一种有机-重金属复合污染土壤修复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种有机‑重金属复合污染土壤修复方法及装置，该方法通过抽真空装置将微波隧道窑抽真空，并启动微波隧道窑对有机污染土壤进行加热，使得有机污染物从土壤中脱附，处理后的土壤通过陶瓷传动装置进入高频振动筛，通过高频振动筛实现土壤粗细颗粒分离，通过横向导气笼和竖向导气笼快速吹脱出土壤粗颗粒中残留有机污染物，对土壤细颗粒进行淋洗。本发明专利技术提高了有机污染土壤的热脱附效率，大大降低了热脱附过程的温度，节约了能耗，对有机污染土壤进行补充修复，提高修复质量，且可实现污染土壤中超标重金属的去除。

【技术实现步骤摘要】
一种有机-重金属复合污染土壤修复方法及装置
本专利技术涉及环境污染修复
，更具体地涉及一种有机-重金属复合污染土壤修复方法及装置。
技术介绍
近年来，随着城市的规划、布局的调整、“进二退三”等措施的实施，致使大量集中在城市的污染企业，如化工厂、电镀厂、钢铁冶炼厂、炼油厂等搬迁至工业区和郊县，从而遗留了大量的城市污染场地。工业遗留场地污染物以有机污染为主，种类繁多且性质不同，具有多源、大量、持久等环境污染风险特征。其中，有机/有机-重金属复合污染土壤近年来受到越来越多的关注，且这些有机污染土壤多具有致癌性，危害人体健康，并且进入土壤后会影响土壤的物理性质，还会渗透到地下水也会危害饮用水水质安全。总体看来，有机/有机-重金属复合污染土壤面积巨大，污染形势十分严峻。因此，需要提出一种新的有机-重金属复合污染土壤修复方法。
技术实现思路
为了解决上述问题而提出了本专利技术。本专利技术提出了一种有机-重金属复合污染土壤修复方法及装置，该方法的石油烃污染物轻质组分(C10-C28)的去除率可以达到96％以上，重质组分(C28-C40)的去除率可以达到82％以上，重金属去除率可以达到80％以上，并且修复时间短，能耗低，能进行石油烃的资源回收，修复后土壤的二次利用价值也较高，具有良好的工业应用前景。下面简要描述本专利技术提出的有机-重金属复合污染土壤修复方案，更多细节将在后续结合附图在具体实施方式中加以描述。根据本专利技术一方面，提供了一种有机-重金属复合污染土壤修复方法，该方法包括以下步骤：对有机-重金属复合污染土壤进行预处理，获得预处理后的土壤；将所述预处理后的土壤通过陶瓷传动装置运送至微波隧道窑，并启动抽真空装置一将所述微波隧道窑抽至真空状态，并启动微波加热系统加热至指定温度，加热时长受TVOC浓度反馈系统控制，加热过程中所述抽真空装一处于持续运行状态，将所述土壤中挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置进行净化；其中，所述陶瓷传动装置将其后端未处理的土壤运输至所述微波隧道窑内，进行低温热脱附，并将其前端经所述低温热脱附处理后的土壤运输至高频振动筛；所述高频振动筛上的土壤进入气体吹脱装置，在所述气体吹脱装置中鼓风装置向横向导气笼和竖向导气笼通风，所述高频振动筛上的土壤被快速吹脱出残留有机污染物，且在真空装置二的作用下将挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置；所述高频振动筛下的细颗粒土壤进入细颗粒淋洗装置，通过淋洗去除所述细颗粒土壤中的有机污染物及超标重金属；将所述低温热脱附以及所述快速吹脱过程产生的有机气体导入所述尾气处理装置，并在去除颗粒物、冷凝、催化降解有机污染物后供余热空气循环使用；所述细颗粒淋洗装置产生的淋洗废水经水处理装置进行处理后回用。进一步地，经过所述预处理后的土壤粒径不超过20mm。进一步地，所述微波隧道窑为变频加热，加热至指定温度并自动降低频率，当温度降低时，自动升高频率，其中所述指定温度为土壤中沸点最高的有机污染物的50～70％，所述指定温度的范围为100～300℃，所述加热时长为初始加热至TVOC浓度反馈系统显示浓度低于35％的时长，且所述低温热脱附时长为10～15min。进一步地，经低温热脱附处理后，所述土壤的有机质含量下降不超过10％，总氮含量下降不超过2％，液性指数下降不低于20％，颗粒密度上升不低于6％。进一步地，所述高频振动筛根据所述土壤的污染物类型确定开启和关闭，当所述土壤的污染物为有机-重金属复合污染时所述高频振动筛开启，当所述土壤的污染物为有机污染时所述高频振动筛关闭。进一步地，当所述高频振动筛开启时，所述高频振动筛上的土壤进入所述气体吹脱装置，所述高频振动筛下的细颗粒土壤进入所述细颗粒淋洗装置；当所述高频振动筛关闭时，所述高频振动筛上的土壤全部进入所述气体吹脱装置，且所述细颗粒淋洗装置不运行。