專利名稱：一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污染場(chǎng)地修復(fù)領(lǐng)域，特別是一種修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的系統(tǒng)及一種修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法。
背景技術(shù)：
我國(guó)土壤污染已對(duì)土地資源可持續(xù)利用與農(nóng)產(chǎn)品生態(tài)安全構(gòu)成威脅。目前為止， 全國(guó)受有機(jī)污染物污染的農(nóng)田已達(dá)3600萬(wàn)公頃，污染物類型包括石油類、多環(huán)芳烴、農(nóng)藥、 有機(jī)氯等；因油田開采造成的嚴(yán)重石油污染土地面積達(dá)1萬(wàn)公頃，石油煉化業(yè)也使大面積土地受到污染；在沈撫石油污水灌區(qū)，表層和底層土壤多環(huán)芳烴含量均超過600mg/kg，造成農(nóng)作物和地下水的嚴(yán)重污染。同時(shí)，隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，許多污染企業(yè)已逐步搬離市區(qū)，這些企業(yè)搬遷后遺留的場(chǎng)地往往留下嚴(yán)重的土壤污染。為保障農(nóng)作物產(chǎn)品生產(chǎn)安全及土地的可持續(xù)利用，必須對(duì)上述這些受到污染的土壤進(jìn)行修復(fù)，因此，相關(guān)修復(fù)技術(shù)的研發(fā)已迫在眉睫。截至目前，包括生物修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)技術(shù)在內(nèi)的污染土壤修復(fù)技術(shù)體系在國(guó)外已經(jīng)形成，并積累了不同污染類型場(chǎng)地土壤綜合工程修復(fù)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，出現(xiàn)了污染土壤的原位生物修復(fù)技術(shù)和基于監(jiān)測(cè)的自然衰減修復(fù)技術(shù)等新興技術(shù)。但是目前為止，土壤修復(fù)都只是小規(guī)模的修復(fù)，還缺乏工業(yè)化規(guī)模的修復(fù)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)及方法，要解決有機(jī)復(fù)合污染土壤不能進(jìn)行工業(yè)化大規(guī)模修復(fù)的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，包括污染土壤堆體、與污染土壤堆體連接的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和與污染土壤堆體連接的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，其特征在于所述污染土壤堆體包括鋪在空曠場(chǎng)地上的混凝土基礎(chǔ)層、鋪在混凝土基礎(chǔ)層上的第一層土工布、鋪在第一層土工布上的第一層高密度聚氯乙烯防滲膜、鋪在第一層高密度聚氯乙烯防滲膜上的第二層土工布、鋪在第二層土工布上的礫石導(dǎo)氣層、鋪在礫石導(dǎo)氣層上的第三層土工布、堆放在第三層土工布上的污染土壤、以及蓋在污染土壤上的第二層高密度聚氯乙烯防滲膜，第二層高密度聚氯乙烯防滲膜的四周邊上還壓有沙袋，所述污染土壤中預(yù)埋有土壤氣監(jiān)測(cè)探頭和土壤氣采樣管，并且污染土壤的頂部還設(shè)有與外界大氣連通的通風(fēng)口。所述營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)為一循環(huán)管路，包括有滴灌管、通過營(yíng)養(yǎng)液及水分支路調(diào)節(jié)閥與滴灌管進(jìn)水端連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管、通過主回水調(diào)節(jié)閥與滴灌管回水端連通的回水管、連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上的滲濾液儲(chǔ)罐、以及連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管與回水管之間的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐和自來(lái)水儲(chǔ)罐，所述滴灌管鋪設(shè)在污染土壤與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜之間，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管有三個(gè)進(jìn)口，其中一個(gè)進(jìn)口通過滲濾液回供水泵與滲濾液儲(chǔ)罐連通，另外兩個(gè)進(jìn)口通過水泵與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐和自來(lái)水儲(chǔ)罐連通，所述回水管有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口通過營(yíng)養(yǎng)液回水調(diào)節(jié)閥與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐連通，另一個(gè)出口通過自來(lái)水回水調(diào)節(jié)閥與自來(lái)水儲(chǔ)罐連通，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上還設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門。所述抽氣及尾氣處理管網(wǎng)包括埋設(shè)在礫石導(dǎo)氣層中的抽氣支管，通過抽氣支管調(diào)節(jié)閥與抽氣支管連通的抽氣主管，連接在抽氣主管出氣端的排氣筒，以及沿抽氣主管進(jìn)氣端至出氣端方向、依次連接在抽氣主管上的氣水分離罐、精密過濾器、氣泵和尾氣處理設(shè)備，所述尾氣處理設(shè)備包括活性炭罐和焚燒裝置，并且活性炭罐和焚燒裝置并聯(lián)在氣泵與排氣筒之間的抽氣主管上，所述氣水分離罐與精密過濾器之間的抽氣主管、精密過濾器與氣泵之間的抽氣主管上均連接有壓力表，精密過濾器與氣泵之間的抽氣主管上還連接有在線流量計(jì)，所述氣泵與尾氣處理設(shè)備之間的抽氣主管、尾氣處理設(shè)備與排氣筒之間的抽氣主管上均連接有采樣閥，所述抽氣主管上也設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門。所述混凝土基礎(chǔ)層中心低、四周高，混凝土基礎(chǔ)層中預(yù)埋有滲濾液收集管，并且滲濾液收集管的進(jìn)液口穿過第一層土工布、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜和第二層土工布后，插在礫石導(dǎo)氣層的底部中心位置。