CN111790740A

CN111790740A - 一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置

Info

Publication number: CN111790740A
Application number: CN202010814925.5A
Authority: CN
Inventors: 卓剑锋
Original assignee: Fujian Anguan Environment Technology Co ltd
Current assignee: Fujian Anguan Environment Technology Co ltd
Priority date: 2020-08-13
Filing date: 2020-08-13
Publication date: 2020-10-20

Abstract

本发明公开了一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置，至少包括以下步骤：S1、粉碎预处理；S2、滚筒擦洗；S3、分级筛选；S4、氧化处理；S5、压滤脱水。本发明基于化学淋洗以及分级筛选的基础上，将电解絮凝以及电解氧化等多种水处理技术结合，通过在不同土壤粒径的清洗过程中采用不同电解形式处理后的水进行清洗，以便于在不使用淋洗药剂的前提下，修复多种有机物污染的土壤。

Description

一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置

技术领域

本发明涉及石油烃有机物污染土壤修复的技术领域，具体是一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置。

背景技术

在石油生产、储运、炼制、加工过程中，由于事故、非正常操作及检修等原因，都会有石油烃有机物的溢出和排放，例如油田开发过程中的井喷事故、输油管线和储油罐的泄露等都可能导致石油烃类的大量溢出，在溢出石油回收困难的情况下，残留的一部分会对土壤、地下水等造成污染。

石油是由数百种化合物组成的复合体，当石油烃类进入土壤后，能够改变土壤有机质的组成和结构，堵塞土壤孔隙，影响土壤的通透性；同时由于石油中含有各种反应基，能与无机氮、磷等结合并限值硝化作用和脱磷酸作用，对植物的生产产生不良影响，甚至造成植物死亡；石油烃也可能残留在植物的果实部分，通过食物进入食物链，造成人与动物的危害；同时土壤的污染也将入侵地下水，通过地下水从而进入饮用水资源和地下水资源，危害人类生活健康。

石油烃污染土壤修复技术主要为生物修复法和物理化学法。生物修复技术是通过某种特定的微生物的可以新陈代谢来分解污染物；生物修复技术一般情况下适用于污染程度较小土壤的修复，污染程度较高的情况下，微生物一般都不易存活，很难对土壤污染物进行有效的去除，且生物修复技术具有对土壤环境比较敏感，修复周期长，稳定性较差等缺点。

物理化学法具有其处理量大、适应范围广、见效快等特点，是实际运用中较为常见的方法；目前主要采用的是热处理脱附法和化学淋洗法；热处理法一般用于污染浓度很高的石油烃污染土壤或含油污泥的处理上，其能够回收石油烃，且快速实现脱附且不伤害土壤的其他物质，但由于投资成本高、运行费用高等缺点不能广泛运用；化学淋洗法在实际运用中最为常见，此法采用水淋洗为基础，在淋洗过程通过加入各种化学药剂，将土壤中的石油烃进行析出、氧化或降解；从而将土壤中的石油烃污染转移到废水中，再次进行废水的处理，最终实现石油烃的去除。

目前的化学淋洗法具有消耗大量的化学药剂、大量的干净水源且淋洗不干净，存在残留、带来二次污染的特点；因此，亟待需要开发一种能够节约用水、节约药剂、不带入二次污染和残留的化学淋洗法并能够促进石油烃土壤修复技术进步的用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法，至少包括以下步骤：

S1、粉碎预处理：

用于粉碎待修复土壤，并将粉碎后的土壤混合一定比例的清水形成泥浆；

S2、滚筒擦洗：

利用土壤擦洗滚筒擦洗泥浆，使土壤中大粒径颗粒表层的石油烃在擦洗过程中被洗出到泥浆中；

S3、分级筛选：

具体将擦洗后的泥浆进行多级筛选，使大颗粒粒径的土壤组分筛出，而后剩余的泥浆进行物理沉淀，其中，物理沉淀后的上部废水进行电解絮凝处理；

S4、氧化处理：

将沉淀后的微细泥浆导入氧化槽并反应获得干净泥浆；

S5、压滤脱水：

用于压滤脱水干净泥浆，其中，压滤脱水产生的渗滤液进行电解氧化处理。

作为本发明进一步的方案：电解絮凝处理：将物理沉淀后的上部废水导入电解絮凝系统进行废水处理，处理后的清水导入S1中的粉碎土壤中。

作为本发明进一步的方案：电解氧化处理：利用电解氧化水发生器处理压滤脱水并获得电解氧化水，并将获得的电解氧化水导入氧化槽中。

一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，至少包括装置本体，所述装置本体的内部可自由装卸的设置有输送模块、土壤擦洗模块、多级筛选模块、废水处理回用模块、氧化与脱水模块以及电解氧化发生器模块。

