CN203370807U - 一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，包括土壤破碎筛分装置、混合机、等离子发生器、气液混合器以及高压高频电源，等离子发生器与高压高频电源形成电路连接，混合机与土壤破碎筛分装置形成传输连接，混合机与等离子发生器形成传输连接。通过基于高级氧化技术的羟基溶液，可以快速氧化土壤中的石油烃等污染物，同时不带来二次污染，修复效率高、成本低、具有实用的广泛推广价值。

Description

一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置。

背景技术

石油作为一种重要的能源,其应用范围还在继续拓展,消耗量也日趋增大,在石油的开采、炼制、贮运、使用过程中,由于工艺水平和处理技术的限制,大量含石油类物质的废水、废渣不可避免地排入了土壤,石油在土壤环境中的大量存在严重影响整个土壤生态系统。

针对受有机物污染的土壤，国外典型的土壤修复技术有物理法、生物法和化学法。物理法主要是气相抽吸(SVE)和焚烧法,SVE对土壤中的挥发性有机物有着很好的去除效果，但对持久性有机物去除效果欠佳；焚烧法，对土壤的颗粒直径有要求，且常需加入燃料油做辅助燃烧，处理成本较大，容易带来二次污染。生物法主要由植物生物处理和微生物处理，生物法处理的优点是处理成本低，且不带来二次污染，但是其缺点是修复的周期长。化学法主要由土壤淋洗法和化学氧化法，土壤淋洗是利用淋洗液使污染物转移到液相中去，然后再把含污染物的液体从土壤中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。土壤淋洗的优点是适用范围广、见效快、处理容量大、效果显著，但其缺点是要求处理的土壤具有较高的渗透性，且控制不当时，冲洗废液可能会溢出控制区，带来二次污染的问题；化学氧化法是像土壤中注入化学药剂，把土壤中的有机物进行强氧化，其缺点是容易带来二次污染的问题。

在研究土壤修复的技术时，应遵循国际化学研究的前沿-绿色化学12条原则，力求实现零环境污染、零废物排放，能够满足快速、有效、经济地对污染土壤进行修复。

高级氧化技术，以产生羟基自由基（·OH）为特点，众所周知，羟基自由基（·OH）是种氧化能力极强的氧化剂，它能氧化大部分有机物和部分无机物，使有机物降解为CO2、H2O和微量无毒害的无机盐。利用产生的羟基溶液对受石油污染的土壤进行修复，有望实现土壤修复的快速、经济、零污染、零伤害的绿色治理。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，实现快速、经济、有效地修复石油污染土壤。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，包括土壤破碎筛分装置、混合机、等离子发生器、气液混合器以及高压高频电源，所述的等离子发生器与高压高频电源形成电路连接，所述的混合机与土壤破碎筛分装置形成传输连接，所述的混合机与等离子发生器形成传输连接；

所述的混合机上开设有用于输入待修复土壤的进料口、混合气液进口以及排出修复后土壤的出料口，所述混合机的进料口与土壤破碎筛分装置形成传输连接，所述混合机的出料口传输连接有出料装置；

所述的气液混合器上开设有用于通入从等离子发生器中排出的羟基气体的进气口、通入液体的进液口、排出多余羟基气体的出气口以及混合气液出口；所述气液混合器上的进气口与等离子发生器的出气口相连通，气液混合器进液口处的管路上设置有涡轮泵，气液混合器的混合气液出口与混合机的混合气液进口相连通。

将等离子发生器制成的羟基气体与水在气液混合器内混合后通入混合机内，与混合机内的污染土壤发生化学反应，快速氧化污染土壤中的石油烃等污染物，实现对污染土壤的修复，在修复的过程中由于产用羟基溶液，因此不会造成二次污染，并且修复效率高、成本也比较低。