所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上的調(diào)節(jié)閥門包括回供水泵調(diào)節(jié)閥門、水泵調(diào)節(jié)閥門、 營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門和水分調(diào)節(jié)閥門；所述回供水泵調(diào)節(jié)閥門有兩個(gè)，分別連接在與滲濾液回供水泵出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與滲濾液回供水泵進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水泵調(diào)節(jié)閥門也有兩個(gè)，分別連接在與水泵進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與水泵出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門連接在與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水分調(diào)節(jié)閥門連接在與自來(lái)水儲(chǔ)罐出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上。所述抽氣主管上的調(diào)節(jié)閥門包括氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門、氣泵調(diào)節(jié)閥門、焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門和活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門；所述氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門連接在與氣水分離罐進(jìn)口連通的抽氣主管上；所述氣泵調(diào)節(jié)閥門連接在與氣泵進(jìn)氣口連通的抽氣主管上；所述焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門有兩個(gè)，分別連接在與焚燒裝置進(jìn)口連通的抽氣主管上和與焚燒裝置出口連通的抽氣主管上；所述活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門也有兩個(gè)，分別連接在與活性炭罐進(jìn)口連通的抽氣主管上和與活性炭罐出口連通的抽氣主管上。一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于步驟如下
步驟一、對(duì)需要修復(fù)的污染土壤進(jìn)行預(yù)處理，即將污染土壤從污染區(qū)域挖出并進(jìn)行篩分，去除污染土壤中大塊的非土壤物質(zhì)，調(diào)節(jié)污染土壤中碳、氮、磷的配比，調(diào)節(jié)污染土壤的含水量，調(diào)節(jié)污染土壤的PH值。步驟二、搭設(shè)污染土壤堆體、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，形成處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)。步驟三、調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，即開啟氣泵抽氣，并通過氣泵和抽氣支管調(diào)節(jié)閥控制抽氣流量，同時(shí)還通過土壤氣監(jiān)測(cè)探頭和土壤氣采樣管監(jiān)測(cè)污染土壤中的氧氣含量，使污染土壤中的氧氣含量達(dá)到15% 20%。步驟四、連續(xù)運(yùn)行處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，修復(fù)污染土壤， 即用抽氣及尾氣處理管網(wǎng)抽氣，并確保抽氣及尾氣處理管網(wǎng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，使污染土壤中的氧氣含量達(dá)到15% 20%，并且在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每天定時(shí)打開采樣閥采集抽出的尾氣，進(jìn)行污染物濃度分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度等于或高于 150ppm時(shí)，關(guān)閉活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門，打開焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門，通過焚燒裝置對(duì)尾氣進(jìn)行處理，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度低于150ppm時(shí)，打開活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門，關(guān)閉焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門，通過活性炭罐進(jìn)行尾氣處理，此外，在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每月對(duì)污染土壤采樣一次，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)元素和含水率指標(biāo)分析，當(dāng)含水率低于10%或C:N:P不等于 100:10:1時(shí)，用營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)給污染土壤補(bǔ)充水分和/或營(yíng)養(yǎng)液。步驟五、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯示未檢出揮發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，將氣泵的流量降低，但必須確保污染土壤堆體中的氧氣含量維持在12%以上。步驟六、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯示，污染土壤堆體內(nèi)的半揮發(fā)性有機(jī)污染物已達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值時(shí)，停止運(yùn)行整個(gè)處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)。所述步驟一中，調(diào)節(jié)污染土壤中碳、氮、磷的配比，使其維持在100:10:1，調(diào)節(jié)污染土壤的含水量，使其重量含水率維持在10% 20%，調(diào)節(jié)污染土壤的PH值，使其為6 8。所述步驟二中，污染土壤堆體、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的搭設(shè)步驟為，a、選定一定面積的空曠場(chǎng)地；b、在選定的空曠場(chǎng)地上鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)層，再在混凝土基礎(chǔ)層上依次鋪設(shè)第一層土工布、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜、第二層土工布、礫石導(dǎo)氣層和第三層土工布，并且在鋪設(shè)礫石導(dǎo)氣層時(shí)，將抽氣及尾氣處理管網(wǎng)中的預(yù)埋抽氣支管預(yù)埋進(jìn)去；C、將預(yù)處理好的污染土壤堆放在第三層土工布上，直至設(shè)計(jì)高度，同時(shí)還在污染土壤中預(yù)埋土壤氣監(jiān)測(cè)探頭和土壤氣采樣管；d、將營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)中的滴灌管鋪設(shè)在污染土壤的頂部；e、鋪設(shè)第二層高密度聚氯乙烯防滲膜，覆蓋住污染土壤，并用沙袋進(jìn)行固定；f、在污染土壤的頂部設(shè)置通風(fēng)口，使污染土壤與外界大氣連通，并且保證通風(fēng)口與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜的連接處密封，以確保抽氣過程中空氣流暢。所述步驟二中，除了預(yù)埋抽氣支管之外的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)和除了滴灌管之外的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)在污染土壤堆體搭設(shè)前、搭設(shè)中或搭設(shè)后搭建。 所述步驟二中，在鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)層時(shí)，在混凝土基礎(chǔ)層中預(yù)埋滲濾液收集管。