作为本发明进一步的方案：所述废水处理回用模块至少包括与多级筛选模块连通的管道过滤器，所述管道过滤器的一端通过管道连接有输送泵，所述输送泵的一端通过管道连接有模块化电絮凝，所述模块化电絮凝的一端连接有泥土过滤器，所述泥土过滤器的一端连接有过滤泵，所述过滤泵的一端连接有精密过滤器。

作为本发明进一步的方案：所述模块化电絮凝包括上下两个电絮凝模块以及分别与两个电絮凝模块电连接的直流电源器。

作为本发明进一步的方案：所述电解氧化发生器模块至少包括依序连接的卧式过滤器、碟片式吸附过滤器以及电解水发生器。

作为本发明进一步的方案：所述卧式过滤器的内部设置有用于截留废水中残留泥浆的第一滤芯而碟片式吸附过滤器的内部设置有用于吸附水中残留还原性物质或污染物的第二滤芯。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1）本发明基于化学淋洗以及分级筛选的基础上，将电解絮凝以及电解氧化等多种水处理技术结合，通过在不同土壤粒径的清洗过程中采用不同电解形式处理后的水进行清洗，以便于在不使用淋洗药剂的前提下，修复多种有机物污染的土壤。

2）考虑到上述方法的应用问题，本发明巧妙的在一体化的装置本体的内部设置了可实现自由式的组合、装卸和运输的输送模块、土壤擦洗模块、多级筛选模块、废水处理回用模块、氧化与脱水模块以及电解氧化发生器模块。以便于对不同地区、不同浓度、不同污染源的石油烃污染土壤进行现场修复。

附图说明

图1为一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法的处理流程示意图。

图2为一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置的整体结构示意图。

图3为本发明中废水处理回用模块的整体结构示意图。

图4为本发明中电解氧化发生器模块的整体结构示意图。

图中附图标记含义如下所示：

100、装置本体；110、输送模块；120、土壤擦洗模块；130、多级筛选模块；140、废水处理回用模块；141、管道过滤器；142、输送泵；143、模块化电絮凝；144、泥土过滤器；145、过滤泵；146、精密过滤器；150、氧化与脱水模块；160、电解氧化发生器模块；161、卧式过滤器；162、碟片式吸附过滤器；163、电解水发生器；1431、电絮凝模块；1432、直流电源器；1611、第一滤芯；1621、第二滤芯。

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。

请参阅图1，本发明实施例中，一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法，至少包括以下步骤：

S1、粉碎预处理：

S2、滚筒擦洗：

S3、分级筛选：

具体将擦洗后的泥浆进行多级筛选，使大颗粒粒径（大于1mm）的土壤组分筛出，而后剩余的泥浆进行物理沉淀，其中，沉淀的上部废水含有石油烃，而后将物理沉淀后的上部废水导入电解氧化水发生器，废水经过处理后，石油烃得以降解，而后清水再次回到前端与粉碎后土壤混合，如此循环；

沉淀的泥浆由于其粒径过小，污染物可能已经进入土壤颗粒内部，依靠单独的水力擦洗无法实现污染的去除。因此需要以下步骤：

S4、氧化处理：

将沉淀后的微细泥浆导入氧化槽，在氧化槽内，电解氧化产生的高氧化性水通过射流的释放器与沉淀的泥浆进行充分的混合，在满足一定的氧化时间后，泥浆内的石油烃被氧化物质所氧化成为二氧化碳；

S5、压滤脱水：

用于压滤脱水干净泥浆，利用电解絮凝系统处理压滤脱水并获得电解氧化水，并将获得的电解氧化水导入氧化槽中。

如图2所示，一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，至少包括装置本体100，所述装置本体100的内部可自由式组合、装卸和运输的设置有输送模块110、土壤擦洗模块120、多级筛选模块130、废水处理回用模块140、氧化与脱水模块150以及电解氧化发生器模块160。以便于对不同地区、不同浓度、不同污染源的石油烃污染土壤进行现场修复。

