CN105618474B - 蒸馏处理土壤污染物的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蒸馏处理土壤污染物的装置及方法，其中，所述装置包括蒸汽高压锅炉、主钢管、支钢管、注水钢管、冷凝管、混凝土盖板、土工膜和收集装置，所述主钢管连通于所述蒸汽高压锅炉，且所述主钢管上连通有注水钢管，所述土工膜附于土坑的内部的表面上，且在所述土坑的开口处密封有所述混凝土盖板，所述支钢管的一端攻入所述密闭空间的内部，另一端沿长度方向延伸贯穿所述混凝土盖板并连通于所述主钢管上；所述冷凝管的一端连通于所述密闭空间的内部，另一端连通于所述收集装置。解决了目前处理土壤污染物的常用方法为化学处理法，在利用化学处理法治理污染土壤时，往往会产生新的污染物质，很难有效彻底的清除土壤中的污染物的问题。

Description

蒸馏处理土壤污染物的装置及方法
技术领域
本发明涉及土壤污染物处理装置及方法，具体地，涉及蒸馏处理土壤污染物的装置及方法。
背景技术
随着工农业生产的快速发展，人类生存的自然环境日益严重地受到各种不良因素的影响。大量的废水、废气和固废排向环境造成了环境污染，其中包括土壤污染。外来的有毒有害农药、石油、重金属以及酸性物质，破坏了土壤中物质和生态系统固有的动态平衡，土壤污染作为一种无形的污染，越来越受到人们的重视。常见的土壤污染物有芳香烃、苯、苯并芘、萘、二苯并蒽、苯并蒽、苯并荧蒽和茚并芘等，目前，处理这些土壤污染物的常用方法为化学处理法，在利用化学处理法治理污染土壤时，往往会产生新的污染物质，很难有效彻底的清除土壤中的污染物。
因此，提供一种能有效彻底清除土壤中有机物、芳香烃和苯等污染物的装置及治理方法是本发明亟需解决的问题。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种蒸馏处理土壤污染物的装置，解决了目前处理土壤污染物的常用方法为化学处理法，在利用化学处理法治理污染土壤时，往往会产生新的污染物质，很难有效彻底的清除土壤中的污染物的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种蒸馏处理土壤污染物的装置，其中，所述装置包括蒸汽高压锅炉、主钢管、支钢管、注水钢管、冷凝管、混凝土盖板、土工膜和收集装置，所述主钢管连通于所述蒸汽高压锅炉，且所述主钢管上连通有注水钢管，所述土工膜附于土坑的内部的表面上，且在所述土坑的开口处密封有所述混凝土盖板，所述土工膜和所述混凝土盖板围合以形成密闭空间，所述支钢管的一端攻入所述密闭空间的内部，另一端沿长度方向延伸贯穿所述混凝土盖板并连通于所述主钢管上；所述冷凝管的一端连通于所述密闭空间的内部，另一端连通于所述收集装置。
优选地，位于所述密闭空间内的支钢管的长度占整个所述支钢管长度的75％-85％。
优选地，所述蒸汽高压锅炉与所述主钢管的连接处上设有第一开关阀门，所述注水钢管上设有第二开关阀门。
优选地，所述装置还包括：自吸水泵装置，所述自吸水泵装置连通于所述收集装置。
优选地，所述自吸水泵装置至少包括水泵，所述水泵一端连通有吸水管道，另一端连通有出水管道，所述吸水管道连通于所述收集装置。
优选地，所述支钢管的数量为3-10个。
优选地，所述收集装置包括收集箱和缠绕于所述收集箱外部的冷凝水管，所述冷凝水管上设有进水口与出水口。
优选地，所述支钢管与所述混凝土盖板相接触的位置设置有密封圈。
本发明还提供了一种蒸馏处理土壤污染物的方法，其中，所述方法包括：使用上述任意一项所述的蒸馏处理土壤污染物的装置，
(1)将需要治理的土壤挖出以形成土坑；
(2)将所述土坑进行整平并覆盖所述土工膜；
(3)将所述土工膜侧面开口，并将所述开口通过冷凝管连通所述收集装置；
(4)将步骤中挖出的土壤填入所述土坑中，并将所述支钢管插入所述土壤中，用混凝土盖板加盖，使得所述土工膜和所述混凝土盖板围合以形成密闭空间；
