[0001]

本發(fā)明屬于土壤修復(fù)領(lǐng)域，特別是污染地塊修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及到一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝。

背景技術(shù)：

[0002]

污染土壤的修復(fù)通常包括異位修復(fù)和原位修復(fù)兩種操作方式。其中，原位修復(fù)不需要挖掘和輸送土壤，施工簡(jiǎn)單，成本較低，對(duì)環(huán)境的擾動(dòng)小，是場(chǎng)地治理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。近幾十年來西方國(guó)家發(fā)展了多種原位修復(fù)技術(shù)，比較典型的有原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)、原位氣相抽出技術(shù)、原位生物修復(fù)技術(shù)、原位土壤淋洗技術(shù)、原位電磁波頻率加熱技術(shù)、原位玻璃化技術(shù)等。有機(jī)污染土壤的原位化學(xué)氧化修復(fù)具有修復(fù)周期短、效果好、處理成本低等特點(diǎn)，受到越來越廣泛的關(guān)注。

[0003]

隨著我國(guó)工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快以及化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，國(guó)內(nèi)土壤和地下水污染問題日益嚴(yán)重，污染程度不斷加深，由此造成的健康與環(huán)境生態(tài)問題引起廣泛關(guān)注。有機(jī)污染場(chǎng)地類型主要包括焦化類場(chǎng)地、農(nóng)藥類場(chǎng)地、染料類場(chǎng)地、煤制氣類場(chǎng)地及加油站類場(chǎng)地等，主要污染物為苯系物、石油烴、鹵代烴及pahs等。有機(jī)污染土壤修復(fù)技術(shù)主要包括熱脫附、水泥窯焚燒、化學(xué)氧化及生物修復(fù)等。有機(jī)污染土壤化學(xué)氧化技術(shù)是近年來發(fā)展起來的較為成熟和成功的修復(fù)技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外有大量成功的工程應(yīng)用案例，是一種高效且成本適中的污染土壤和地下水修復(fù)技術(shù)。

[0004]

地塊污染修復(fù)包括污染土壤和污染地下水處理及修復(fù)過程中廢氣治理，針對(duì)不同的介質(zhì)，一般需要不同的工藝，不同的設(shè)備和技術(shù)，修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)要有一定的施工作業(yè)面，滿足各種機(jī)械設(shè)備作業(yè)空間，極易帶來二次污染。地塊修復(fù)完成后，部分設(shè)備撤走二次利用，部分遺棄，人力物力財(cái)力的巨大浪費(fèi)，一定程度上制約著行業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[0005]

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

[0006]

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

[0007]

一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，包括以下步驟：

[0008]

(1)地塊污染區(qū)域合理布置一個(gè)及一個(gè)以上管井，每個(gè)管井兼具抽出和注入功能，相鄰兩個(gè)管井一個(gè)是抽出井一個(gè)是注入井，形成抽出井群和注入井群的有序間隔，污染地下水通過管井將地下水抽出，按照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(hj/t166-2014)將污染地下水分成重度污染和輕度污染，分別進(jìn)入不同的收集池。

[0009]

(2)兩個(gè)收集池的污染水都進(jìn)行氣液分離，氣體進(jìn)入廢氣治理裝置，經(jīng)過多級(jí)催化氧化濕法電氧化除塵后達(dá)標(biāo)高空排放。

[0010]

(3)將(2)中氣液分離的重度污染水經(jīng)過水利空化氣浮處理后，與(2)中氣液分離后的輕度污染水一并送入至催化氧化裝置內(nèi)，進(jìn)行多相催化氧化；

[0011]

氣浮為現(xiàn)有的裝置，主要是去除浮油和懸浮物，大致工作原理如下：加入絮凝劑反應(yīng)后的污水進(jìn)入氣浮的混合區(qū)，與釋放后的溶氣水混合接觸，使絮凝體粘附在細(xì)微氣泡上，然后進(jìn)入氣浮區(qū)。絮凝體在氣浮力的作用下浮向水面形成浮渣，下層的清水經(jīng)集水器流至清水池后，一部分回流作溶氣水使用，剩余清水通過溢流口流出。

[0012]

優(yōu)選的，絮凝劑的加入量為溶液總體積的0.2％-4％；絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、質(zhì)聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵中任意一種或幾種。

