[发明专利]一种地下水与土壤协同治理系统及方法

说明书

本发明提供了一种地下水与土壤协同治理系统及方法，所述治理系统包括依次连接的过滤单元与土壤修复单元；所述土壤修复单元包括依次连接的第一混合装置、汽提装置、第二混合装置以及固液分离装置，所述第一混合装置与汽提装置之间、汽提装置与第二混合装置之间以及第二混合装置与固液分离装置之间分别独立地设置有传送装置。所述协同治理系统不仅能够对地下水中的有机物、重金属进行处理，还能利用处理后浓水改善土壤中的Ca²⁺、Mg²⁺浓度，并改变土壤的理化性质；本发明提供的地下水与土壤协同治理方法操作简单、治理量大且治理效率高，具有重要的工业应用价值。

技术领域

本发明属于环保技术领域，涉及一种治理环境污染的系统及方法，尤其涉及一种地下水与土壤协同治理系统及方法。

背景技术

土壤及地下水的修复已成为当前国内外环保研究的热点。土壤位于自然环境的中心位置，它作为生产的基础和环境要素的重要组成部分，承担着环境中大约90％的来自各方面的污染物。近年来，现代工业社会日益发达的同时，进入土壤中的污染物日益增多。土壤和地下水是相互作用、相互影响的，土壤一旦受到污染，会直接影响农作物，其中的污染物还会对地表水和地下水形成二次污染，直接或间接给社会、经济以及生态带来无法估量的影响。

在造成地下水污染的污染物中，石油类物质、苯系物、含氯有机物等占有很大的比重，这些有机物大多为挥发性有机物，具有毒性以及致癌性，已成为自然、社会、经济可持续发展的制约因素，目前，修复地下水常用的方法为曝气法。CN 205045840 U公开了一种太阳能复合式抽出处理地下水修复装置，包括太阳能组件、抽水井、注水井、气液分离器、空气压缩机、水泵、抽水机与尾气处理单元，该装置通过气相抽提和气液分离的方法处理地下水中的易挥发有机物，但无法对污染地下水的重金属离子进行去除。

现有技术中除了采用气相抽提的方法对地下水中的有机物进行处理，还存在着化学还原法，例如，CN 104016531 A公开了一种铁阳极耦合钯催化加氢的地下水修复方法，所述方法根据地下水的特性，将电化学技术与钯催化加氢还原相结合，利用铁阳极预处理单元去除地下水中影响钯催化还原效率的还原态硫和钙镁离子，同时持续产生钯催化还原加氢所需要的氢气，提高了对污染物的化学还原效率。但所述修复方法对地下水的处理量小，且仅能对地下水中的有机物进行处理，无法适用于大规模的地下水处理。

仅对地下水进行修复而不对土壤进行修复，难以从根本上改变地下水污染的问题，土壤中存在的挥发性有机物的种类繁多，组分复杂，现有的土壤修复技术主要有气相抽提、热解析、水泥窑焚烧和填埋。但气相抽提技术运行时间长，无法满足城市内工业污染场地待开发的需求；热解成本较高，无法用来处理大批量的污染土壤；焚烧和填埋技术二次污染风险大，成本较高且处理量有限。

CN 106799392 A公开了一种有机物土壤修复装置，包括依次通过管道连接的压缩机、土壤修复箱、膜分离系统、真空泵、冷凝器、有机物收集罐，所述有机物土壤修复装置能够实现连续进料，对污染土壤的处理量大，采用直接加热的方式使热脱附效率高；采用膜分离系统对尾气进行处理，不会产生二次污染。但该装置仅降低了土壤中有机物的含量，无法改善土壤的理化性质。

为了同时修复地下水与土壤，CN 108393345 A公开了一种用于污染土壤和地下水的一体化修复方法，包括如下步骤：S1，在受污染的土壤中种植发达根系的植物，待植物成熟后进行挖掘和碾压，使土壤与植物混合；S2，将修复药剂喷洒在受污染的土壤的表面；S3，将受污染的地下水抽出，灌溉在喷洒修复药剂之后的受污染的土壤中；S4，将修复药剂渗透如受污染的土壤和地下水中，完成污染土壤与地下水的一体化修复。所述修复方法利用种植根系发达的植物，使土壤土质松动，从而提高修复药剂的渗透速度，但绿色植物的生长速度缓慢，所述土壤以及地下水的修复周期较长。

基于上述技术的缺点，提供一种处理速度快，且能同使修复受污染地下水的系统，对于改善生态环境具有重要的意义。

发明内容