(5)对所述土坑进行注水，注水结束后开启所述蒸汽高压锅炉，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
优选地，步骤(5)中，对所述土坑进行注水，注水结束后开启所述蒸汽高压锅炉，对土坑内的土壤进行蒸馏处理的方法包括：
所述蒸汽高压锅炉与所述主钢管的连接处上设有第一开关阀门，所述注水钢管上设有第二开关阀门；
关闭第一开关阀门且开启第二开关阀门，对所述土坑进行注水，注水结束后，开启第一开关阀门且关闭第二开关阀门，开启所述蒸汽高压锅炉，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
根据上述技术方案，本发明提供了一种蒸馏处理土壤污染物的装置，该装置利用高温高压蒸汽，将注入清洁水的土壤进行蒸馏，使得土壤中有机物、芳香烃和苯类污染物经过蒸馏进入到收集装置中，并进行集中收集和处理，与传统的化学处理法相比，利用该装置进行蒸馏处理，不会引入化学物质和新的污染物，可以方便有效的去除土壤中的芳香烃、苯、苯并芘、萘、二苯并蒽、苯并蒽、苯并荧蒽和茚并芘等污染物，同时也适合对挥发性VOCs和半挥发性SVOCs的复合污染土壤进行整治。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明提供的蒸馏处理土壤污染物的装置的结构示意图。
附图标记说明
1-蒸汽锅炉 2-注水钢管
3-混凝土盖板 4-自吸水泵装置
5-支钢管 6-收集装置
7-土工膜
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
如图1所示，本发明提供了一种蒸馏处理土壤污染物的装置，其中，所述装置包括蒸汽高压锅炉1、主钢管、支钢管5、注水钢管2、冷凝管、混凝土盖板3、土工膜7和收集装置6，主钢管连通于蒸汽高压锅炉1，且主钢管上连通有注水钢管2，土工膜7附于土坑的内部的表面上，且在土坑的开口处密封有混凝土盖板3，土工膜7和混凝土盖板3围合以形成密闭空间，支钢管5的一端攻入密闭空间的内部，另一端沿长度方向延伸贯穿混凝土盖板3并连通于主钢管上；冷凝管的一端连通于密闭空间的内部，另一端连通于收集装置6。该装置利用高温高压蒸汽，将注入清洁水的土壤进行蒸馏，使得土壤中有机物、芳香烃和苯类污染物经过蒸馏进入到收集装置中，并进行集中收集和处理，与传统的化学处理法相比，利用该装置进行蒸馏处理，不会引入化学物质和新的污染物，可以方便有效的去除土壤中的芳香烃、苯、苯并芘、萘、二苯并蒽、苯并蒽、苯并荧蒽和茚并芘等污染物，同时也适合对挥发性VOCs和半挥发性SVOCs的复合污染土壤进行整治。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了使得蒸汽能充分的深入到待处理的土壤中，加大污染物的处理效率，位于密闭空间内的支钢管5的长度占整个支钢管5长度的75％-85％，当然，这里位于密闭空间内的支钢管5的长度可以根据本领域人员的需求进行调整。
在本发明的一种更为优选的实施方式中，为了方便控制蒸汽和清洁水的输入，防止注入清洁水时，清洁水流入到蒸汽高压锅炉1中，蒸汽高压锅炉1与主钢管的连接处上设有第一开关阀门，注水钢管2上设有第二开关阀门，对土坑进行注水时，关闭第一开关阀门且开启第二开关阀门，注水结束后，开启第一开关阀门且关闭第二开关阀门，开启蒸汽高压锅炉1，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了方便将收集装置6中的冷凝的污染液体抽出，装置还包括：自吸水泵4装置，自吸水泵装置4连通于收集装置6，优选的，自吸水泵装置4至少包括水泵，水泵一端连通有吸水管道，另一端连通有出水管道，吸水管道连通于收集装置6。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了增加蒸馏效率，支钢管5的数量为3-10个，当然，这里的支钢管5的数量可以根据本领域人员的实际需求进行调整。
