本發(fā)明涉及土壤污染治理修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)及利用該修復(fù)系統(tǒng)對氨氮污染土壤進(jìn)行修復(fù)的方法。

背景技術(shù)：

工業(yè)場地土壤中氨氮污染物的主要來源是工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)如氮肥生產(chǎn)企業(yè)、以及化工廠和化學(xué)藥品生產(chǎn)企業(yè)(生產(chǎn)工藝涉及氨水、銨類等化學(xué)原料)，在生產(chǎn)車間、分裝車間、藥品儲存?zhèn)}庫和廠區(qū)內(nèi)運輸途中造成的藥品泄露。大量的氨氮污染物直接進(jìn)入土壤中，吸附于土壤顆粒內(nèi)外表面，由于其具有較強的揮發(fā)性，容易在土壤中擴散，從而造成更大面積的土壤污染，甚至滲透到地下水中，造成嚴(yán)重的地下水污染，還會對地上生物造成危害。

目前我國已有氨氮污染土壤修復(fù)的工程案例，均是在認(rèn)為劇烈擾動(如翻拋)的條件下，增大土壤顆粒與空氣的接觸面積情況下，土壤中的氨氮會以氨氣的形式揮發(fā)出來。常溫解吸過程需要在密閉式大棚中進(jìn)行，操作人員做好安全防護(hù)，并對氨氣進(jìn)行集中收集處理。目前上述處理方法存在以下幾方面的問題：

1、修復(fù)場地受限

常溫解吸修復(fù)技術(shù)需要對污染場地的土壤開挖，對于場地上已有建筑或是已經(jīng)硬化不適合進(jìn)行土壤開挖的場地受限情況便不能應(yīng)用此項技術(shù)。

2、存在二次污染

在異位常溫解吸修復(fù)技術(shù)實施過程中，異位常溫解吸技術(shù)是將場地內(nèi)污染土壤進(jìn)行挖掘清理后，運至密閉大棚中進(jìn)行處置，因涉及污染土壤的挖掘清理、運輸、異地堆置和處理，容易產(chǎn)生二次污染。

3、工程量大，成本高

對于氨氮污染深度大的場地，在異位常溫解吸修復(fù)過程中，需要分區(qū)分層開挖受污染土壤，經(jīng)處置后回填至原污染場地，該過程工程量大，需要較大場地堆放受污染土壤，而且成本較高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，本發(fā)明的目的是提供一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)對氨氮污染土壤進(jìn)行修復(fù)的方法。本發(fā)明的修復(fù)方法成本低廉且安全可控，能夠快速對污染土壤進(jìn)行修復(fù)，且降低對環(huán)境二次污染問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，所述修復(fù)系統(tǒng)包括通風(fēng)井，抽提井，氣體抽提裝置，氣液分離裝置，氣體處理裝置，廢液收集裝置，所述氣體處理裝置為酸性洗滌塔。

具體而言，本發(fā)明所述所述氣體抽提裝置為真空泵。優(yōu)選的，所述真空泵的氣流量為400-600l/s。

具體而言，本發(fā)明所述抽提井和所述通風(fēng)井設(shè)置在氨氮污染土壤中，且其縱向深度為0-12m，橫向范圍為3-50m。本發(fā)明根據(jù)實際污染土壤的情況可以在污染土壤中設(shè)置若干抽提井和通風(fēng)井。

具體而言，本發(fā)明所述氣體抽提裝置和所述氣液分離裝置之間還設(shè)置有氣體監(jiān)測裝置。優(yōu)選的，所述氣體監(jiān)測裝置包括壓力計、流量計、溫度計中的一種或多種。

具體而言，本發(fā)明所述氣體抽提裝置，氣體監(jiān)測裝置，液分離裝置以及氣體處理裝置之間通過氣體管路連接。優(yōu)選的，所述氣體管路上設(shè)置有取樣口，對氣液分離后的氣體測定其濃度。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種氨氮污染土壤的修復(fù)方法，具體包括以下步驟：

