CN111299310A - 一种污染土壤原位修复系统及氨氮污染土壤的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种土壤污染治理领域修复技术，具体公开了一种污染土壤原位修复系统及利用该修复系统对氨氮污染土壤进行修复的方法。所述污染土壤修复系统包括通风井，抽提井，气体抽提装置，气液分离装置，气体处理装置，废液收集装置，所述气体处理装置为酸性洗涤塔。本发明通过利用所述修复系统中的气体抽提装置从氨氮污染土壤中抽提氨氮气体；然后利用气液分离装置将氨氮气体与水分进行分离；最后利用气体处理装置对分离后的氨氮气体进行酸洗，并利用废液收集装置收集废液。本发明的土壤修复系统及方法成本低廉且安全可控，能够快速对氨氮污染土壤进行修复，且降低对环境二次污染问题。

Description

一种污染土壤原位修复系统及氨氮污染土壤的修复方法

技术领域

本发明涉及土壤污染治理修复技术领域，特别是涉及一种污染土壤原位修复系统及利用该修复系统对氨氮污染土壤进行修复的方法。

背景技术

工业场地土壤中氨氮污染物的主要来源是工业生产企业如氮肥生产企业、以及化工厂和化学药品生产企业(生产工艺涉及氨水、铵类等化学原料)，在生产车间、分装车间、药品储存仓库和厂区内运输途中造成的药品泄露。大量的氨氮污染物直接进入土壤中，吸附于土壤颗粒内外表面，由于其具有较强的挥发性，容易在土壤中扩散，从而造成更大面积的土壤污染，甚至渗透到地下水中，造成严重的地下水污染，还会对地上生物造成危害。

目前我国已有氨氮污染土壤修复的工程案例，均是在认为剧烈扰动(如翻抛)的条件下，增大土壤颗粒与空气的接触面积情况下，土壤中的氨氮会以氨气的形式挥发出来。常温解吸过程需要在密闭式大棚中进行，操作人员做好安全防护，并对氨气进行集中收集处理。目前上述处理方法存在以下几方面的问题：

1、修复场地受限

常温解吸修复技术需要对污染场地的土壤开挖，对于场地上已有建筑或是已经硬化不适合进行土壤开挖的场地受限情况便不能应用此项技术。

2、存在二次污染

在异位常温解吸修复技术实施过程中，异位常温解吸技术是将场地内污染土壤进行挖掘清理后，运至密闭大棚中进行处置，因涉及污染土壤的挖掘清理、运输、异地堆置和处理，容易产生二次污染。

3、工程量大，成本高

对于氨氮污染深度大的场地，在异位常温解吸修复过程中，需要分区分层开挖受污染土壤，经处置后回填至原污染场地，该过程工程量大，需要较大场地堆放受污染土壤，而且成本较高。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种污染土壤原位修复系统，并利用该系统对氨氮污染土壤进行修复的方法。本发明的修复方法成本低廉且安全可控，能够快速对污染土壤进行修复，且降低对环境二次污染问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种污染土壤原位修复系统，所述修复系统包括通风井，抽提井，气体抽提装置，气液分离装置，气体处理装置，废液收集装置，所述气体处理装置为酸性洗涤塔。

具体而言，本发明所述所述气体抽提装置为真空泵。优选的，所述真空泵的气流量为400-600L/S。

具体而言，本发明所述抽提井和所述通风井设置在氨氮污染土壤中，且其纵向深度为0-12m，横向范围为3-50m。本发明根据实际污染土壤的情况可以在污染土壤中设置若干抽提井和通风井。

具体而言，本发明所述气体抽提装置和所述气液分离装置之间还设置有气体监测装置。优选的，所述气体监测装置包括压力计、流量计、温度计中的一种或多种。

具体而言，本发明所述气体抽提装置，气体监测装置，液分离装置以及气体处理装置之间通过气体管路连接。优选的，所述气体管路上设置有取样口，对气液分离后的气体测定其浓度。

本发明的另一个目的是提供一种氨氮污染土壤的修复方法，具体包括以下步骤：

提供所述的修复系统；

利用所述修复系统中的气体抽提装置从氨氮污染土壤中抽提氨氮气体；然后利用气液分离装置将氨氮气体与水分进行分离；最后利用气体处理装置对分离后的氨氮气体进行酸洗，并利用废液收集装置收集废液。