进一步地，所述气体吹脱装置内吹脱风速为4～8m/s。根据本专利技术另一方面，提供了一种有机-重金属复合污染土壤修复装置，该装置包括：陶瓷传动装置、微波隧道窑、微波加热系统、抽真空装置一、高频振动筛、细颗粒淋洗装置、气体吹脱装置、横向导气笼、竖向导气笼、抽真空装置二、鼓风装置、尾气处理装置以及水处理装置，其中：所述微波隧道窑的前后分别设置有自动开关门、两侧设置有所述微波加热系统、顶部设置有所述抽真空装置一、底部设置有所述陶瓷传动装置，且所述微波隧道窑的出口端设置有所述高频振动筛；所述高频振动筛的下方设置有所述细颗粒淋洗装置，所述高频振动筛的出口端设置有所述气体吹脱装置，所述气体吹脱装置与所述高频振动筛相连处设置有自动门，所述高频振动筛启动时所述自动门打开；所述气体吹脱装置的顶部设置有所述抽真空装置二、内部设置有所述横向导气笼和所述竖向导气笼，所述气体吹脱装置的底部一侧设置有所述鼓风装置，所述鼓风装置通过安装在所述气体吹脱装置底部的通风管道进行鼓风；所述抽真空装置一和所述抽真空装置二产生的污染气体通过送气管道输送至所述尾气处理装置进行处理；所述细颗粒淋洗装置产生的淋洗废水通过送水管道输送至所述水处理装置进行处理。进一步地，所述微波隧道窑的所述自动开关门与所述陶瓷传动装置的连接处设置有密封橡胶。进一步地，所述微波隧道窑内以及所述气体吹脱装置内还设置有TVOC浓度反馈系统，所述TVOC浓度反馈系统实时显示空气中TVOC的浓度。进一步地，所述细颗粒淋洗装置内设置有高压淋洗枪，所述高压淋洗枪为不锈钢材质，所述高压淋洗枪的淋洗压力为2Mpa～3Mpa，所述高压淋洗枪的淋洗流量为10L/min～20L/min。进一步地，所述尾气处理装置包括布袋除尘器、冷凝器、加热器以及催化降解系统。进一步地，所述冷凝器通过冷凝和振荡进行油品的充分回收，其中所述冷凝器的温度在5～10℃。进一步地，所述冷凝器的后端接有后端加热器，所述后端加热器将冷凝后的气体进行加热，且后端加热器的加热温度保持在120～250℃。进一步地，所述催化降解系统中设置有蜂窝状的金属氧化物型催化剂MnOx-V2O5-WO3/TiO2，用于去除尾气中95％以上的烃类和苯系物，其中Mn含量为5～8wt.％，V含量为4～5wt.％，W含量为5～7wt.％。本专利技术的有机-重金属复合污染土壤修复方法，通过微波隧道窑修复污染土壤的处理效率更高、修复时间更短，并且在热脱附修复的基础上通过气体吹脱抽提的方式进一步强化污染物脱除效果，进一步降低了热脱附的温度和能耗，缩短了修复时间，尤其适用于难以处理的高浓度石油烃污染和重质石油烃污染土壤；并且，通过粗、细颗粒的分离，对细颗粒土壤进行充分淋洗以去除污染重金属，实现淋洗费用的降低。针对石油烃污染物具有可回收的特性，在热脱附后端进行了石油烃回收，并且由于热脱附温度和时间的降低，减轻了土壤的营养成分流失，并且可增强一些土工特性，对修复后土壤的二次利用也有帮助，如耕地用土以及工业用地覆土。附图说明通过结合附图对本专利技术实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n对有机-重金属复合污染土壤进行预处理，获得预处理后的土壤；/n将所述预处理后的土壤通过陶瓷传动装置运送至微波隧道窑，并启动抽真空装置一将所述微波隧道窑抽至真空状态，并启动微波加热系统加热至指定温度，加热时长受TVOC浓度反馈系统控制，加热过程中所述抽真空装一处于持续运行状态，将所述土壤中挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置进行净化；其中，所述陶瓷传动装置将其后端未处理的土壤运输至所述微波隧道窑内，进行低温热脱附，并将其前端经所述低温热脱附处理后的土壤运输至高频振动筛；/n所述高频振动筛上的土壤进入气体吹脱装置，在所述气体吹脱装置中鼓风装置向横向导气笼和竖向导气笼通风，所述高频振动筛上的土壤被快速吹脱出残留有机污染物，且在真空装置二的作用下将挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置；/n所述高频振动筛下的细颗粒土壤进入细颗粒淋洗装置，通过淋洗去除所述细颗粒土壤中的有机污染物及超标重金属；/n将所述低温热脱附以及所述快速吹脱过程产生的有机气体导入所述尾气处理装置，并在去除颗粒物、冷凝、催化降解有机污染物后供余热空气循环使用；/n所述细颗粒淋洗装置产生的淋洗废水经水处理装置进行处理后回用。/n...