所述步驟三中，調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的具體步驟為步驟1、抽氣支管共設(shè)置 7根，其間距為2m，開啟由左至右第1、4、7根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥，開啟程度三分之一，關(guān)閉由左至右第2、3、5、6根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥，確保抽氣間距為6m;步驟 2、將氣泵流量設(shè)置為50m3/h，并在該工況下連續(xù)運(yùn)行24h ；步驟3、通過設(shè)置在堆內(nèi)的土壤氣監(jiān)測(cè)探頭采集堆內(nèi)不同位置的土壤氣，并分析氧氣及二氧化碳含量變化規(guī)律，當(dāng)分析結(jié)果顯示氧氣含量未達(dá)到設(shè)定氧氣含量時(shí)，增加抽氣支管調(diào)節(jié)閥的開啟度；步驟4、當(dāng)抽氣支管調(diào)節(jié)閥完全開啟，且在50m3/h流量下連續(xù)運(yùn)行24h后堆內(nèi)氧氣含量仍然未能達(dá)到設(shè)定氧氣含量時(shí)，將氣泵流量提高到80m3/h，同時(shí)抽氣支管調(diào)節(jié)閥開啟度降低至三分之一，重復(fù)步驟3 ；步驟5、當(dāng)系統(tǒng)在80m3/h工況下運(yùn)行依然不能滿足要求時(shí)，再次提高氣泵流量分別為 110m3/h、150m7h，重復(fù)步驟3和步驟4，直至堆內(nèi)氧氣含量達(dá)到設(shè)定氧氣含量；步驟6、當(dāng)通過執(zhí)行上述步驟，且氣泵流量增加到150m3/h時(shí)，堆內(nèi)氧氣含量依然低于設(shè)計(jì)值時(shí)，調(diào)整抽氣支管間距為4m，即開啟由左至右第1、3、5、7根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥，開啟程度三分之一，關(guān)閉由左至右第2、4、6根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥，開啟程度三分之一，重復(fù)步驟2至步驟5，直至達(dá)到設(shè)計(jì)工況，否則開啟所有支管的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行抽氣。
與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果本發(fā)明是在結(jié)合了國(guó)內(nèi)土壤污染的特點(diǎn)和相關(guān)技術(shù)適應(yīng)性的基礎(chǔ)上，開發(fā)出的一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)技術(shù)，其能夠以較低的成本修復(fù)大規(guī)模的揮發(fā)性有機(jī)物及可生物降解有機(jī)物復(fù)合污染土壤，非常適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。本發(fā)明最大的特點(diǎn)是可大規(guī)模的工業(yè)化修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤，使被污染的土壤能夠可持續(xù)利用，以滿足相應(yīng)污染土壤修復(fù)的需要。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是污染土壤堆體的示意圖。圖3是污染土壤堆體邊緣處的示意圖。圖4是抽氣支管的示意圖。圖5是營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管管網(wǎng)的示意圖。附圖標(biāo)記1 一污染土壤堆體、2 —抽氣主管、3 —焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門、4 一氣水分離罐、5 —壓力表、6 —精密過濾器、7 —在線流量計(jì)、8 —?dú)獗谩? 一采樣閥、10 —活性炭罐、 11 一焚燒裝置、12 —排氣筒、13 —營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐、14 一自來(lái)水儲(chǔ)罐、15 —營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門、 16 一水泵、17 —營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管、18 —通風(fēng)口、19 一混凝土基礎(chǔ)層、20 —預(yù)埋滲濾液收集管、21 —營(yíng)養(yǎng)液回水調(diào)節(jié)閥、22 —礫石導(dǎo)氣層、23 —污染土壤、24 —土壤氣監(jiān)測(cè)探頭、 25 一土壤氣采樣管、26 —第二層高密度聚氯乙烯防滲膜、27 —沙袋、28 —第一層土工布、 29 一第一層高密度聚氯乙烯防滲膜、30 —第二層土工布、31 —第三層土工布、32 —抽氣支管、33 —抽氣支管調(diào)節(jié)閥、34 —營(yíng)養(yǎng)液及水分支路調(diào)節(jié)閥、35 —滴灌管、36 —回水管、37 — 主回水調(diào)節(jié)閥、38 —滲濾液儲(chǔ)罐、39 —滲濾液回供水泵、40 —?dú)馑蛛x罐調(diào)節(jié)閥門、41 一氣泵調(diào)節(jié)閥門、42 —水泵調(diào)節(jié)閥門、43 —回供水泵調(diào)節(jié)閥門、44 一活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門、45 — 水分調(diào)節(jié)閥門、46 -自來(lái)水回水調(diào)節(jié)閥。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例參見圖1所示，這種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，包括污染土壤堆體1、與污染土壤堆體1連接的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和與污染土壤堆體1連接的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)。參見圖1-3，所述污染土壤堆體1包括鋪在空曠場(chǎng)地上的混凝土基礎(chǔ)層19、鋪在混凝土基礎(chǔ)層上的第一層土工布28、鋪在第一層土工布28上的第一層高密度聚氯乙烯防滲膜29、鋪在第一層高密度聚氯乙烯防滲膜29上的第二層土工布30、鋪在第二層土工布30 上的礫石導(dǎo)氣層22、鋪在礫石導(dǎo)氣層22上的第三層土工布31、堆放在第三層土工布31上的污染土壤23、以及蓋在污染土壤23上的第二層高密度聚氯乙烯防滲膜26，第二層高密度聚氯乙烯防滲膜26的四周邊上還壓有沙袋27，所述污染土壤23中預(yù)埋有土壤氣監(jiān)測(cè)探頭 24和土壤氣采樣管25，并且污染土壤23的頂部還設(shè)有與外界大氣連通的通風(fēng)口 18 ；所述混凝土基礎(chǔ)層19中心低、四周高，混凝土基礎(chǔ)層19中預(yù)埋有滲濾液收集管20，并且滲濾液收集管20的進(jìn)液口穿過第一層土工布28、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜29和第二層土工布30后，插在礫石導(dǎo)氣層22的底部中心位置。