[0013]

催化氧化的步驟如下：向催化氧化裝置中加入雙氧水，并對(duì)溶液進(jìn)行催化氧化；雙氧水的加入量為溶液總體積的0.1％-10％。

[0014]

(4)將(3)催化氧化的水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，向達(dá)標(biāo)后(即達(dá)到地塊地下水修復(fù)目標(biāo)值和《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t18418-2017))的水中加入氧化劑回注至注入井中，抽出井和注入井同時(shí)工作，進(jìn)而形成水力梯度，含化學(xué)氧化劑的水溶液由注入井通過污染土壤區(qū)域進(jìn)入低水位的抽出井，化學(xué)氧化劑對(duì)經(jīng)過的污染土壤和地下水進(jìn)行充分的接觸氧化，達(dá)到不斷循環(huán)淋洗的目的，重復(fù)上述(1)到(4)步驟，直至污染土壤和地下水達(dá)標(biāo)。

[0015]

優(yōu)選的，氧化劑的加入量為溶液總體積的0.1％-10％；加入氧化劑為雙氧水、過硫酸鈉、高錳酸鉀、芬頓試劑中任意一種或幾種。

[0016]

由于采用了以上技術(shù)，本發(fā)明較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的有益效果如下：

[0017]

(1)每個(gè)管井都有抽出和注入功能，可根據(jù)實(shí)際情況切換功能，確保注入氧化劑溶液的合理分散與污染土體的充分接觸。

[0018]

(2)對(duì)污染土體有淋洗和氧化的雙重功能，且對(duì)污染地下水和土壤通過此種工藝一同治理，無需設(shè)計(jì)兩套治理方案。

[0019]

(3)污染地下水經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)處理后直接用于回注水，節(jié)省了水的使用，減少了水的排出量。

[0020]

(4)整套系統(tǒng)可對(duì)污染土壤、污染地下水和修復(fù)中產(chǎn)生的廢氣綜合治理，真正達(dá)到污染地塊修復(fù)，不產(chǎn)生二次污染。

附圖說明

[0021]

圖1是一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝的流程圖。

具體實(shí)施方式

[0022]

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。

[0023]

實(shí)施例1

[0024]

某在產(chǎn)化工企業(yè)地塊內(nèi)有機(jī)物污染深度3-6米，地下水污染深度5米，廠區(qū)內(nèi)有大量的廠房、設(shè)施等構(gòu)筑物，不適合大面積的土體開挖，污染地塊擬采用原位化學(xué)氧化技術(shù)，結(jié)合地下水和土壤的污染范圍，考慮企業(yè)在產(chǎn)的現(xiàn)狀，采用以下的修復(fù)工藝對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)，步驟如下：

[0025]

(1)本地塊阻隔樁墻的面積約為60000m3，阻隔區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)管井?dāng)?shù)量117口，深度12米，監(jiān)測(cè)井11口，地塊外對(duì)照井4口；相鄰兩個(gè)管井一個(gè)是抽出井一個(gè)是注入井，形成抽出井群和注入井群的有序間隔；

[0026]

(2)將污染地下水通過上游地區(qū)的管井抽出，抽出的污染地下水總量約100000m3，

按照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(hj/t166-2014)將抽出的污染地下水分為重度污染水(20000m3)和輕度污染水(80000m3)；

[0027]

(3)將重度污染水和輕度污染水分別進(jìn)行氣液分離后，得到重度污染水(20000m3)和輕度污染水(80000m3)；經(jīng)過氣液分離后產(chǎn)生的氣體經(jīng)過多級(jí)催化氧化進(jìn)行除塵，除塵達(dá)標(biāo)后高空排放；

[0028]

(4)將步驟(3)中經(jīng)過氣液分離后的重度污染水進(jìn)行水利空化氣浮處理：向溶液中加入總體積約200m3的絮凝劑(聚合氯化鋁)進(jìn)行水利空化氣浮處理，后過濾，產(chǎn)生500kg絮凝物(重度污染進(jìn)行絮凝沉淀，水量會(huì)少量的減少，相對(duì)于20000m3來說可以忽略不計(jì)，故忽略)；

[0029]

