘和破碎系统1、土壤加热和震荡系统2、移动式土壤输送皮带机3、挥发废气吸收吸附系统4；废水好氧处理池5、废水沉淀池6。

所述土壤加热和震荡系统2包括土壤进口2-1、电加热管或微波加热管、土壤震荡斜斗、土壤出口2-2。所述土壤加热和震荡系统2为斜坡式结构，最上部设有挥发气体收集口2-3，挥发气体收集口2-3连接挥发气体排气管2-4和挥发气体排气泵2-5；挥发气体排气管2-4和挥发废气吸收吸附系统4的进气管4-1连通。

所述移动式土壤输送皮带机3为两部，一部土壤输送皮带机的一端连接土壤挖掘和破碎系统1，另一端连接土壤加热和震荡系统的土壤进口2-1，所述第二部土壤输送皮带机的一端连接土壤加热和震荡系统的土壤出口2-2，另一端连接回填场地。

所述挥发废气吸收吸附系统4从底部向上依次为挥发废气氧化吸收区、除雾器4-6、活性炭吸附区4-7和排气扇4-8。

所述的挥发废气氧化吸收区内下部设有进气管4-1、布气管4-2，上部设有臭氧氧化处理水喷淋装置4-3、臭氧氧化处理水喷淋装置4-3连接处理水循环泵4-4和臭氧发生器4-5。

所述的挥发废气氧化吸收区上部设有除雾器4-6，除雾器4-6是将气体中的大液滴进行收集，并使之返回，减少气体中的水份，其工作原理是气体进入除雾器，经过一系列弯道，从顶部排出，而水滴由于其质量和动能的作用，在经过弯道部分时，直线下落，冲撞除雾器的表面，并在到重力作用下弹回。

进一步的优选设备，除雾器4-6为折流板除雾器或漩流板除雾器。

所述的除雾器4-6上部设有活性炭吸附区4-7，所述的活性炭吸附区4-7中设置活性炭，活性炭要求具有孔隙发达、比表面积大、吸附速度快、抗摩擦、耐冲洗等优点，如经过较长时间的运行，发现活性炭变粘，气速降低时就需及时更换活性炭。

为便于处理完的洁净气体排出，所述的活性炭吸附区上部安装有排气扇4-8。

所述挥发废气氧化吸收区的底部与废水好氧处理池5连通，所述废水好氧处理池5上部设有地下污染废水进水管5-1，底部设有曝气装置5-2。

所述地下污染废水进水管5-1与水泵、排水管连通；所述排水管深入污染的地下水中。

所述废水沉淀池6的进水口与废水好氧处理池5的出水口连通，所述废水沉淀池的6上部设有溢水堰和出水管；所述废水沉淀池6的出水管连接处理水循环泵4-4。

所述废水沉淀池6和废水好氧处理池5之间设有污泥回流系统7；所述污泥回流系统7具有进口端和出口端，进口端位于靠近沉淀池底部的位置，出口端与废水好氧处理池5连通。

为了方便清理，加强沉降效果，所述沉淀池6底部呈上宽下窄逐步收敛的结构。传统的平整的底部不利于污泥的自主流动，采用上宽下窄逐步收敛的结构之后，可以有效减少边缘角落处沉积污垢，同时也方便清理。

为了便于曝气系统和污泥回流系统的操作与维护，曝气系统具有鼓风机，污泥回流系统7具有污泥回流泵，所述鼓风机和污泥回流泵均设在好氧池和沉淀池的外部。

进一步的，所述的臭氧氧化处理水喷淋装置4-3为螺旋状喷淋装置；喷射出的水呈现雾状，且水雾之间交叉融合，不留死角，有利于扩大挥发废气与水的接触面积，提高吸收率和吸收效果。