在本发明的一种更为优选的实施方式中，为了使得蒸馏气体在收集装置6中更为快速的冷却，增加处理效率，收集装置6包括收集箱和缠绕于收集箱外部的冷凝水管，冷凝水管上设有进水口与出水口，通过冷水循环对收集装置进行冷却处理。
在本发明的一种优选的实施方式中，为了增加土坑的密闭性，防止在蒸馏过程中，有害蒸馏气体外泄，支钢管5与混凝土盖板3相接触的位置设置有密封圈。
本发明还提供了一种蒸馏处理土壤污染物的方法，其中，所述方法包括：使用上述任意一项的蒸馏处理土壤污染物的装置，(1)将需要治理的土壤挖出以形成土坑；(2)将土坑进行整平并覆盖土工膜7；(3)将土工膜7侧面开口，并将开口通过冷凝管连通收集装置6；(4)将步骤(1)中挖出的土壤填入土坑中，并将支钢管5插入土壤中，用混凝土盖板3加盖，使得土工膜7和混凝土盖板3围合以形成密闭空间；(5)对土坑进行注水，注水结束后开启蒸汽高压锅炉1，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。优选的，对土坑进行注水时关闭第一开关阀门且开启第二开关阀门，注水结束后，开启第一开关阀门且关闭第二开关阀门，开启蒸汽高压锅炉1，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (3)

1.一种蒸馏处理土壤污染物的装置，其特征在于，所述装置包括蒸汽高压锅炉(1)、主钢管、支钢管(5)、注水钢管(2)、冷凝管、混凝土盖板(3)、土工膜(7)和收集装置(6)，所述主钢管连通于所述蒸汽高压锅炉(1)，且所述主钢管上连通有注水钢管(2)，所述土工膜(7)附于土坑的内部的表面上，且在所述土坑的开口处密封有所述混凝土盖板(3)，所述土工膜(7)和所述混凝土盖板(3)围合以形成密闭空间，所述支钢管(5)的一端攻入所述密闭空间的内部，另一端沿长度方向延伸贯穿所述混凝土盖板(3)并连通于所述主钢管上；所述冷凝管的一端连通于所述密闭空间的内部，另一端连通于所述收集装置(6)；所述装置还包括：自吸水泵装置(4)，所述自吸水泵装置(4)连通于所述收集装置(6)；所述自吸水泵装置(4)至少包括水泵，所述水泵一端连通有吸水管道，另一端连通有出水管道，所述吸水管道连通于所述收集装置(6)；所述收集装置(6)包括收集箱和缠绕于所述收集箱外部的冷凝水管，所述冷凝水管上设有进水口与出水口；位于所述密闭空间内的支钢管(5)的长度占整个所述支钢管(5)长度的75％-85％；所述蒸汽高压锅炉(1)与所述主钢管的连接处上设有第一开关阀门，所述注水钢管(2)上设有第二开关阀门；所述支钢管(5)的数量为3-10个；所述支钢管(5)与所述混凝土盖板(3)相接触的位置设置有密封圈。
2.一种蒸馏处理土壤污染物的方法，其特征在于，所述方法包括：使用权利要求1所述的蒸馏处理土壤污染物的装置，
(1)将需要治理的土壤挖出以形成土坑；
(2)将所述土坑进行整平并覆盖所述土工膜(7)；
(3)将所述土工膜(7)侧面开口，并将所述开口通过冷凝管连通所述收集装置(6)；
(4)将步骤(1)中挖出的土壤填入所述土坑中，并将所述支钢管(5)插入所述土壤中，用混凝土盖板(3)加盖，使得所述土工膜(7)和所述混凝土盖板(3)围合以形成密闭空间；
(5)对所述土坑进行注水，注水结束后开启所述蒸汽高压锅炉(1)，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
3.根据权利要求2所述的蒸馏处理土壤污染物的方法，其特征在于，步骤(5)中，对所述土坑进行注水，注水结束后开启所述蒸汽高压锅炉(1)，对土坑内的土壤进行蒸馏处理的方法包括：
所述蒸汽高压锅炉(1)与所述主钢管的连接处上设有第一开关阀门，所述注水钢管(2)上设有第二开关阀门；
关闭第一开关阀门且开启第二开关阀门，对所述土坑进行注水，注水结束后，开启第一开关阀门且关闭第二开关阀门，开启所述蒸汽高压锅炉(1)，对土坑内的土壤进行蒸馏处理。
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