[实用新型]轻质油污染非饱和带土壤的原位修复装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境保护领域，特别涉及一种针对加油站的轻质油污染非饱和带土壤的原位修复装置，其综合了“土壤气相抽提”、“微生物强化降解”与“化学氧化降解”等功能。

背景技术

土壤石油污染常具有污染物种类多、潜伏期长、扩散面积广、危害大、地下结构复杂、治理难度大、修复成本高等特点。如果现在不能对土壤污染进行有效控制，将来可能会进一步恶化，威胁生态环境与人类的健康。开发石油污染土壤的现场修复方法及装备，已成为现阶段环境保护工作的迫切需要。

有统计分析表明，地下储油罐(USTs)的泄漏是造成当前城市土壤污染的最主要原因。据美国EPA2001年统计，全美加油站有35％在渗漏，确认渗漏的地下储油罐近42万个，1970年以前建成的加油站几乎全部存在渗漏现象。中国加油站主要销售以汽油、柴油为代表的轻质油品，一旦地下储罐发生渗漏现象，可迅速形成土壤污染。如果地下水位较浅，可在短期内污染到地下水(饱和带)；如果地下水位较深，轻质油会在非饱和带土壤中长期存在并通过中长期的迁移扩散行为来加剧污染。

中国大部分加油站所在区域的地下水位较深，非饱和带土壤的轻质油污染是最可能、也是最易发生的污染类型。轻质油品的组成主要包括中低分子量的芳香烃类、烯烃类、烷烃类、烷基醚类以及少量的胶质类，在性质上则以挥发性有机物(VOCs)和半挥发性有机物(SVOCs)为主，多以吸附态或气态形式滞留在土壤多孔介质环境中。

针对不断增多的土壤石油污染案例所带来的环境与健康风险，相应的修复技术在不断的研究与实践中得到改进和创新。修复方法从功能上划分主要有生物与物化方法，物化修复方法包括土壤气相抽吸、热解吸、土壤清洗、土壤淋洗、化学氧化等；生物修复方法包括生物堆肥、生物泥浆、生物通风、生物耕作法、植物修复等。根据土壤是否移出处理，又可分为原位与异位方法。考虑到修复成本、现场扰动、污染转移与后续处理等问题，原位修复技术更适合于实际应用。

在石油污染土壤的各项原位修复技术中：土壤气相抽提通过在不饱和带抽提气相来强化空气的定向流动，使流动气相夹带VOCs迁移至地面设备进行处理。其优点是经济有效，但是对SVOCs的抽吸效果不佳，较长的修复周期也导致成本较高。生物通风通过向污染区域供给空气或O2来提高原位到微生物降解能力，并使排入大气中的VOCs最小化；也可同时向污染区域添加营养物质以刺激本源微生物的生长代谢。生物通风对较重石油烃产品(如柴油)污染的修复比较彻底，但需要较长的生物降解周期。土壤淋洗与油田二次采油常用的“水驱”、“聚驱”原理相似，注射井使淋洗液流经土壤污染区，石油污染物在驱动力作用下，被淋洗到可被地下水井抽出的区域。其优点是修复周期短，修复比较彻底，但地面处理工艺与装置复杂，易造成石油污染物向饱和带转移。

土壤耕作法将石油污染土壤挖掘、翻动、铺开，通过增加土壤O2供给或添加营养物来增加微生物降解活性，更适合于浅层土壤与较重油品的污染的长期修复。化学氧化将氧化剂注入到土壤中，污染物通过化学反应被降解；与其他修复方法相比，化学氧化可快速降解石油烃污染物，如果反应时间足够，可将污染物彻底氧化为CO2和H2O，但也存在修复成本过高的缺点，对于低浓度污染物的降解更为经济有效。植物修复是利用植物及其根际圈微生物体系的吸收、挥发、转化、降解等机制清除土壤环境中污染物；修复成本低，但是周期长，受季节影响，仅适合表层土壤修复。

每种土壤污染修复方法都有其适用性，无论哪一种修复方法，由于土壤性质与污染源的差异，单一的土壤污染修复方法都难以达到快速、高效、经济的去除所有污染物的目的，目前的修复技术及装备一般采用多种方法相结合的方式。实用新型专利CN102228900A公开了一种石油污染土壤的原位综合修复系统及方法，主要采用双相真空抽吸并结合微生物刺激修复的手段对自由相严重污染的地下环境(主要是饱和带土壤)进行修复；由于抽出物质包括油相、水相、气相，导致地面处理工艺复杂。设备投资成本大，运行成本高，未确定设备的防爆等级；并不适用于加油站使用。实用新型专利CN102580993A公开了一种有机污染土壤原位修复技术，主要采用蒸汽加热辅助的土壤气相抽提技术对有机污染土壤进行修复，主要由蒸汽产生与注入系统、土壤气相抽提系统、地面废气废水处理系统构成；同样存在设备工艺系统复杂，设备投资成本大，运行能耗大等问题；尾气采用催化燃烧方式处理，更不适用于加油站现场使用。

以引入方式将上述技术内容合并于本申请。

实用新型内容