[发明专利]一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复方法和系统

说明书

本发明公开了一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复方法和系统。通过将丙二醇与水的混合液共同加热成混合蒸汽注入到含有机污染物的土层中，1)混合蒸汽强化了丙二醇在土壤中的穿透能力；2)混合蒸汽中的丙二醇，提高了土壤中有机物的迁移性；3)丙二醇的沸点高于水强化了蒸汽对有机物的吹脱作用，从而解决现有原位热脱附修复周期长和能耗高等问题。系统包括：混合蒸汽发生与注入单元，丙二醇与水的混合液经蒸汽发生器产生100‑180℃混合蒸汽，混合蒸汽经蒸汽增压泵后注入到蒸汽注入井中，对目标土层进行修复；尾气抽提处理单元，由抽提装置和活性炭吸附罐组成，可对脱附的有机物和增溶剂丙二醇收集处理。

技术领域

本发明涉及土壤原位修复技术领域，具体涉及一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复方法和系统。

背景技术

土壤是人类社会赖以生存和物质发展的基础。随着我国经济高速发展的同时，土壤和地下水环境的污染问题也日益严重。我国环境保护部与国土资源部2014年发布《全国土壤污染状况调查公报》后，我国土壤污染程度之深已受到社会各界的重视。土壤污染物中，有机物污染物比如PAHs、DNAPL等，因其具有高迁移性和高毒性给人类健康和生态环境带来严重威胁。而由于其具有水溶性差、修复标准低和迁移性大(污染深度可达地下几十米)等特点给修复工作带来严重的技术和经济挑战。

近年来，因其修复周期短、无需挖掘污染土壤、修复效果好等特点，原位热脱附技术被国内外日益广泛应用于修复受有机物污染的土壤。蒸汽强化气相抽提技术(SEE)作为一种使用最多的原位热脱附技术之一，通过向土壤注入高温蒸汽实现土壤中有机污染物的脱附。蒸汽热强化气相抽提技术从90年代开始使用，国外的工程实践表明，通过高温水蒸汽来加热土壤，通过解吸、溶解和蒸发地下污染物质，可加速有机物脱附，修复效果良好。另外，其独特优势在于能够治理处于高流速地下水的土壤环境，但其最大加热温度只能达到100℃左右。该技术在大型修复场地应用推广过程中，特别是针对污染物沸点较高的多环芳烃及其复合污染场地，存在修复周期长和能耗高等问题。

另一方面，土壤淋洗修复技术具有效率高、周期短等特点，对消除或减轻土壤中的PAHs具有明显的优势。然而，原位土壤淋洗技术受制于淋洗剂在土壤中有效的传输。尤其是，在应用于渗透性较差的土壤时，原位土壤淋洗技术的修复效果大打折扣。同时，残余表面活性剂的环境隐患对它的实际应用产生了不利影响。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物方法和系统。丙二醇可溶解有机物、可与水混溶、沸点较低可以和水蒸汽形成混合气体共同注入目标土层当中，丙二醇随蒸汽均匀快速穿透土层。此方法增加有机物的迁移性和强化蒸汽对有机物的吹脱作用，解决现有原位热脱附修复周期长和能耗高等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复方法，将丙二醇与水的混合溶液经蒸汽发生器，将产生的混合蒸汽注入到目标土层中，再进行抽提，对土壤中有机物进行热脱附。

进一步的，所配置的丙二醇与水的混合液可以现场混合或预制，丙二醇与水体积比范围在5％-30％。

进一步的，丙二醇增溶剂混合液被输送至混合蒸汽发生器，产生温度范围在100℃～180℃的混合蒸汽。

进一步的，运行一段时间后，尾气中污染物浓度显著下降并出现拖尾现象，此时土壤中残留污染浓度较低，此时注入新鲜空气，同时减小抽提速率。

进一步的，在污染土壤表面覆盖一层不透气的保护盖。

上述的一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复方法用于多环芳烃及多环芳烃复合污染场地的修复。

本发明还提供一种丙二醇强化的混合蒸汽去除土壤中有机物的原位修复系统，所述系统包括：