[发明专利]一种去除土壤中污染物的实验装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及石油和PAHs污染土壤处理技术，具体地说是一种去除土壤中污染物的实验装置及方法。

背景技术

毒性强、难降解、残留时间长、在环境中分布广的污染物优先进行控制，称为优先污染物。美国环保局(USEPA)于1976年率先公布了129种优先污染物。我国在进行研究的基础上也提出首批68种化学污染物为优先污染物。由于其低水溶性及强烈吸附在土壤颗粒上的特性，芴，萘，蒽，苯并[a]芘等16种PAHs被美国国家环保局(EPA)列为优先控制污染物，欧洲则把荧蒽、苯并(a)芘等6种PAH作为目标PAHs。我国政府也已经列出7种多环芳烃于“中国环境优先污染物黑名单”中。世界各国对多环芳烃在环境中的分布以及对人类健康存在的潜在威胁都给予了高度重视。

多环芳烃在环境中性质稳定，主要富集在土壤的表层和次表层，不易发生迁移转化，并且容易与土壤中的有机质结合，这使得PAHs在土壤的表层和次表层有逐渐富集的趋势。因此，需要一种快速有效的修复方法来修复多环芳烃污染土壤。

多环芳烃在环境中的行为基本相同，但各种多环芳烃的理化性质却各不相同，这主要是由于它们的结构及分子量的不同而造成的。除了少数几种多环芳烃的氢化衍生物外，所有的多环芳烃，在常温下都以固态形式存在，且挥发性甚小，与同碳数目的正构链烷烃相比它们的沸点要高。通常，PAHs的水溶性和挥发性随苯环数量的增多而减少或降低。BaP是一种典型的PAHs化合物，不溶于水，但易溶于苯、氯仿、二氯甲烷等有机溶剂。低环的多环芳烃容易生物降解，四环以上的多环芳烃却很难被生物所降解，所以对这类污染物必须考虑除生物降解以外的其它去除方法。

这类污染物的其他去除方法还有物理和化学修复方法。

物理修复方法主要包括换土法、热修复法、电修复法以及挖掘填埋法等。化学修复是利用加入到土壤中的化学修复剂与污染物发生一定的化学反应，使污染物被降解和毒性被降低的修复技术。化学清洗法是一种重要的化学修复法，它是指使用某些化学溶剂，如表面活性剂、有机溶剂等清洗污染土壤，将污染物从土壤中洗脱分离下来，使得污染土壤得以修复。化学焚烧法也是常用的化学治理方法，由于有机物在高温下容易分解，所以在高温下焚烧可达到去除污染的目的。但高温焚烧又会破坏土壤的理化性质，使土壤无法重新利用。

通常当采用生物修复法不能满足污染土壤修复的需要时，可根据污染物类型和土壤特征，选择化学修复方法。相对于其他污染土壤修复方法来讲，化学修复方法发展较早，且相对成熟。从广义上来讲，土壤淋洗法是指用流体(通常是液体)去除土壤污染物的过程，可以进行原位修复(in-situ)和异位修复(ex-situ)。去除的污染物可以是无机污染物或有机污染物。水，化学溶剂或其他可能把污染物从土壤中淋洗出来的流体，甚至气体也可作为淋洗剂。土壤淋洗法是通过注水的方式，冲洗土壤孔隙介质中含有的污染物，并使冲洗水流流入地下水，然后回收冲洗水流从而使污染土壤得到修复。

土壤淋洗法有多种运行形式，因此可以有不同的分类方法。

根据土壤淋洗法处理土壤的位置改变与否可分为原位淋洗法和异位淋洗法，原位淋洗修复是指根据污染物分布的深浅，使得淋洗剂在重力或外力的作用下流经污染土壤，并利用回收井或采用挖沟的办法收集和清除淋洗剂。

与其他土壤修复方法相比，土壤淋洗法的设备简单，操作人员可以不直接接触污染物。土壤淋洗法对土壤中污染物的去除率较高，并能有效限制有害废弃物的扩散，有着广泛的应用前景。土壤淋洗法比较适用高含量污染土壤的处理，本发明研究了一种用于高含量有机污染土壤淋溶去除实验装置及方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种去除土壤中污染物的实验装置及方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种去除土壤中污染物的实验装置，包括淋洗柱、排放液储存槽和淋洗液储存槽，所述排放液储存槽、淋洗柱和淋洗液储存槽依次相连，排放液储存槽通过排液管与储液瓶连通，淋洗液储存槽通过进液管与蠕动泵连通。

所述淋洗柱的一端与淋洗液储存槽密封连接，其中淋洗液储存槽与淋洗柱下端之间设有用于放置污染土壤的隔板，所述淋洗液储存槽上插设有多个淋洗液入口开关，每个淋洗液入口开关的一端通过进液管与蠕动泵连通，另一端由隔板穿过、设有扩散头。

扩散头位于淋洗柱的内部，向污染土壤输送淋洗液。所述淋洗柱的另一端与排放液储存槽密封连接，所述排放液储存槽上插设有多个排液阀，每个排液阀的一端与排放液储存槽内部连通，另一端通过排液管与储液瓶连通。所述排放液储存槽及淋洗液储存槽的形状相同，均为圆柱形。