參見圖1、圖5，為確保土壤運(yùn)行過程中維持一定的含水量及營(yíng)養(yǎng)比例，本發(fā)明還設(shè)置了營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)為一循環(huán)管路，包括有滴灌管 35、通過營(yíng)養(yǎng)液及水分支路調(diào)節(jié)閥34與滴灌管35進(jìn)水端連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17、 通過主回水調(diào)節(jié)閥37與滴灌管35回水端連通的回水管36、連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17 上的滲濾液儲(chǔ)罐38、以及連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17與回水管36之間的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐13 和自來(lái)水儲(chǔ)罐14，所述滴灌管35鋪設(shè)在污染土壤23與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜26之間，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17有三個(gè)進(jìn)口，其中一個(gè)進(jìn)口通過滲濾液回供水泵39與滲濾液儲(chǔ)罐38連通，另外兩個(gè)進(jìn)口通過水泵16與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐13和自來(lái)水儲(chǔ)罐14連通，所述回水管36有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口通過營(yíng)養(yǎng)液回水調(diào)節(jié)閥21與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐13連通，另一個(gè)出口通過自來(lái)水回水調(diào)節(jié)閥46與自來(lái)水儲(chǔ)罐14連通，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17上還設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門，營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管17上的若干調(diào)節(jié)閥門包括回供水泵調(diào)節(jié)閥門43、 水泵調(diào)節(jié)閥門42、營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門15和水分調(diào)節(jié)閥門45 ；所述回供水泵調(diào)節(jié)閥門43有兩個(gè)，分別連接在與滲濾液回供水泵39出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與滲濾液回供水泵39進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水泵調(diào)節(jié)閥門42也有兩個(gè)，分別連接在與水泵16進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與水泵16出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門15連接在與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐13出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水分調(diào)節(jié)閥門45連接在與自來(lái)水儲(chǔ)罐14出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上。參見圖1、圖4，所述抽氣及尾氣處理管網(wǎng)包括埋設(shè)在礫石導(dǎo)氣層22中的抽氣支管 32，通過抽氣支管調(diào)節(jié)閥33與抽氣支管32連通的抽氣主管2，連接在抽氣主管2出氣端的排氣筒12，以及沿抽氣主管進(jìn)氣端至出氣端方向、依次連接在抽氣主管2上的氣水分離罐 4、精密過濾器6、氣泵8和尾氣處理設(shè)備，所述尾氣處理設(shè)備包括活性炭罐10和焚燒裝置 11，并且活性炭罐10和焚燒裝置11并聯(lián)在氣泵8與排氣筒12之間的抽氣主管2上，所述氣水分離罐4與精密過濾器6之間的抽氣主管2、精密過濾器6與氣泵8之間的抽氣主管2 上均連接有壓力表5，精密過濾器6與氣泵8之間的抽氣主管2上還連接有在線流量計(jì)7， 所述氣泵8與尾氣處理設(shè)備之間的抽氣主管2、尾氣處理設(shè)備與排氣筒12之間的抽氣主管 2上均連接有采樣閥9，所述抽氣主管2上也設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門，所述抽氣主管2上的若干調(diào)節(jié)閥門包括氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門40、氣泵調(diào)節(jié)閥門41、焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門3和活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門44 ；所述氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門40連接在與氣水分離罐4進(jìn)口連通的抽氣主管上；所述氣泵調(diào)節(jié)閥門41連接在與氣泵8進(jìn)氣口連通的抽氣主管上；所述焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門3有兩個(gè)，分別連接在與焚燒裝置11進(jìn)口連通的抽氣主管上和與焚燒裝置11出口連通的抽氣主管上；所述活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門44也有兩個(gè)，分別連接在與活性炭罐10進(jìn)口連通的抽氣主管上和與活性炭罐10出口連通的抽氣主管上。一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)污染土壤的方法，其步驟如下