【技术特征摘要】
1.一种有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
对有机-重金属复合污染土壤进行预处理，获得预处理后的土壤；
将所述预处理后的土壤通过陶瓷传动装置运送至微波隧道窑，并启动抽真空装置一将所述微波隧道窑抽至真空状态，并启动微波加热系统加热至指定温度，加热时长受TVOC浓度反馈系统控制，加热过程中所述抽真空装一处于持续运行状态，将所述土壤中挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置进行净化；其中，所述陶瓷传动装置将其后端未处理的土壤运输至所述微波隧道窑内，进行低温热脱附，并将其前端经所述低温热脱附处理后的土壤运输至高频振动筛；
所述高频振动筛上的土壤进入气体吹脱装置，在所述气体吹脱装置中鼓风装置向横向导气笼和竖向导气笼通风，所述高频振动筛上的土壤被快速吹脱出残留有机污染物，且在真空装置二的作用下将挥发出来的有机气体抽提至尾气处理装置；
所述高频振动筛下的细颗粒土壤进入细颗粒淋洗装置，通过淋洗去除所述细颗粒土壤中的有机污染物及超标重金属；
将所述低温热脱附以及所述快速吹脱过程产生的有机气体导入所述尾气处理装置，并在去除颗粒物、冷凝、催化降解有机污染物后供余热空气循环使用；
所述细颗粒淋洗装置产生的淋洗废水经水处理装置进行处理后回用。


2.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，经过所述预处理后的土壤粒径不超过20mm。


3.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，所述微波隧道窑为变频加热，加热至指定温度并自动降低频率，当温度降低时，自动升高频率，其中所述指定温度为土壤中沸点最高的有机污染物的50～70％，所述指定温度的范围为100～300℃，所述加热时长为初始加热至TVOC浓度反馈系统显示浓度低于35％的时长，且所述低温热脱附时长为10～15min。


4.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，经低温热脱附处理后，所述土壤的有机质含量下降不超过10％，总氮含量下降不超过2％，液性指数下降不低于20％，颗粒密度上升不低于6％。


5.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，所述高频振动筛根据所述土壤的污染物类型确定开启和关闭，当所述土壤的污染物为有机-重金属复合污染时所述高频振动筛开启，当所述土壤的污染物为有机污染时所述高频振动筛关闭。


6.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特征在于，当所述高频振动筛开启时，所述高频振动筛上的土壤进入所述气体吹脱装置，所述高频振动筛下的细颗粒土壤进入所述细颗粒淋洗装置；当所述高频振动筛关闭时，所述高频振动筛上的土壤全部进入所述气体吹脱装置，且所述细颗粒淋洗装置不运行。


7.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土壤修复方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：王殿二，金晶，陈明，冯旭，王庆，胡开亮，汪涛，
申请(专利权)人：光大环境修复江苏有限公司，上田环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32