具体的，请参考图3，所述废水处理回用模块140至少包括与多级筛选模块130连通的管道过滤器141，所述管道过滤器141的一端通过管道连接有输送泵142，所述输送泵142的一端通过管道连接有模块化电絮凝143，所述模块化电絮凝143的一端连接有泥土过滤器144，所述泥土过滤器144的一端连接有过滤泵145，所述过滤泵145的一端连接有精密过滤器146，所述模块化电絮凝143包括上下两个电絮凝模块1431以及分别与两个电絮凝模块1431电连接的直流电源器1432。

需要说明的是，在实际运用中，可根据污染程度等因素的不同，将各个模块的处理效率进行调节；如当石油烃污染土壤中含有大量的原油时，在擦洗过程会有较多的浮油析出，此时可以在废水处理回用模块140中增加一个浮油回收装置来回收浮油。

在上述结构的基础上，如图4所示，所述电解氧化发生器模块160至少包括依序连接的卧式过滤器161、碟片式吸附过滤器162以及电解水发生器163。所述卧式过滤器161的内部设置有用于截留废水中残留泥浆的第一滤芯1611而碟片式吸附过滤器162的内部设置有用于吸附水中残留还原性物质或污染物的第二滤芯1621，以确保电解进水指标。

其中，所述电解氧化发生器模块160的工作原理如下所示：

电解氧化发生器模块160采用电解氧化水技术为基础，将泥浆氧化、脱水后的废水经过吸附、过滤处理后作为电解原水，通过电解反应，将原水变成富含氧化离子的电解水，而后从电解水发生器163底部的出水口排出，与微细泥浆混合，进入下一步循环。

综上所述，本发明基于化学淋洗以及分级筛选的基础上，将电解絮凝以及电解氧化等多种水处理技术结合，通过在不同土壤粒径的清洗过程中采用不同电解形式处理后的水进行清洗，以便于在不使用淋洗药剂的前提下，修复多种有机物污染的土壤。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法，其特征在于：至少包括以下步骤：

S1、粉碎预处理：

S2、滚筒擦洗：

S3、分级筛选：

S4、氧化处理：

将沉淀后的微细泥浆导入氧化槽并反应获得干净泥浆；

S5、压滤脱水：

2.根据权利要求1所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法，其特征在于：

电解絮凝处理：将物理沉淀后的上部废水导入电解絮凝系统进行废水处理，处理后的清水导入S1中的粉碎土壤中。

3.根据权利要求1所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的方法，其特征在于：

电解氧化处理：利用电解氧化水发生器处理压滤脱水并获得电解氧化水，并将获得的电解氧化水导入氧化槽中。

4.一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，其特征在于：至少包括装置本体（100），所述装置本体（100）的内部可自由装卸的设置有输送模块（110）、土壤擦洗模块（120）、多级筛选模块（130）、废水处理回用模块（140）、氧化与脱水模块（150）以及电解氧化发生器模块（160）。

5.根据权利要求4所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，其特征在于：所述废水处理回用模块（140）至少包括与多级筛选模块（130）连通的管道过滤器（141），所述管道过滤器（141）的一端通过管道连接有输送泵（142），所述输送泵（142）的一端通过管道连接有模块化电絮凝（143），所述模块化电絮凝（143）的一端连接有泥土过滤器（144），所述泥土过滤器（144）的一端连接有过滤泵（145），所述过滤泵（145）的一端连接有精密过滤器（146）。

6.根据权利要求5所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，其特征在于：所述模块化电絮凝（143）包括上下两个电絮凝模块（1431）以及分别与两个电絮凝模块（1431）电连接的直流电源器（1432）。

7.根据权利要求4所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，其特征在于：所述电解氧化发生器模块（160）至少包括依序连接的卧式过滤器（161）、碟片式吸附过滤器（162）以及电解水发生器（163）。

8.根据权利要求7所述的一种用于石油烃有机物污染土壤修复的装置，其特征在于：所述卧式过滤器（161）的内部设置有用于截留废水中残留泥浆的第一滤芯（1611）而碟片式吸附过滤器（162）的内部设置有用于吸附水中残留还原性物质或污染物的第二滤芯（1621）。