步驟一、對(duì)需要修復(fù)的污染土壤23進(jìn)行預(yù)處理，即將污染土壤23從污染區(qū)域挖出并進(jìn)行篩分，去除污染土壤23中大塊的非土壤物質(zhì)，調(diào)節(jié)污染土壤23中碳、氮、磷的配比，使其維持在100:10:1，調(diào)節(jié)污染土壤23的含水量，使其重量含水率維持在10% 20%，調(diào)節(jié)污染土壤23的pH值，使其為6 8。步驟二、搭設(shè)污染土壤堆體1、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，形成處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)。這其中，污染土壤堆體1、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的搭設(shè)步驟為，a、選定一定面積的空曠場(chǎng)地；b、在選定的空曠場(chǎng)地上鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)層19，并在混凝土基礎(chǔ)層19中預(yù)埋滲濾液收集管20，再在混凝土基礎(chǔ)層19上依次鋪設(shè)第一層土工布28、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜29、第二層土工布 30、礫石導(dǎo)氣層22和第三層土工布31，并且在鋪設(shè)礫石導(dǎo)氣層22時(shí)，將抽氣及尾氣處理管網(wǎng)中的抽氣支管32預(yù)埋進(jìn)去；C、將預(yù)處理好的污染土壤23堆放在第三層土工布31上，直至設(shè)計(jì)高度(為確保堆體的穩(wěn)定性，需將堆體四周堆置成一定坡度)，同時(shí)，為便于控制運(yùn)行過程中的相關(guān)參數(shù)，還在污染土壤23中預(yù)埋土壤氣監(jiān)測(cè)探頭24和土壤氣采樣管25 ；d、將營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)中的滴灌管35鋪設(shè)在污染土壤23的頂部；e、鋪設(shè)第二層高密度聚氯乙烯防滲膜26，覆蓋住污染土壤23，并用沙袋27進(jìn)行固定；f、在污染土壤23的頂部設(shè)置通風(fēng)口 18，使污染土壤23與外界大氣連通，并且保證通風(fēng)口 18與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜26的連接處密封，以確保抽氣過程中空氣流暢。所述步驟二中，除了抽氣支管32之外的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)和除了滴灌管35之外的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)在污染土壤堆體1搭設(shè)前、搭設(shè)中或搭設(shè)后搭建均可。除了抽氣支管32之外的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的建設(shè)包括第一，抽氣裝置定位， 第二，尾氣處理裝置定位，第三，抽氣裝置與抽氣及尾氣處理管網(wǎng)中的管線閥門連接。第四， 抽氣裝置與尾氣處理裝置的管線閥門連接。步驟三、調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，即開啟氣泵8抽氣，并通過氣泵8和抽氣支管調(diào)節(jié)閥33控制抽氣流量，同時(shí)還通過土壤氣監(jiān)測(cè)探頭24和土壤氣采樣管25監(jiān)測(cè)污染土壤 23中的氧氣含量，使污染土壤23中的氧氣含量達(dá)到15% 20% ；
以某工程為例，調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的具體內(nèi)容有步驟1、抽氣支管32共設(shè)置7 根，其間距為2m，開啟圖4中由左至右第1、4、7根抽氣支管調(diào)節(jié)閥33，開啟程度約三分之一，關(guān)閉由左至右第2、3、5、6根抽氣支管調(diào)節(jié)閥33，確保抽氣間距為6m;步驟2、將氣泵8流量設(shè)置為50m3/h，并在該工況下連續(xù)運(yùn)行24h ；步驟3、通過設(shè)置在堆內(nèi)的土壤氣監(jiān)測(cè)探頭 24采集堆內(nèi)不同位置的土壤氣，并分析氧氣及二氧化碳含量變化規(guī)律。當(dāng)分析結(jié)果顯示氧氣含量未達(dá)到設(shè)定氧氣含量(20%)時(shí)，增加抽氣支管調(diào)節(jié)閥的開啟度；步驟4、當(dāng)抽氣支管調(diào)節(jié)閥33完全開啟，且在50m3/h流量下連續(xù)運(yùn)行24h后堆內(nèi)氧氣含量仍然未能達(dá)到設(shè)定氧氣含量(20%)時(shí)，將氣泵8流量提高到80m3/h，同時(shí)抽氣支管調(diào)節(jié)閥33開啟度降低至三分之一，重復(fù)步驟3 ；步驟5、當(dāng)系統(tǒng)在80m3/h工況下運(yùn)行依然不能滿足要求時(shí)，再次提高氣泵8流量分別為110m3/h、150m3/h，重復(fù)步驟3和步驟4，直至堆內(nèi)氧氣含量達(dá)到設(shè)定氧氣含量(20%)；步驟6、當(dāng)通過執(zhí)行上述步驟，且氣泵8流量增加到150m3/h時(shí)，堆內(nèi)氧氣含量依然低于設(shè)計(jì)值時(shí)，調(diào)整抽氣支管間距為4m，即開啟圖4中由左至右第1、3、5、7根抽氣支管調(diào)節(jié)閥33，開啟程度約三分之一，關(guān)閉由左至右第2、4、6根抽氣支管調(diào)節(jié)閥33，開啟程度約三分之一，重復(fù)步驟2至步驟5，直至達(dá)到設(shè)計(jì)工況，否則將開啟所有支管的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行抽氣。步驟7、最終獲得抽氣間距為2m，抽氣流量為150m3/h的正常運(yùn)行工況，確保系統(tǒng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)。步驟四、連續(xù)運(yùn)行處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，修復(fù)污染土壤23， 即用抽氣及尾氣處理管網(wǎng)抽氣，并確保抽氣及尾氣處理管網(wǎng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，使污染土壤23中的氧氣含量達(dá)到15% 20%，并且在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每天定時(shí)打開采樣閥9采集抽出的尾氣，進(jìn)行污染物濃度分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度等于或高于150ppm時(shí)，關(guān)閉活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門44，打開焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門3，通過焚燒裝置11對(duì)尾氣進(jìn)行處理，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度低于150ppm時(shí)，打開活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門44，關(guān)閉焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門3，通過活性炭罐10進(jìn)行尾氣處理，此外，在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每月對(duì)污染土壤23采樣一次，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)元素和含水率指標(biāo)分析，當(dāng)含水率低于10%或C:N:P不等于100:10:1時(shí)，用營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)給污染土壤23補(bǔ)充水分和 /或營(yíng)養(yǎng)液。步驟五、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯示未檢出揮發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，可將氣泵8 的流量降低，但必須確保污染土壤堆體1中的氧氣含量維持在12%以上；