具体而言，本发明所述酸洗采用的溶液为稀硫酸。优选的，所述稀硫酸的浓度为2wt％稀硫酸。

与现有技术相比，本发明公开了以下技术效果：本发明的修复系统和修复方法不受污染场地限制，对于常规氨氮污染土壤治理均是采用异位常温解吸修复技术，气相抽提技术(SVE)在此类污染场地中未有过相关研究与应用，此项技术研究与应用，能解决受特殊条件限制不能采用异位常温解吸技术修复的氨氮污染场地；且本发明的修复方法二次污染低，该项技术属于原位修复，与异位常温解吸修复技术相比，避免因土壤挖掘、转移、运输等环节产生较高的二次污染。本发明的修复方法工程量小，成本低，相比现有常温解吸修复技术挖掘、转移、运输和回填土壤等工程量减小，成本降低。

附图说明

图1为本发明的污染土壤原位修复系统结构示意图。

序号说明：1为通风井，2为抽提井，3为气相抽提装置，4为气体监测装置，5为气液分离装置，6为气体处理装置，7为废液收集装置。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明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。

本发明的目的是提供一种污染土壤原位修复系统及对氨氮污染土壤的修养方法，本发明的修复系统如图1所示，包括通风井1，抽提井2，气体抽提装置3，气体监测装置4，气液分离装置5，气体处理装置6，废液收集装置7。所述抽提井1和所述通风井2设置在氨氮污染土壤中，且其纵向深度为0-12m，横向范围为3-50m。本发明根据实际污染土壤的情况可以在污染土壤中设置若干抽提井1和通风井2。所述气体抽提装置3为气流量400-600L/S的真空泵，所述气体处理装置为酸性洗涤塔。所述气体监测装置4是由压力计、流量计、温度计构成。所述气体抽提装置3，气体监测装置4，液分离装置5以及气体处理装置6之间通过气体管路连接。所述气体管路上设置有取样口，对气液分离后的气体测定其浓度。

本发明利用该修复系统对对氨氮污染土壤进行原位修复的方法，是利用所述修复系统中的气体抽提装置3从氨氮污染土壤中抽提氨氮气体；并经过气体监测装置4进行监测后进入气液分离装置5，利用气液分离装置5将氨氮气体与水分进行分离；最后利用气体处理装置6对分离后的氨氮气体进行酸洗，并利用废液收集装置7收集废液。所述酸洗采用浓度为2wt％稀硫酸在酸性洗涤塔中进行的。

利用本发明的修复系统对氨氮污染土壤进行修复，该污染区域25m深度范围内未揭露地下水，地层主要有粉质黏土和粉土。该区域3-12m土层土壤受氨氮污染严重，土质主要为粉质黏土和粉土，氨氮最高浓度达13800mg/kg。气相抽提修复系统：设计纵向深度0-12m，横向范围30-50m，横向抽提井50口，纵向抽提井8口，4口预留井，井管内径10cm，在30kPa真空度、纵向抽提井8井联抽情况下的真空双螺杆泵抽气量525L/S，采用1m³的橫置罐体进行气液分离，2％稀硫酸酸性洗涤塔来处理抽提出的氨气。依据实际处置情况，系统采用运行30min，停运30min的间歇式运行方式。运行180天，对氨氮污染土壤进行抽样检测，结果表明，土壤中氨氮浓度为223-378mg/kg，去除率平均达到97％以上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述修复系统包括通风井(1)，抽提井(2)，气体抽提装置(3)，气液分离装置(5)，气体处理装置(6)，废液收集装置(7)，所述气体处理装置(6)为酸性洗涤塔。

2.根据权利要求1所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述所述气体抽提装置(3)为真空泵。

3.根据权利要求2所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述真空泵的气流量为400-600L/S。

4.根据权利要求1所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述抽提井(1)和所述通风井(2)设置在氨氮污染土壤中，且其纵向深度为0-12m，横向范围为3-50m。

5.根据权利要求1所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述气体抽提装置(3)和所述气液分离装置(5)之间还设置有气体监测装置(4)。

6.根据权利要求5所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述气体监测装置(4)包括压力计、流量计、温度计中的一种或多种。

7.根据权利要求6所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述气体抽提装置(3)，气体监测装置(4)，液分离装置(5)以及气体处理装置(6)之间通过气体管路连接。

8.根据权利要求7所述的污染土壤原位修复系统，其特征在于，所述气体管路上设置有取样口。

9.一种氨氮污染土壤的修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供权利要求1-8任一项所述的修复系统；

利用所述修复系统中的气体抽提装置(3)从氨氮污染土壤中抽提氨氮气体；然后利用气液分离装置(5)将氨氮气体与水分进行分离；最后利用气体处理装置(6)对分离后的氨氮气体进行酸洗，并利用废液收集装置(7)收集废液。

10.根据权利要求9所述的氨氮污染土壤进的修复方法，其特征在于，所述酸洗采用的溶液为稀硫酸。

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