提供所述的修復(fù)系統(tǒng)；

利用所述修復(fù)系統(tǒng)中的氣體抽提裝置從氨氮污染土壤中抽提氨氮氣體；然后利用氣液分離裝置將氨氮氣體與水分進(jìn)行分離；最后利用氣體處理裝置對分離后的氨氮氣體進(jìn)行酸洗，并利用廢液收集裝置收集廢液。

具體而言，本發(fā)明所述酸洗采用的溶液為稀硫酸。優(yōu)選的，所述稀硫酸的濃度為2wt％稀硫酸。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開了以下技術(shù)效果：本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)和修復(fù)方法不受污染場地限制，對于常規(guī)氨氮污染土壤治理均是采用異位常溫解吸修復(fù)技術(shù)，氣相抽提技術(shù)(sve)在此類污染場地中未有過相關(guān)研究與應(yīng)用，此項技術(shù)研究與應(yīng)用，能解決受特殊條件限制不能采用異位常溫解吸技術(shù)修復(fù)的氨氮污染場地；且本發(fā)明的修復(fù)方法二次污染低，該項技術(shù)屬于原位修復(fù)，與異位常溫解吸修復(fù)技術(shù)相比，避免因土壤挖掘、轉(zhuǎn)移、運輸?shù)拳h(huán)節(jié)產(chǎn)生較高的二次污染。本發(fā)明的修復(fù)方法工程量小，成本低，相比現(xiàn)有常溫解吸修復(fù)技術(shù)挖掘、轉(zhuǎn)移、運輸和回填土壤等工程量減小，成本降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

序號說明：1為通風(fēng)井，2為抽提井，3為氣相抽提裝置，4為氣體監(jiān)測裝置，5為氣液分離裝置，6為氣體處理裝置，7為廢液收集裝置。

具體實施方式

下面將結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的目的是提供一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)及對氨氮污染土壤的修養(yǎng)方法，本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)如圖1所示，包括通風(fēng)井1，抽提井2，氣體抽提裝置3，氣體監(jiān)測裝置4，氣液分離裝置5，氣體處理裝置6，廢液收集裝置7。所述抽提井1和所述通風(fēng)井2設(shè)置在氨氮污染土壤中，且其縱向深度為0-12m，橫向范圍為3-50m。本發(fā)明根據(jù)實際污染土壤的情況可以在污染土壤中設(shè)置若干抽提井1和通風(fēng)井2。所述氣體抽提裝置3為氣流量400-600l/s的真空泵，所述氣體處理裝置為酸性洗滌塔。所述氣體監(jiān)測裝置4是由壓力計、流量計、溫度計構(gòu)成。所述氣體抽提裝置3，氣體監(jiān)測裝置4，液分離裝置5以及氣體處理裝置6之間通過氣體管路連接。所述氣體管路上設(shè)置有取樣口，對氣液分離后的氣體測定其濃度。

本發(fā)明利用該修復(fù)系統(tǒng)對對氨氮污染土壤進(jìn)行原位修復(fù)的方法，是利用所述修復(fù)系統(tǒng)中的氣體抽提裝置3從氨氮污染土壤中抽提氨氮氣體；并經(jīng)過氣體監(jiān)測裝置4進(jìn)行監(jiān)測后進(jìn)入氣液分離裝置5，利用氣液分離裝置5將氨氮氣體與水分進(jìn)行分離；最后利用氣體處理裝置6對分離后的氨氮氣體進(jìn)行酸洗，并利用廢液收集裝置7收集廢液。所述酸洗采用濃度為2wt％稀硫酸在酸性洗滌塔中進(jìn)行的。