步驟六、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯示，污染土壤堆體1內(nèi)的半揮發(fā)性有機(jī)污染物已達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值時(shí)，停止運(yùn)行整個(gè)處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)。系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，開啟抽氣主管2上的氣泵8進(jìn)行抽氣，土壤中的揮發(fā)性有機(jī)物隨氣體抽出堆外，依次經(jīng)過氣水分離罐4和精密過濾器6，通過采樣閥9采集樣品，分析氣體中污染物的濃度高低，確定采用何種方式進(jìn)行尾氣處理，處理后的尾氣通過排氣筒12達(dá)標(biāo)排放。當(dāng)氣泵8開啟時(shí)，外界新鮮空氣將通過通風(fēng)口 18進(jìn)入堆內(nèi)，使堆內(nèi)氧氣濃度維持在設(shè)計(jì)水平，促進(jìn)有機(jī)污染物的生物降解過程，同時(shí)通過土壤氣監(jiān)測(cè)探頭24及土壤氣采樣管25采集土壤氣，根據(jù)反饋的監(jiān)測(cè)結(jié)果，調(diào)整氣泵8的風(fēng)量，以維持最佳運(yùn)行工況。為便于實(shí)時(shí)了解整個(gè)系統(tǒng)的抽氣風(fēng)量及壓力，在抽氣及尾氣處理管網(wǎng)上分別設(shè)置了壓力表5及在線流量計(jì)7，同時(shí)也在抽氣及尾氣處理管網(wǎng)適當(dāng)位置設(shè)置了相關(guān)閥門，以便于系統(tǒng)的調(diào)控。本實(shí)施例中的污染土壤堆體1的堆體體積為450m3，長(zhǎng)度30m，寬度10m，高度2m，邊坡傾角45°，土壤水分含量控制在15% (重量含水量)，pH控制在7-8，土壤碳、氮、磷比控制在100 10 1。堆體防滲系統(tǒng)采用Imm厚的高密度聚氯乙烯防滲膜，礫石導(dǎo)氣層厚0. 4m,礫石直徑5mm，抽氣支管采用化工級(jí)UPVC管，管內(nèi)徑100mm，間距2m。抽氣干管采用內(nèi)徑IOOmm 的UPVC管，采用渦輪氣泵進(jìn)行抽氣，最大額定風(fēng)量為250m3/h，并設(shè)置了變頻系統(tǒng)以調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速。尾氣處理設(shè)置了活性炭吸附及焚燒處理系統(tǒng)。營(yíng)養(yǎng)水分調(diào)節(jié)采用滴灌技術(shù)，滴灌管間距l(xiāng)m。整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行8個(gè)月，系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)量為150m3/h，揮發(fā)性有機(jī)物苯去除率為95%， 2環(huán)PAHs的去除率高達(dá)73%，3環(huán)PAHs的去除率為51%，總PAHs的去除率為58%。
權(quán)利要求
1.一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，包括污染土壤堆體(1)、與污染土壤堆體(1)連接的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和與污染土壤堆體(1)連接的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，其特征在于所述污染土壤堆體(1)包括鋪在空曠場(chǎng)地上的混凝土基礎(chǔ)層(19)、鋪在混凝土基礎(chǔ)層上的第一層土工布(28)、鋪在第一層土工布(28)上的第一層高密度聚氯乙烯防滲膜(29)、鋪在第一層高密度聚氯乙烯防滲膜(29)上的第二層土工布(30)、鋪在第二層土工布(30)上的礫石導(dǎo)氣層(22)、鋪在礫石導(dǎo)氣層(22)上的第三層土工布(31)、堆放在第三層土工布(31)上的污染土壤(23)、以及蓋在污染土壤(23)上的第二層高密度聚氯乙烯防滲膜(26)，第二層高密度聚氯乙烯防滲膜(26)的四周邊上還壓有沙袋(27)，所述污染土壤(23)中預(yù)埋有土壤氣監(jiān)測(cè)探頭(24)和土壤氣采樣管(25)，并且污染土壤(23)的頂部還設(shè)有與外界大氣連通的通風(fēng)口(18)；所述營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)為一循環(huán)管路，包括有滴灌管(35)、通過營(yíng)養(yǎng)液及水分支路調(diào)節(jié)閥(34)與滴灌管(35)進(jìn)水端連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)、通過主回水調(diào)節(jié)閥 (37)與滴灌管(35)回水端連通的回水管(36)、連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)上的滲濾液儲(chǔ)罐(38)、以及連接在營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)與回水管(36)之間的營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐(13) 和自來(lái)水儲(chǔ)罐(14)，所述滴灌管(35)鋪設(shè)在污染土壤(23)與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜(26 )之間，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)有三個(gè)進(jìn)口，其中一個(gè)進(jìn)口通過滲濾液回供水泵(39)與滲濾液儲(chǔ)罐(38)連通，另外兩個(gè)進(jìn)口通過水泵(16)與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐(13)和自來(lái)水儲(chǔ)罐(14)連通，所述回水管(36)有兩個(gè)出口，其中一個(gè)出口通過營(yíng)養(yǎng)液回水調(diào)節(jié)閥(21)與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐(13)連通，另一個(gè)出口通過自來(lái)水回水調(diào)節(jié)閥(46)與自來(lái)水儲(chǔ)罐(14)連通，所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)上還設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門；所述抽氣及尾氣處理管網(wǎng)包括埋設(shè)在礫石導(dǎo)氣層(22)中的抽氣支管(32)，通過抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)與抽氣支管(32)連通的抽氣主管(2)，連接在抽氣主管(2)出氣端的排氣筒(12)，以及沿抽氣主管進(jìn)氣端至出氣端方向、依次連接在抽氣主管(2)上的氣水分離罐 (4)、精密過濾器(6)、氣泵(8)和尾氣處理設(shè)備，所述尾氣處理設(shè)備包括活性炭罐(10)和焚燒裝置(11)，并且活性炭罐(10)和焚燒裝置(11)并聯(lián)在氣泵(8)與排氣筒(12)之間的抽氣主管(2)上，所述氣水分離罐(4)與精密過濾器(6)之間的抽氣主管(2)、精密過濾器(6) 與氣泵(8)之間的抽氣主管(2)上均連接有壓力表(5)，精密過濾器(6)與氣泵(8)之間的抽氣主管(2 )上還連接有在線流量計(jì)(7 )，所述氣泵(8 )與尾氣處理設(shè)備之間的抽氣主管(2 )、 尾氣處理設(shè)備與排氣筒(12)之間的抽氣主管(2)上均連接有采樣閥(9)，所述抽氣主管(2) 上也設(shè)有若干調(diào)節(jié)閥門。