專利名稱：一種污染場地地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法
技術領域：
本發明屬于污染場地修復領域，尤其涉及污染場地的土壤和地下水修復。
背景技術：
隨著經濟的發展和城鎮建設速度的加快，場地性質的變更也愈加頻繁。許多工業企業陸續搬離城區，原有的工業用地逐漸開發為居住用地、學校用地或公建用地。但是，多年的工企業活動導致廠區土壤和地下水的嚴重污染，并可能危害居民的健康。因此，污染工企業場地的修復治理任務非常迫切。目前，國內外土壤修復方法主要有物理修復法、化學修復法和生物修復法等。但有些方法存在成本高、修復不徹底、修復周期長、環境條件影響大等不足，不易廣泛應用。土壤淋洗修復技術是一種快速高效的化學淋洗技術，是二十世紀末美國EPA推薦的土壤修復方法之一。根據處理方式不同可分為原位淋洗和異位淋洗。原位淋洗法是直接將淋洗劑注入土壤中，在下游將淋洗液抽提出土壤表面，然后對淋洗液進行處理，如此持續進行，直到土壤環境質量達到相關標準。但該方法只適用于水力傳導系數大于l(T3Cm/S的多孔隙、易滲透土壤，大大限制了其應用范圍。異位淋洗是將土壤挖掘出，投入容器中，采用淋洗液清洗去除土壤中污染物，最后處理含污染物的淋洗液。該方法可用于重金屬、放射性核素、石油烴、多環芳烴、多氯聯苯、有機氯農藥等污染土壤的修復治理，適用范圍非常廣，同時具有修復周期短、去除效率高、操作簡便等優點。異位淋洗方法需解決的關鍵問題之一是淋洗液的回收利用。目前，人們主要采用活性炭來實現淋洗液的回收利用。活性炭雖然吸附有機污染物性能良好，但飽和吸附容量較小且廢棄活性炭不易再生或重新利用，從而導致應用成本較高、容易造成二次污染。而經有機試劑(如季銨鹽表面活性劑)改性制得的有機膨潤土，是一種經濟高效的吸附材料，具有結構-功能可調、飽和吸附容量大、原料易得、吸附性能良好等特點。并且廢棄有機膨潤土可用于制備中孔納米材料，用于室內空氣污染的吸附凈化。因此，本發明擬采用有機膨潤土作為吸附劑。
·
多年的企業活動，廠區地下水也受到不同程度的污染。為保障人類健康和防止回填土壤污染反彈，也需對地下水進行修復治理。抽取-處理法是一種快速高效的地下水處理方法之一，即將地下水抽提出土壤表面，排入水處理設備，凈化后的地下水直接回灌或排入水體。土壤異位淋洗過程中需大量用水，因此處理后的地下水可直接用于土壤淋洗工藝中，實現廢水回用、節約水資源。
發明內容
本發明的目的是針對現有處理技術的不足，提供一種污染場地地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法。本發明公開了一種污染場地地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于它的步驟如下:(I)抽提出的地下水排入有機膨潤土吸附柱，去除其中的有機污染物；
(2)凈化后的地下水排入儲水池；(3)將儲水池中的水和表面活性劑加入配劑池，配成淋洗液；(4)污染土壤采用多級濕式振動篩進行初步篩分，分離出石塊及粗砂。粗砂直接送入淋洗池清洗；(5)篩分后的土壤懸浮液進入水力旋流器進一步篩分；(6)步驟(5)中分離出小于0.05_的細懸浮顆粒物添加混凝劑處理后排入板框壓濾機，壓成泥餅。泥餅送入熱脫附系統去除有機污染物，土壤達標，回填；壓出的水直接回用于濕式振動篩；(7)步驟(5)中分離出大于0.05mm的土壤顆粒進入淋洗池，同時加入步驟(3)中的淋洗液，采用機械攪拌和超聲使土壤顆粒和淋洗液充分混勻；土壤達到相關標準；(8)步驟(7)中攪拌超聲結束后，沉降30分鐘；上層水相經過濾、有機膨潤土吸附柱凈化后，送入配劑池；下層土壤進入水洗池，以降低土壤中表面活性劑濃度，再排入板框壓濾機，壓成泥餅，回填；壓出的水排入配劑池回用；(9)調節配劑池中表面活性劑濃度，用于下一批污染土壤的淋洗。所述的表面活性劑為陰離子、非離子表面活性劑或兩者混合表面活性劑。所述的陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)或十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)，非離子表面活性劑為平平加0-25或吐溫80。本發明是針對污染場地土壤和地下水的修復治理。該工藝具有操作簡便、可控性強、適用范圍廣、去除效果良好等特點，可用于污染場地土壤和地下水修復工程。
本發明中，可以根據地下水、土壤的性質、污染物種類及污染程度等不同，可調整該工藝淋洗劑組成、吸附劑用量、攪拌和超聲時間等參數，從而達到規劃用地環境質量標準。本發明中，凈化后的地下水直接用于土壤異位淋洗工藝中，實現廢水回用。本發明中，采用有機膨潤土吸附凈化廢水，實現淋洗液的回用，節約成本。同時吸附飽和的廢棄有機膨潤土可用于制備中孔納米材料，吸附凈化室內空氣污染，實現廢物再利用。
下面結合附圖來進一步說明該工藝方法。圖1示出了根據本發明實施例的用于污染場地地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法的流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖來詳細說明本發明的實施例。本實施例污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，步驟如下:(I)抽提出的地下水進入有機膨潤土填充柱，有機污染物去除率90%以上；(2)凈化后的地下水排入儲水池，以供后續土壤淋洗(不足用水自來水補充)；這兩步為地下水處理工藝(附圖1中虛線框內)。(3)將儲水池的水和表面活性劑加入配劑池，配成0.1 % 2%的淋洗液；