本发明的有益效果是，首先利用土壤挖掘和破碎系统1把污染土壤由污染场地挖出并破碎后由移动式土壤输送皮带机3输送到土壤加热和震荡系统的土壤进口2-1，加热系统对污染土壤进行加热，在震荡和下滚的作用下，污染土壤中的挥发性物质进入空气中，汇集到最上部的挥发气体收集口2-3，并由挥发气体排气管2-4和排气泵2-5泵入挥发废气氧化吸收区内的进气管4-1和布气管4-2，挥发废气中的土壤细小颗粒和部分污染物被氧化、吸收，挥发废气溢出水面后与臭氧氧化处理水喷淋装置4-3喷出的臭氧氧化处理水混合接触进一步发生化学反应，挥发废气中的有害物质被氧化成易于吸收和吸附的小分子物质；挥发废气继续上升然进入除雾器4-6，挥发废气中的液滴在这里被拦截下来；挥发废气上升然后进入活性炭吸附区4-7，挥发废气中所夹杂的物质和液滴在这里被拦截吸附下来，至此挥发废气被处理成洁净的气体，实现达标排放；氧化反应后的臭氧氧化处理水进入废水好氧处理池5，与地下污染水混合后进行好氧曝气处理，好氧曝气处理后的废水进入废水沉淀池6实现泥水分离，一部分处理后的水回流进入处理水循环泵4-4，一部分达标排放；生化污泥一部分回流，多余部分排放。修复完成后的土壤由土壤出口2-2排出，并由另一部移动式土壤输送皮带机回填场地原位；本发明的污染土壤和地下水修复装置结构简单，易于制造，使用方便，效率高。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (1)

1.一种挥发性污染土壤及地下水修复系统，其特征在于：所述系统包括土壤挖掘和破碎系统(1)、土壤加热和震荡系统(2)、移动式土壤输送皮带机(3)、挥发废气吸收吸附系统(4)；废水好氧处理池(5)、废水沉淀池(6)；

所述土壤加热和震荡系统(2)包括土壤进口(2-1)、电加热管或微波加热管、土壤震荡斜斗、土壤出口(2-2)；所述土壤加热和震荡系统(2)为斜坡式结构，最上部设有挥发气体收集口(2-3)，挥发气体收集口(2-3)连接挥发气体排气管(2-4)和挥发气体排气泵(2-5)；挥发气体排气管(2-4)和挥发废气吸收吸附系统的进气管(4-1)连通；

所述移动式土壤输送皮带机(3)为两部，一部土壤输送皮带机的一端连接土壤挖掘和破碎系统(1)，另一端连接土壤加热和震荡系统的土壤进口(2-1)，第二部土壤输送皮带机的一端连接土壤加热和震荡系统的土壤出口(2-2)，另一端连接回填场地；

所述挥发废气吸收吸附系统(4)从底部向上依次为挥发废气氧化吸收区、除雾器(4-6)、活性炭吸附区(4-7)和排气扇(4-8)；

所述的挥发废气氧化吸收区内下部设有进气管(4-1)、布气管(4-2)，上部设有臭氧氧化处理水喷淋装置(4-3)、臭氧氧化处理水喷淋装置(4-3)连接处理水循环泵(4-4)和臭氧发生器(4-5)；

所述的挥发废气氧化吸收区上部设有除雾器(4-6)，进一步的优选设备，除雾器(4-6)为折流板除雾器或漩流板除雾器；

所述的除雾器(4-6)上部设有活性炭吸附区(4-7)，为便于处理完的洁净气体排出，所述的活性炭吸附区上部安装有排气扇(4-8)；

所述挥发废气氧化吸收区的底部与废水好氧处理池(5)连通，所述废水好氧处理池(5)上部设有地下污染废水进水管(5-1)，底部设有曝气装置(5-2)；

所述地下污染废水进水管(5-1)和水泵、排水管连通；所述排水管深入污染的地下水中；

所述废水沉淀池(6)的进水口与废水好氧处理池(5)的出水口连通，所述废水沉淀池的(6)上部设有溢水堰和出水管；所述废水沉淀池(6)的出水管连接处理水循环泵(4-4)；

所述废水沉淀池(6)和废水好氧处理池(5)之间设有污泥回流系统(7)；所述污泥回流系统(7)具有进口端和出口端，进口端位于靠近沉淀池底部的位置，出口端与废水好氧处理池(5)连通。