【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及土壤修复，具体是涉及一种室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法。
技术介绍
1、传统原位热脱附技术通常需要配套止水帷幕的建设。该止水帷幕的主要目的是阻止修复地块周边地下水和污染物汇入修复地块。一是避免污染物的不断涌入，二是避免修复地块热量因地下水汇入造成的损失。然而，止水帷幕的建设通常需要大面积破坏地面，且对作业空间有较高的要求。这使得止水帷幕难以在空间狭小的在产企业中(特别是室内环境)顺利实施。
2、在不建设止水帷幕的情况下，传统原位热脱附技术对污染物的去除效果受土壤渗透性显著影响。通常情况下，黏土通常具有天然优良的隔水性能，渗水性低，可直接采用原位热脱附技术进行处置。而在在产企业中，地块表层由于受人为扰动影响多为杂填土。该杂填土的渗水性通常较强，不具备隔水性。在热脱附加热过程中，受污染地下水不断汇入的影响，该杂填土的升温效果和污染物的去除效果通常较差，难以达到理想的修复效果。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法。
2、本专利技术的技术方案是：室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，包括以下步骤：
3、步骤1、在室内有机污染的深层弱透水层构建深层土壤热脱附系统，并在表层强透水层构建表层土壤化学氧化系统；
4、步骤2、利用深层土壤热脱附系统对深层弱透水层的土壤进行加热升温，促进其有机污染物的挥发和去除，并结合多相抽提、废气废水处理
5、步骤3、利用表层土壤化学氧化系统向表层强透水层持续注入氧化药剂降解有机污染物，实现室内表层强透水层中污染物浓度的大幅减少。
6、说明：传统原位热脱附技术通常需要配套止水帷幕的建设。该止水帷幕的主要目的是阻止修复地块周边地下水和污染物汇入修复地块。该止水帷幕一是避免污染物的不断涌入，二是避免修复地块热量因地下水汇入造成的损失。然而，止水帷幕的建设通常需要大面积破坏地面，且对作业空间有较高的要求，这使得止水帷幕难以在空间狭小的在产企业中顺利实施，特别是在企业的室内场地；
7、然而当止水帷幕无法建设时，地层的渗透性对传统热脱附技术修复有机污染土壤的修复效果影响巨大。在在产企业中，其地块表层土壤受人为生产活动影响，通常为强透水性的杂填土。由于地下水的不断汇入，传统电阻加热热脱附技术无法有效加热此层土壤。这不仅导致表层土壤中有机污染物无法有效挥发去除，也导致地下深层有机污染物迁移至此层时易在此层冷却、富集。为此，本专利技术专利技术了一种室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，旨在解决此类问题。它通过表层化学氧化耦合深层热脱附可以有效修复室内有机污染场地，对在产企业正常生产活动干扰小，特别适用于在产企业的边生产边修复。
8、进一步地，在所述步骤3中，氧化药剂需经过稀释进行使用。
9、说明：若直接注入未经稀释的氧化药剂，以高锰酸盐氧化药剂为例，则会在室内的土壤中快速生成大量的二氧化锰沉淀，会显著降低土壤的再利用性；经过上述稀释后，能够在有效修复土壤的同时，尽可能降低药剂对土壤性质的负面影响。
10、进一步地，所述氧化药剂为高锰酸盐氧化药剂、过硫酸盐氧化药剂、芬顿药剂中的一种。
11、说明：高锰酸盐氧化药剂的氧化性适中，其氧化还原电位相对较低，氧化过程较为缓和，能够选择性地与特定污染物进行反应，例如带有酚、双键和苯胺基团的有机物，并且高锰酸盐氧化药剂对ph的要求较低，价格相对较低，而且使用方便、易于存储和运输；
12、而过硫酸盐氧化药剂的氧化性强，其具有强大的氧化能力，能够迅速降解有机污染物，在氧化降解污染物时，主要通过硫酸根自由基与羟基自由基发生反应。
13、更进一步地，所述氧化药剂选用高锰酸钠药剂，所述高锰酸钠药剂的浓度为40％。
14、说明：与过硫酸盐氧化药剂相比，例如过硫酸钠，高锰酸钠药剂不需要其他辅助手段，而过硫酸钠需要热激活或碱激活，碱激活增加了额外的药剂和药剂混匀程序，而热激活需要持续的热量维持，而表层大量溶液的加入使表层土壤温度难以维持在高温状态，因此，相较于过硫酸盐氧化药剂，使用高锰酸钠药剂操作简便、效果稳定。
15、进一步地，所述深层土壤热脱附系统由加热系统、多相抽提系统、尾气尾水处理系统、监测系统构成；