进一步的，所述的等离子发生器由多个接地极和放电支撑体间隔设置而成，相邻的接地极和放电支撑体相对的表面上分别设置有电介质层，相对的接地极的电介质层与放电支撑体的电介质层之间设置间隙隔片，经间隙隔片在接地极和放电支撑体之间形成放电间隙，所述位于放电支撑体表面的各电介质层内均设置有放电极，各放电极与电压高频电源相电路连接，所述各接地极接地，所述各接地极和放电支撑体的两侧通过环氧煤树脂封装形成耐腐蚀绝缘体。通过电压高频电源实现对放电极通电加压，对处在放电间隙中的氧气进行电解生成羟基气体，装置结构简单，使用方便，制造成本也不高，为企业有效节省资金。

进一步的，所述各接地极和放电支撑体内部均设置有互相相通的水冷腔。通过设置的水冷腔可以及时降低等离子发生器在工作时所产生的高温，有效保温装置有效稳定的工作。

进一步的，所述位于土壤破碎筛分装置和混合机之间设置有给料仓，所述给料仓的进口与土壤破碎筛分装置出口形成传输连接，给料仓的出口与混合机形成传输连接。通过给料仓可以中间存储站，便于将土壤破碎筛分装置筛分后过多的污染土壤收集起来，便于及时给混合机供料。

进一步的，所述的气液混合器的出气口连接有处理多余羟基气体的剩余气体处理器。通过设置的剩余气体处理器及时处理掉多余的羟基气体，确保羟基溶液的混合质量。

进一步的，所述的剩余气体处理器为臭氧尾气处理器。

进一步的，所述位于气液混合器内进液口的出口处设置有文丘里射流器。通过文丘里射流器使得水在通入气液混合器中时可以以雾化的形式通入，从而使水更加容易和羟基气体进行混合生成羟基溶液。

进一步的，所述的混合机为圆盘混合机。

本实用新型的有益效果是：将等离子发生器制成的羟基气体与水在气液混合器内混合后通入混合机内，与混合机内的污染土壤发生化学反应，快速氧化污染土壤中的石油烃等污染物，实现对污染土壤的修复，在修复的过程中由于产用羟基溶液，因此不会造成二次污染，并且修复效率高、成本也比较低。具有实用的广泛推广价值。

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的工作原理图；

图2是等离子发生器的结构示意图。

其中:5、等离子发生器，50、间隙隔片，51、电介质层，52、放电极，53、放电间隙，54、放电支撑体，55、耐腐蚀绝缘体，56、水冷腔，57、接地极。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，包括土壤破碎筛分装置、混合机、等离子发生器5、气液混合器以及高压高频电源，等离子发生器5与高压高频电源形成电路连接，混合机与土壤破碎筛分装置形成传输连接，混合机与等离子发生器5形成输送连接，混合机采用圆盘混合机。

混合机上开设有用于输入待修复土壤的进料口、混合气液进口以及排出修复后土壤的出料口；混合机的进料口与土壤破碎筛分装置形成传输连接，混合机的出料口通过传送皮带连接有出料装置。

气液混合器上开设有用于通入从等离子发生器5中排出的羟基气体的进气口、通入液体的进液口、排出多余羟基气体的出气口以及混合气液出口；气液混合器上的进气口与等离子发生器5的出气口相连通，气液混合器进液口处的管路上设置有涡轮泵，位于气液混合器内进液口的出口处设置有文丘里射流器；通过文丘里射流器提高通入液体的雾化效果，使羟基溶液混合的更加均匀；气液混合器的混合气液出口与混合机的混合气液进口相连通。气液混合器的出气口连接有处理多余羟基气体的剩余气体处理器，并且剩余气体处理器为臭氧尾气处理器。通过臭氧尾气处理器及时处理掉气液混合器内对于的羟基气体，避免有害气体排入大气。

为了便于对土壤破碎筛分装置1破碎后多余的土壤进行存储，在位于土壤破碎筛分装置和混合机之间设置有给料仓，给料仓的进口与土壤破碎筛分装置出口形成传输连接，给料仓的出口与混合机形成传输连接，这样通过给料仓便可以存储足够多的碎料土壤供混合机使用。