(4)污染土壤利用多級濕式振動篩進行初步篩分，一級篩分去除石塊(> 5_)，收集；二級篩分去除粗砂(I 5mm),這部分土壤直接進入淋洗池；(5)篩分后的土壤懸浮液(< Imm)進入水力旋流器進一步篩分；(6)步驟(5)中分離出小于0.05_的細顆粒懸浮液添加混凝劑處理后進入板框壓濾機，固液分離。泥餅送入熱脫附系統，土壤達標，回填；壓出的水直接回用于濕式振動篩；(7)步驟(5)中分離出大于0.05mm的土壤顆粒進入淋洗池，同時加入步驟(3)中的淋洗液，采用機械攪拌和超聲使土壤顆粒和淋洗液充分混勻，土壤與淋洗液質量比為I: 2 5。攪拌速度為50 150rpm，攪拌超聲時間為5 30分鐘。土壤達到修復標準；(8)步驟(7)中攪拌超聲結束后，沉降30分鐘；上層水相經過砂濾、有機膨潤土吸附凈化后，排入配劑池回用；下層土壤進入水洗池，以降低土壤中表明活性劑濃度，土壤與水質量比為1: 2 5，攪拌速度為50 150rpm，攪拌超聲時間為5 20分鐘。攪拌超聲結束后沉降30分鐘，上層水相排入配劑池，下層土相排入板框壓濾機，泥餅回填；壓出的水排入配劑池；(9)調節配劑池中表面活性劑濃度，用于下一批污染土壤的淋洗。利用本發明修復污染場地的地下水和土壤，結果表明:1、污染地下水經有機膨潤土吸附處理后，DDT、六六六、BaP的去除率90%以上(DDT、六六六初始濃度分別為3.9 μ g/L、46.7 μ g/L)。2、污染土壤經0.5%平平加0-25和SDBS混合表面活性劑(質量比9: I)清洗之后，DDT、BaP濃度降低到修復目標值。3、淋洗液經有機膨潤土 吸附凈化后，表面活性劑回收率80%以上。除上述實施例外，本發明還有其他實施例。凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍。
權利要求
1.本發明公開了一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于它的步驟如下: (1)抽提出的地下水排入有機膨潤土吸附柱，去除其中的有機污染物； (2)凈化后的地下水排入儲水池； (3)將儲水池中的水和表面活性劑加入配劑池，配成淋洗液； (4)污染土壤采用多級濕式振動篩進行初步篩分，分離出石塊及粗砂。粗砂直接送入淋洗池清洗； (5)篩分后的土壤懸浮液進入水力旋流器進一步篩分； (6)步驟(5)中分離出小于0.05_的細懸浮顆粒物添加混凝劑處理后排入板框壓濾機，壓成泥餅。泥餅送入熱脫附系統去除有機污染物，土壤達標，回填；壓出的水直接回用于濕式振動篩； (7)步驟(5)中分離出大于0.05_的土壤顆粒進入淋洗池，同時加入步驟(3)中的淋洗液，采用機械攪拌和超聲使土壤顆粒和淋洗液充分混勻；土壤達到相關標準； (8)步驟(7)中攪拌超聲結束后，沉降30分鐘；上層水相經過濾、有機膨潤土吸附柱凈化后，送入配劑池；下層土壤進入水洗池，以降低土壤中表面活性劑濃度，再排入板框壓濾機，壓成泥餅，回填；壓出的水排入配劑池回用； (9)調節配劑池中表面活性劑濃度，用于下一批污染土壤的淋洗。
2.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于所述有機膨潤土的負載量為0.4CEC 1.0CEC0·
3.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于步驟(4)中濕式振動篩，一級篩分去除> 5_的石塊，二級篩分去除I 5_的粗砂。
4.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于所述混凝劑為聚合氯化鋁或硫酸鋁或聚合硫酸鐵。
5.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于所述淋洗液為0.1% 2%的表面活性劑溶液。
6.根據權利要求5所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于所述表面活性劑為陰離子、非離子表面活性劑或兩者混合表面活性劑。
7.根據權利要求6所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于所述陰離子表面活性劑為十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，非離子表面活性劑為平平加0-25或吐溫80。
8.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于步驟(7)中土壤與淋洗液質量比為1: 2 5，所述攪拌速度為50 150rpm，所述超聲和攪拌時間為5 30分鐘。
9.根據權利要求1所述的一種污染場地的地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法，其特征在于步驟⑶中土壤與水質量比為1: 2 5，所述攪拌速度為50 150rpm，所述攪拌時間為5 20分鐘。
全文摘要
本發明公開了一種污染場地地下水處理-土壤異位淋洗修復一體化方法。它的步驟如下抽提出的地下水經有機膨潤土凈化后排入儲水池用于土壤淋洗工藝；土壤采用多級濕式振動篩，分離出石塊和粗砂；篩分后的土壤懸浮液進入水力旋流器；小于0.05mm的細顆粒物處理后排入板框壓濾機，采用熱脫附方法去除污染物；大于0.05mm的顆粒和粗砂進入淋洗池，淋洗液為表面活性劑溶液；攪拌超聲結束后靜置沉降；上層水相經過濾、有機膨潤土凈化，排入配劑池；下層土壤進入水洗池，攪拌超聲結束后靜置沉降，土相排入板框壓濾機，土壤達標，回填。本發明實現地下水和土壤的同步修復，淋洗液的回用。本發明易于實現，適用范圍廣，可用于污染場地土壤和地下水修復工程。
文檔編號B09C1/02GK103230931SQ201210257460
公開日2013年8月7日 申請日期2012年7月23日 優先權日2012年7月23日
發明者鐘宇馳, 吳振華 申請人:浙江桃花源環保工程有限公司