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述混凝土基礎(chǔ)層(19)中心低、四周高，混凝土基礎(chǔ)層(19)中預(yù)埋有滲濾液收集管 (20)，并且滲濾液收集管(20)的進(jìn)液口穿過第一層土工布(28)、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜(29)和第二層土工布(30)后，插在礫石導(dǎo)氣層(22)的底部中心位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所述營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管(17)上的調(diào)節(jié)閥門包括回供水泵調(diào)節(jié)閥門(43)、水泵調(diào)節(jié)閥門(42)、營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門(15)和水分調(diào)節(jié)閥門(45)；所述回供水泵調(diào)節(jié)閥門(43)有兩個(gè)， 分別連接在與滲濾液回供水泵(39)出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與滲濾液回供水泵(39)進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水泵調(diào)節(jié)閥門(42)也有兩個(gè)，分別連接在與水泵(16)進(jìn)水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上和與水泵(16)出水口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述營(yíng)養(yǎng)液調(diào)節(jié)閥門(15)連接在與營(yíng)養(yǎng)液儲(chǔ)罐(13)出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上；所述水分調(diào)節(jié)閥門(45)連接在與自來(lái)水儲(chǔ)罐(14)出口連通的營(yíng)養(yǎng)液及水分投加管上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于所 述抽氣主管(2)上的調(diào)節(jié)閥門包括氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門(40)、氣泵調(diào)節(jié)閥門(41)、焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門(3)和活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門(44);所述氣水分離罐調(diào)節(jié)閥門(40)連接在與氣水分離罐(4)進(jìn)口連通的抽氣主管上；所述氣泵調(diào)節(jié)閥門(41)連接在與氣泵(8)進(jìn)氣口連通的抽氣主管上；所述焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門(3)有兩個(gè)，分別連接在與焚燒裝置(11)進(jìn)口連通的抽氣主管上和與焚燒裝置(11)出口連通的抽氣主管上；所述活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門 (44)也有兩個(gè)，分別連接在與活性炭罐(10)進(jìn)口連通的抽氣主管上和與活性炭罐(10)出口連通的抽氣主管上。
5.一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于步驟如下步驟一、對(duì)需要修復(fù)的污染土壤(23)進(jìn)行預(yù)處理，即將污染土壤(23)從污染區(qū)域挖出并進(jìn)行篩分，去除污染土壤(23)中大塊的非土壤物質(zhì)，調(diào)節(jié)污染土壤(23)中碳、氮、磷的配比，調(diào)節(jié)污染土壤(23)的含水量，調(diào)節(jié)污染土壤(23)的pH值；步驟二、搭設(shè)污染土壤堆體(1)、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，形成處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)；步驟三、調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，即開啟氣泵(8)抽氣，并通過氣泵(8)和抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)控制抽氣流量，同時(shí)還通過土壤氣監(jiān)測(cè)探頭(24)和土壤氣采樣管(25)監(jiān)測(cè)污染土壤(23)中的氧氣含量，使污染土壤(23)中的氧氣含量達(dá)到15% 20% ；步驟四、連續(xù)運(yùn)行處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)，修復(fù)污染土壤(23)，即用抽氣及尾氣處理管網(wǎng)抽氣，并確保抽氣及尾氣處理管網(wǎng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，使污染土壤 (23)中的氧氣含量達(dá)到15% 20%，并且在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每天定時(shí)打開采樣閥(9)采集抽出的尾氣，進(jìn)行污染物濃度分析，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度等于或高于150ppm時(shí)，關(guān)閉活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門(44)，打開焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門(3)，通過焚燒裝置 (11)對(duì)尾氣進(jìn)行處理，當(dāng)監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示尾氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物濃度低于150ppm時(shí)，打開活性炭裝置調(diào)節(jié)閥門(44)，關(guān)閉焚燒裝置調(diào)節(jié)閥門(3)，通過活性炭罐(10)進(jìn)行尾氣處理， 此外，在連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)下，每月對(duì)污染土壤(23)采樣一次，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)元素和含水率指標(biāo)分析，當(dāng)含水率低于10%或C:N:P不等于100:10:1時(shí)，用營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)給污染土壤 (23)補(bǔ)充水分和/或營(yíng)養(yǎng)液;步驟五、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯未檢出揮發(fā)性有機(jī)污染物時(shí)，將氣泵(8)的流量降低，但必須確保污染土壤堆體(1)中的氧氣含量維持在12%以上；步驟六、當(dāng)土壤氣及土壤監(jiān)測(cè)結(jié)果均顯示，污染土壤堆體(1)內(nèi)的半揮發(fā)性有機(jī)污染物已達(dá)到修復(fù)目標(biāo)值時(shí)，停止運(yùn)行整個(gè)處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于所述步驟一中，調(diào)節(jié)污染土壤(23)中碳、氮、磷的配比，使其維持在100:10:1，調(diào)節(jié)污染土壤(23)的含水量，使其重量含水率維持在10% 20%,調(diào)節(jié)污染土壤(23 )的pH值，使其為6 8。