(5)將經(jīng)過步驟(3)氣液分離后的輕度污染水(80000m3)與經(jīng)過步驟(4)處理過的重度污染水(20000m3)一并送入至催化氧化裝置內(nèi)，向溶液中加入總體積約500m3的27.5％的雙氧水，并進(jìn)行催化氧化；

[0030]

(6)對(duì)催化氧化后的水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，是否符合地塊地下水修復(fù)目標(biāo)值和《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t18418-2017)，向達(dá)標(biāo)后的水(100000m3)中，加入總體積約800m3的氧化劑(27.5％雙氧水)回注至下游地區(qū)的管井中；抽出井和注入井同時(shí)工作，進(jìn)而形成水力梯度，含化學(xué)氧化劑的水溶液由注入井通過污染土壤區(qū)域進(jìn)入低水位的抽出井，化學(xué)氧化劑對(duì)經(jīng)過的污染土壤和地下水進(jìn)行充分的接觸氧化，重復(fù)上述(1)到(6)步驟，達(dá)到不斷循環(huán)淋洗的目的，直至污染土壤和地下水達(dá)標(biāo)。

[0031]

經(jīng)2年修復(fù)后，測(cè)定污染土壤和地下水相關(guān)指標(biāo)。

[0032]

地塊污染土壤修復(fù)兩年后，部分土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下表1所示：

[0033]

表1：某在產(chǎn)企業(yè)污染地塊兩年內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

[0034][0035]

地塊污染土壤修復(fù)兩年后，監(jiān)測(cè)井和對(duì)照井監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下表2所示：

[0036]

表2：某在產(chǎn)企業(yè)污染地塊兩年內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

[0037][0038]

實(shí)施例2

[0039]

某在產(chǎn)化工企業(yè)地塊內(nèi)有機(jī)物污染深度2-4米，地下水污染深度3米，廠區(qū)內(nèi)有大量的廠房、設(shè)施等構(gòu)筑物，不適合大面積的土體開挖，污染地塊擬采用原位化學(xué)氧化技術(shù)，結(jié)合地下水和土壤的污染范圍，考慮企業(yè)在產(chǎn)的現(xiàn)狀，采用以下的修復(fù)工藝對(duì)土壤進(jìn)行修復(fù)，步驟如下：

[0040]

(1)本地塊阻隔樁墻的面積約為30000m3，阻隔區(qū)域內(nèi)設(shè)計(jì)管井?dāng)?shù)量87口，深度10米，監(jiān)測(cè)井4口，地塊外對(duì)照井4口；相鄰兩個(gè)管井一個(gè)是抽出井一個(gè)是注入井，形成抽出井群和注入井群的有序間隔；

[0041]

(2)將污染地下水通過上游地區(qū)的管井抽出，抽出的污染地下水總量約40000m3，按照《土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(hj/t166-2014)將抽出的污染地下水分為重度污染水(12000m3)和輕度污染水(28000m3)；

[0042]

(3)將重度污染水和輕度污染水分別進(jìn)行氣液分離后，得到重度污染水(12000m3)和輕度污染水(28000m3)；經(jīng)過氣液分離后產(chǎn)生的氣體經(jīng)過多級(jí)催化氧化進(jìn)行除塵，除塵達(dá)標(biāo)后高空排放；

[0043]

(4)將步驟(3)中經(jīng)過氣液分離后的重度污染水進(jìn)行水利空化氣浮處理：向溶液中加入總體積約120m3的絮凝劑(聚丙烯酰胺)，進(jìn)行水利空化氣浮處理，后過濾，產(chǎn)生300kg絮凝物(重度污染進(jìn)行絮凝沉淀，水量會(huì)少量的減少，相對(duì)于12000m3來說可以忽略不計(jì)，故忽略)；

[0044]

(5)將經(jīng)過步驟(3)氣液分離后的輕度污染水(28000m3)與經(jīng)過步驟(4)處理過的重度污染水(12000m3)一并送入至催化氧化裝置內(nèi)，向溶液中加入總體積約240m3的27.5％雙氧水，并進(jìn)行催化氧化；

[0045]