16、所述加热系统是由埋置于室内的多个加热井构成，多个所述加热井通过电路管线与电力控制单元连接，利用电力控制单元控制电流输入，使土壤产生电流并升温，电力控制单元为控制箱；但不仅局限于电流加热、电阻加热，也可以是热传导加热，也可用燃气加热；
17、所述尾气尾水处理系统是由汽水分离器、板式换热器和两组活性炭吸附罐构成；
18、所述多相抽提系统是由漩涡风机和埋置于室内的多个多相抽提井构成，多个多相抽提井的真空抽提接口处设置有汽水分离器和板式换热器，汽水分离器的排气口通过管道与漩涡风机连接，利用气相抽提将废气污染物抽提导入一组所述活性炭吸附罐中吸附；汽水分离器的排液口、板式换热器的排液口通过管道以及污水泵与另一组活性炭吸附罐连接；
19、所述监测系统是由地下水监测井、温度监测井、尾气监测口、废水监测池构成。
20、说明：通过上述系统构成的深层土壤热脱附系统能够有效地处理室内场地中含挥发性以及半挥发性有机污染物的土壤。通过直接或间接加热方式，土壤中的有机污染组分能够从固相或液相中迅速进入气相，从而快速实现污染物的去除。经过热脱附处理的土壤，在去除污染物后可以再次进行利用，而且成本相对经济，无需复杂的工艺过程。
21、进一步地，所述表层土壤化学氧化系统由药剂配制系统和注药系统构成；
22、所述注药系统是由注药井/孔、气动隔膜泵构成；所述药剂配制系统是由药剂桶、稀释桶以及搅拌棒构成，所述药剂桶通过管道与稀释桶连接，所述搅拌棒设置于稀释桶内，用于氧化药剂与水的搅拌混合，所述气动隔膜泵与稀释桶的出药口连通，用于向注药井/孔泵入稀释的氧化药剂。
23、说明：通过上述系统构成的表层土壤化学氧化系统能够解决传统热脱附无法对强透水层的杂填土有效升温去除有机污染物的问题，快速降低土壤中目标污染物的浓度。
24、更进一步地，此处所述表层强透水层的土壤，主要指室内场地1～2m深的杂填土层，其渗透系数k(cm/s)≥10-5；所述深层弱透水层的土壤渗透系数k(cm/s)＜10-5。
25、说明：受限于室内狭小的作业空间，传统热脱附技术依赖的止水帷幕无法建设，导致室内表层强透水层无法有效升温去除有机污染物。经过现场中试验证，传统热脱附技术在不建设止水帷幕的情况下，可以有效加热深层弱透水层的土壤，但无法有效加热表层强透水层的土壤。
26、更进一步地，所述注药井/孔在室内场地中每3m半径的圆形区域中心布设1个。
27、说明：通过重复利用原有室内场地土壤浅层采样点，将其作为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，在所述步骤3中，氧化药剂需经过稀释进行使用。
3.如权利要求1所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述氧化药剂为高锰酸盐氧化药剂、过硫酸盐氧化药剂、芬顿药剂中的一种。
4.如权利要求3所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述氧化药剂选用高锰酸钠药剂，所述高锰酸钠药剂的浓度为40％。
5.如权利要求1所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述深层土壤热脱附系统由加热系统、多相抽提系统、尾气尾水处理系统、监测系统构成；
6.如权利要求2所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述表层土壤化学氧化系统由药剂配制系统和注药系统构成；
7.如权利要求6所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述注药井/孔在室
...【技术特征摘要】
1.室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，在所述步骤3中，氧化药剂需经过稀释进行使用。
3.如权利要求1所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述氧化药剂为高锰酸盐氧化药剂、过硫酸盐氧化药剂、芬顿药剂中的一种。
4.如权利要求3所述的室内深层热脱附耦合表层化学氧化修复污染土壤的方法，其特征在于，所述氧化药剂选用高锰酸钠药剂，所述高锰酸钠药剂的...
【专利技术属性】
技术研发人员：靳德成，李群，徐智阳，万金忠，陈郁天，邓绍坡，赵远超，王祥，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：
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