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于所述步驟二中，污染土壤堆體(1)、營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的搭設(shè)步驟為，a、選定一定面積的空曠場(chǎng)地；b、在選定的空曠場(chǎng)地上鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)層(19)，再在混凝土基礎(chǔ)層(19)上依次鋪設(shè)第一層土工布 (28)、第一層高密度聚氯乙烯防滲膜(29)、第二層土工布(30)、礫石導(dǎo)氣層(22)和第三層土工布(31)，并且在鋪設(shè)礫石導(dǎo)氣層(22)時(shí)，將抽氣及尾氣處理管網(wǎng)中的預(yù)埋抽氣支管 (32)預(yù)埋進(jìn)去；C、將預(yù)處理好的污染土壤(23)堆放在第三層土工布(31)上，直至設(shè)計(jì)高度，同時(shí)還在污染土壤(23)中預(yù)埋土壤氣監(jiān)測(cè)探頭(24)和土壤氣采樣管(25);d、將營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)中的滴灌管(35)鋪設(shè)在污染土壤(23)的頂部；e、鋪設(shè)第二層高密度聚氯乙烯防滲膜(26)，覆蓋住污染土壤(23)，并用沙袋(27)進(jìn)行固定；f、在污染土壤(23)的頂部設(shè)置通風(fēng)口( 18)，使污染土壤(23)與外界大氣連通，并且保證通風(fēng)口( 18)與第二層高密度聚氯乙烯防滲膜(26)的連接處密封，以確保抽氣過程中空氣流暢。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于所述步驟二中，除了預(yù)埋抽氣支管(32)之外的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)和除了滴灌管(35)之外的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)在污染土壤堆體(1) 搭設(shè)前、搭設(shè)中或搭設(shè)后搭建。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于所述步驟二中，在鋪設(shè)混凝土基礎(chǔ)層(19)時(shí)，在混凝土基礎(chǔ)層(19)中預(yù)埋滲濾液收集管(20)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種應(yīng)用處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)修復(fù)有機(jī)復(fù)合污染土壤的方法，其特征在于，所述步驟三中，調(diào)試抽氣及尾氣處理管網(wǎng)的具體步驟為步驟1、抽氣支管(32)共設(shè)置7根，其間距為2m，開啟由左至右第1、4、7根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)，開啟程度三分之一，關(guān)閉由左至右第2、3、5、6根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)，確保抽氣間距為6m;步驟2、將氣泵(8)流量設(shè)置為50m3/h，并在該工況下連續(xù)運(yùn)行24h ；步驟3、通過設(shè)置在堆內(nèi)的土壤氣監(jiān)測(cè)探頭(24)采集堆內(nèi)不同位置的土壤氣，并分析氧氣及二氧化碳含量變化規(guī)律，當(dāng)分析結(jié)果顯示氧氣含量未達(dá)到設(shè)定氧氣含量時(shí)，增加抽氣支管調(diào)節(jié)閥的開啟度；步驟4、當(dāng)抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)完全開啟，且在50m3/ h流量下連續(xù)運(yùn)行24h后堆內(nèi)氧氣含量仍然未能達(dá)到設(shè)定氧氣含量時(shí)，將氣泵(8)流量提高到80m3/h，同時(shí)抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)開啟度降低至三分之一，重復(fù)步驟3 ；步驟5、當(dāng)系統(tǒng)在 80m3/h工況下運(yùn)行依然不能滿足要求時(shí)，再次提高氣泵(8)流量分別為110m7h、150m7h， 重復(fù)步驟3和步驟4，直至堆內(nèi)氧氣含量達(dá)到設(shè)定氧氣含量；步驟6、當(dāng)通過執(zhí)行上述步驟， 且氣泵(8)流量增加到150m3/h時(shí)，堆內(nèi)氧氣含量依然低于設(shè)計(jì)值時(shí)，調(diào)整抽氣支管間距為 4m，即開啟由左至右第1、3、5、7根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)，開啟程度三分之一， 關(guān)閉由左至右第2、4、6根抽氣支管上的抽氣支管調(diào)節(jié)閥(33)，開啟程度三分之一，重復(fù)步驟2至步驟5，直至達(dá)到設(shè)計(jì)工況，否則開啟所有支管的調(diào)節(jié)閥進(jìn)行抽氣。
全文摘要
一種處理有機(jī)復(fù)合污染土壤的異位耦合修復(fù)系統(tǒng)及方法，包括污染土壤堆體、與污染土壤堆體連接的營(yíng)養(yǎng)液及水分調(diào)配管網(wǎng)和與污染土壤堆體連接的抽氣及尾氣處理管網(wǎng)，所述污染土壤堆體包括鋪在空曠場(chǎng)地上的混凝土基礎(chǔ)層、鋪在混凝土基礎(chǔ)層上的第一層土工布、鋪在第一層土工布上的第一層高密度聚氯乙烯防滲膜、鋪在第一層高密度聚氯乙烯防滲膜上的第二層土工布、鋪在第二層土工布上的礫石導(dǎo)氣層、鋪在礫石導(dǎo)氣層上的第三層土工布、堆放在第三層土工布上的污染土壤、以及蓋在污染土壤上的第二層高密度聚氯乙烯防滲膜。本修復(fù)系統(tǒng)能夠以較低的成本修復(fù)大規(guī)模的揮發(fā)性有機(jī)物及可生物降解有機(jī)物復(fù)合污染土壤，非常適合大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號(hào)B09C1/00GK102319727SQ20111016749
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者夏天翔, 姚玨君, 姜林, 張丹, 樊艷玲, 鐘茂生 申請(qǐng)人:北京市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院