利用本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)對氨氮污染土壤進(jìn)行修復(fù)，該污染區(qū)域25m深度范圍內(nèi)未揭露地下水，地層主要有粉質(zhì)黏土和粉土。該區(qū)域3-12m土層土壤受氨氮污染嚴(yán)重，土質(zhì)主要為粉質(zhì)黏土和粉土，氨氮最高濃度達(dá)13800mg/kg。氣相抽提修復(fù)系統(tǒng)：設(shè)計縱向深度0-12m，橫向范圍30-50m，橫向抽提井50口，縱向抽提井8口，4口預(yù)留井，井管內(nèi)徑10cm，在30kpa真空度、縱向抽提井8井聯(lián)抽情況下的真空雙螺桿泵抽氣量525l/s，采用1m3的橫置罐體進(jìn)行氣液分離，2％稀硫酸酸性洗滌塔來處理抽提出的氨氣。依據(jù)實際處置情況，系統(tǒng)采用運行30min，停運30min的間歇式運行方式。運行180天，對氨氮污染土壤進(jìn)行抽樣檢測，結(jié)果表明，土壤中氨氮濃度為223-378mg/kg，去除率平均達(dá)到97％以上。

本說明書中各個實施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的系統(tǒng)而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。

本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。

技術(shù)特征：

1.一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述修復(fù)系統(tǒng)包括通風(fēng)井(1)，抽提井(2)，氣體抽提裝置(3)，氣液分離裝置(5)，氣體處理裝置(6)，廢液收集裝置(7)，所述氣體處理裝置(6)為酸性洗滌塔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述所述氣體抽提裝置(3)為真空泵。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述真空泵的氣流量為400-600l/s。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述抽提井(1)和所述通風(fēng)井(2)設(shè)置在氨氮污染土壤中，且其縱向深度為0-12m，橫向范圍為3-50m。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體抽提裝置(3)和所述氣液分離裝置(5)之間還設(shè)置有氣體監(jiān)測裝置(4)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體監(jiān)測裝置(4)包括壓力計、流量計、溫度計中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體抽提裝置(3)，氣體監(jiān)測裝置(4)，液分離裝置(5)以及氣體處理裝置(6)之間通過氣體管路連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體管路上設(shè)置有取樣口。

9.一種氨氮污染土壤的修復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供權(quán)利要求1-8任一項所述的修復(fù)系統(tǒng)；

利用所述修復(fù)系統(tǒng)中的氣體抽提裝置(3)從氨氮污染土壤中抽提氨氮氣體；然后利用氣液分離裝置(5)將氨氮氣體與水分進(jìn)行分離；最后利用氣體處理裝置(6)對分離后的氨氮氣體進(jìn)行酸洗，并利用廢液收集裝置(7)收集廢液。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的氨氮污染土壤進(jìn)的修復(fù)方法，其特征在于，所述酸洗采用的溶液為稀硫酸。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明涉及一種土壤污染治理領(lǐng)域修復(fù)技術(shù)，具體公開了一種污染土壤原位修復(fù)系統(tǒng)及利用該修復(fù)系統(tǒng)對氨氮污染土壤進(jìn)行修復(fù)的方法。所述污染土壤修復(fù)系統(tǒng)包括通風(fēng)井，抽提井，氣體抽提裝置，氣液分離裝置，氣體處理裝置，廢液收集裝置，所述氣體處理裝置為酸性洗滌塔。本發(fā)明通過利用所述修復(fù)系統(tǒng)中的氣體抽提裝置從氨氮污染土壤中抽提氨氮氣體；然后利用氣液分離裝置將氨氮氣體與水分進(jìn)行分離；最后利用氣體處理裝置對分離后的氨氮氣體進(jìn)行酸洗，并利用廢液收集裝置收集廢液。本發(fā)明的土壤修復(fù)系統(tǒng)及方法成本低廉且安全可控，能夠快速對氨氮污染土壤進(jìn)行修復(fù)，且降低對環(huán)境二次污染問題。

技術(shù)研發(fā)人員：賈翰卿;王少眾;段萬喜;王宇;楊士梭;王麗娟;王瑋琳

受保護(hù)的技術(shù)使用者：河北嘉澳環(huán)境檢測技術(shù)有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2020.03.24

技術(shù)公布日：2020.06.19