(6)對(duì)催化氧化后的水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，是否符合地塊地下水修復(fù)目標(biāo)值和《地下水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(gb/t18418-2017)，向達(dá)標(biāo)后的水(40000m3)中，加入總體積約200m3的25％的過硫酸鈉回注至下游地區(qū)的管井中；抽出井和注入井同時(shí)工作，進(jìn)而形成水力梯度，含化學(xué)氧化劑的水溶液由注入井通過污染土壤區(qū)域進(jìn)入低水位的抽出井，化學(xué)氧化劑對(duì)經(jīng)過的污染土壤和地下水進(jìn)行充分的接觸氧化，重復(fù)上述(1)到(6)步驟，達(dá)到不斷循環(huán)淋洗的目的，直至污染土壤和地下水達(dá)標(biāo)。

[0046]

經(jīng)2年修復(fù)后，測(cè)定污染土壤和地下水相關(guān)指標(biāo)。

[0047]

地塊污染土壤修復(fù)兩年后，部分土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下表3所示：

[0048]

表3：某在產(chǎn)企業(yè)污染地塊兩年內(nèi)土壤監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

[0049][0050]

地塊污染土壤修復(fù)兩年后，監(jiān)測(cè)井和對(duì)照井監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)如下表4所示：

[0051]

表4：某在產(chǎn)企業(yè)污染地塊兩年內(nèi)地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

[0052][0053]

上述實(shí)施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選技術(shù)方案，而不應(yīng)視為對(duì)于本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求記載的技術(shù)方案，包括權(quán)利要求記載的技術(shù)方案中技術(shù)特征的等同替換方案為保護(hù)范圍，即在此范圍內(nèi)的等同替換改進(jìn)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于，包括以下步驟：（1）在地塊污染區(qū)域布置一個(gè)及一個(gè)以上的管井；（2）將污染地下水通過上游地區(qū)的管井抽出，按照污染物濃度將抽出的污染地下水分為重度污染水和輕度污染水；（3）將重度污染水和輕度污染水分別進(jìn)行氣液分離；（4）將步驟（3）中經(jīng)過氣液分離后的重度污染水進(jìn)行水利空化氣浮處理；（5）將經(jīng)過步驟（3）處理后的輕度污染水與經(jīng)過步驟（4）處理過的重度污染水送入至催化氧化裝置內(nèi)，并進(jìn)行催化氧化；（6）對(duì)催化氧化后的水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，向達(dá)標(biāo)后的水中加入氧化劑回注至下游地區(qū)的管井中；（7）重復(fù)上述（1）到（6）步驟，直至污染土壤和污染地下水達(dá)標(biāo)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（3）中經(jīng)過氣液分離后產(chǎn)生的氣體經(jīng)過多級(jí)催化氧化進(jìn)行除塵，除塵達(dá)標(biāo)后高空排放。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（4）中水利空化氣浮處理的步驟如下：向溶液中加入絮凝劑進(jìn)行水利空化氣浮處理。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（4）中絮凝劑的加入量為溶液總體積的0.2%-4%。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（4）中絮凝劑為聚丙烯酰胺、聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁或聚合硫酸鐵中任意一種或幾種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（6）中氧化劑的加入量為溶液總體積的0.1%-10%。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，其特征在于：步驟（6）中加入氧化劑為雙氧水、過硫酸鈉、高錳酸鉀或芬頓試劑中任意一種或幾種。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種有機(jī)污染地塊土水氣協(xié)同處置工藝，包括以下步驟：在地塊污染區(qū)域布置一個(gè)及一個(gè)以上的管井；將污染地下水通過上游地區(qū)的管井抽出，經(jīng)過氣液分離、水利空化氣浮處理、催化氧化處理后，對(duì)催化氧化后的水進(jìn)行水質(zhì)檢測(cè)，向達(dá)標(biāo)后的水中加入氧化劑回注至下游地區(qū)的管井中；直至污染土壤和污染地下水達(dá)標(biāo)；本發(fā)明可對(duì)污染土壤、污染地下水和修復(fù)中產(chǎn)生的廢氣綜合治理，真正達(dá)到污染地塊修復(fù)，不產(chǎn)生二次污染。不產(chǎn)生二次污染。不產(chǎn)生二次污染。

技術(shù)研發(fā)人員：陶志慧 韓正昌 馬軍軍 卜旭凌 朱家明 張壽兵 周嘯

受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京格洛特環(huán)境工程股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.10.14

技術(shù)公布日：2021/2/24