[发明专利]一种污染土壤洗涤修复的循环洗涤系统装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于污染土壤异位修复领域，是一种涉及“机械洗涤处理法+洗涤剂强化去除法”的组合工艺。该组合工艺广泛适用于包括储煤场、炼焦、焦油、煤气精制场所含较高的多环芳烃(PAHs)污染的土壤以及其它类型污染物污染土壤的洗涤修复。

背景技术

当土壤中含有害物质过多，超过土壤的自净能力，就会引起土壤的组成、结构和功能发生变化，微生物活动受到抑制，有害物质或其分解产物在土壤中逐渐积累，通过“土壤→植物→人体”，或通过“土壤→水→人体”间接被人体吸收，从而危害人体健康。

土壤洗涤是修复多环芳烃污染土壤的有效方法之一，通常需要加入表面活性剂等洗涤剂来增强污染物的去除效果，表面活性剂的加入可以降低土壤中有机污染物的界面张力，增加有机污染物的水溶解度和生物有效性，同时降低土壤颗粒中孔隙水的表面张力，促进土壤吸附态有机污染物的流动，从而改善土壤洗涤的效率。

在土壤洗涤时，选择合适的表面活性剂至关重要。表面活性剂筛选的原则包括清洗效率高、吸附或沉淀损失小、环境友好、易回收等。就表面活性剂的生物毒性来讲，阳离子表面活性剂＞阴离子表面活性剂＞非离子表面活性剂，而且阳离子表面活性剂在土壤表面的吸附太强，不适合用于土壤洗涤系统，目前研究较多的为阴离子和非离子表面活性剂。非离子表面活性剂由于临界胶束浓度(CMC)值低，比离子型表面活性剂增溶能力强。

为降低运行成本，采用改变洗涤剂以及洗涤装置的方法获得进一步的处理效率。重金属污染土壤洗涤实验装置及其方法，申请号：200710010441.X公开(公告)号：CN101244424，一种重金属污染土壤洗涤实验装置及其方法，具有可对土柱不同深度淋洗液的浓度、变化以及淋洗效果进行测定且取样、测样方便的特点。石油污染土壤洗实验装置及其方法，申请号：200810198030.2公开(公告)号：CN101342541，提供一种低成本，高去油率的石油污染土壤洗涤药剂、其配制方法和应用。该药剂由曲拉通、木素钠、硅酸钠和碳酸钠组成，组分用自来水溶解，得到的溶液即为产品。苯系化合物污染土壤淋洗废水的处理方法，申请号：200710190145.2公开(公告)号：CN101172730，苯系化合物污染土壤淋洗废水的处理方法，可将难降解的含TX100及苯系有毒有机物的土壤淋洗废水实现就地高效无害化处理，达到一级排放标准，并可实现出水在淋洗工艺中循环使用，大大降低土壤淋洗的总用水量。且采用的车载式电催化装置移动灵活，不受场地限制，特别适用于场地周边无污水处理厂或无污水管网的受污染土壤在治理时使用。利用环糊精异位修复多环芳烃污染土壤的方法，申请号：200710195109.5公开(公告)号：CN101195123，是将磨碎后的土壤颗粒与环糊精溶液混合后振荡16～32小时，达到较好的去除效果。在再生微粒过滤器时使多环芳烃的排放量最小化，申请号：200580016236.3公开(公告)号：CN1965152，具有微粒过滤器的柴油机排气装置的多环芳烃的排放可以减少到最低程度或被防止，为此，在再生微粒过滤器时，多环芳烃首先结合在吸附层内并在更高的温度时在那里裂化，在这里优先地在氧化步骤中消除这些裂化产物。修复土壤多环芳烃-铜复合污染的淋洗剂及方法，申请号：200810019385.0公开(公告)号：CN101224467，采用乳酸脂水溶液和乙二胺类有机配体水溶液洗涤土壤12小时以上，对于多环芳烃-铜复合污染土壤有较好的去除效果。

可以看出，我国目前针对以上各种污染物污染土壤开发出不同的修复技术或者设备，但是这些技术或者设备仅针对某一种特定的污染物，因此不具有较强的适用性，因此普及性不高。而且针对焦化厂多环芳烃这类有机污染物污染场地，污染土壤具有有机污染物浓度高、去除难特点，一次洗涤污染物去除率有限，因此在花费高额的修复成本之后，污染土壤修复并没有达到理想的去除目标，从而影响了修复效果，降低了其应用价值。

发明内容

本发明针对当前污染土壤洗涤技术中一次洗涤污染物去除率较低，应用及推广受到限制的问题，并根据目前污染土壤洗涤技术的现状，提供了一种更高效、经济且适应面广的洗涤技术以及设备。本技术采用新型的可多次循环土壤洗涤设备，通过在土壤洗涤时加入配制的洗涤剂溶液并使洗涤后泥浆经浓缩后循环再洗涤，可以使土壤洗涤达到很好的处理效果，同时最大程度上的节省了洗涤反应器设备和洗涤运行成本，达到提高处理效率以及经济效益的统一。另外，该多次循环洗涤设备通过改变其中的一些相关技术参数，如更换洗涤剂、改变土壤预处理要求等，即可应用于其它类型污染物污染土壤的洗涤修复，具有较强的适用性和推广性。