如图2所示，等离子发生器5由多个接地极57和放电支撑体54间隔设置而成，各接地极57和放电支撑体54内部均设置有互相相通的水冷腔56，相邻的接地极57和放电支撑体54相对的表面上分别设置有电介质层51，相对的接地极57的电介质层51与放电支撑体54的电介质层51之间设置间隙隔片50，经间隙隔片50在接地极57和放电支撑体54之间形成放电间隙53，间隙隔片50支撑在接地极57和放电支撑体54的两侧，放电间隙53形成于中部。

位于放电支撑体54表面的各电介质层51内均设置有放电极52，各放电极52与电压高频电源相电路连接，各接地极57接地，各接地极57和放电支撑体54的两侧通过环氧煤树脂封装形成耐腐蚀绝缘体55。

通过放电极52对处在放电间隙53内的氧气进行高压电离，生成羟基气体，并且通过多个接地极57和放电支撑体54间隔设置，形成多个放电间隙53，提高了羟基气体的生成效率，同时通过设置在接地极57和放电支撑体54内水冷腔56，及时降低等离子发生器5在工作时所产生的热量，保证等离子发生器5的安全长久运行。

工作过程：土壤破碎筛分装置对污染土壤进行破碎，并筛去石块、大粒径砂砾等杂物，破碎筛分后的土壤经给料仓，然后被送入到混合机中；等离子发生器5通入氧气，经过高压高频电源的作用在等离子发生器5内形成高压电场，氧气被电离成羟基气体分子，羟基气体与从等离子发生器5进液口通入的水充分混合后生成羟基溶液，羟基溶液经混合机上的混合气液进口进入混合机内与碎料土壤进行混合搅拌，带有污染物的碎料土壤与羟基溶液在混合机内发生化学反应对污染土壤进行修复，待修复完成后土壤经皮带传送至出料装置4排出，整个土壤修复结束。

以上述依据本实用新型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实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型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 (8)

1.一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：包括土壤破碎筛分装置、混合机、等离子发生器（5）、气液混合器以及高压高频电源，所述的等离子发生器（5）与高压高频电源形成电路连接，所述的混合机与土壤破碎筛分装置形成传输连接，所述的混合机与等离子发生器（5）形成传输连接；

所述的混合机上开设有用于输入待修复土壤的进料口、混合气液进口以及排出修复后土壤的出料口，所述混合机的进料口与土壤破碎筛分装置形成传输连接，所述混合机的出料口传输连接有出料装置；

所述的气液混合器上开设有用于通入从等离子发生器（5）中排出的羟基气体的进气口、通入液体的进液口、排出多余羟基气体的出气口以及混合气液出口；所述气液混合器上的进气口与等离子发生器（5）的出气口相连通，气液混合器进液口处的管路上设置有涡轮泵，气液混合器的混合气液出口与混合机的混合气液进口相连通。

2.根据权利要求1所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述的等离子发生器（5）由多个接地极（57）和放电支撑体（54）间隔设置而成，相邻的接地极（57）和放电支撑体（54）相对的表面上分别设置有电介质层（51），相对的接地极（57）的电介质层（51）与放电支撑体（54）的电介质层（51）之间设置间隙隔片（50），经间隙隔片（50）在接地极（57）和放电支撑体（54）之间形成放电间隙（53），所述位于放电支撑体（54）表面的各电介质层（51）内均设置有放电极（52），各放电极（52）与电压高频电源相电路连接，所述各接地极（57）接地，所述各接地极（57）和放电支撑体（54）的两侧通过环氧煤树脂封装形成耐腐蚀绝缘体（55）。

3.根据权利要求2所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述各接地极（57）和放电支撑体（54）内部均设置有互相相通的水冷腔（56）。

4.根据权利要求1所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述位于土壤破碎筛分装置和混合机之间设置有给料仓，所述给料仓的进口与土壤破碎筛分装置出口形成传输连接，给料仓的出口与混合机形成传输连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述的气液混合器的出气口连接有处理多余羟基气体的剩余气体处理器。

6.根据权利要求5所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述的剩余气体处理器为臭氧尾气处理器。

7.根据权利要求1所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述位于气液混合器内进液口的出口处设置有文丘里射流器。

8.根据权利要求1所述的一种基于高级氧化的石油污染土壤修复装置，其特征是：所述的混合机为圆盘混合机。

Images