[发明专利]用于有机氯农药污染土壤多元异位修复设备及方法

说明书

技术领域

本发明属于污染场地土壤物化修复设备技术领域，尤其涉及针对高浓度有机氯农药污染场地土壤修复时用到的多元增效洗脱集成设备及其修复方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程和产业转移步伐的加快，以及国家“退二进三”“退城进园”等政策的实施，出现了大批由有机氯农药（滴滴涕、六六六、氯丹、灭蚁灵、硫丹、七氯等）生产企业，因关闭或搬迁导致的高浓度有机氯农药污染场地。此类污染场地大多分布在城市老城区或城镇接合部，正面临着急切的用地功能转换和二次开发利用，如：改造为商业用地、居民住宅或公共休闲场所等。残存在这些场地土壤中的高浓度有机氯农药，将成为“化学定时炸弹”，严重威胁人体健康、环境安全和社会民生，已成为当前亟需解决的土壤环境问题。增效洗脱修复技术因其修复效率高、周期短、成本低等特点，被认为是针对此类污染场地土壤修复的一种有效手段，然而目前我国可供选择的洗脱修复设备则相对较少，设备集成性较差，因而研发我国自主知识产权的配套场地土壤增效洗脱修复集成设备尤为迫切。

目前国内场地土壤洗脱修复设备专利申请主要有：重金属污染土壤淋洗实验装置（申请号：CN200710010441和CN201110147310），但该类设备仅针对重金属污染土壤的原位淋洗修复，不适用于有机氯污染场地土壤的修复工作；针对有机污染场地土壤修复设备的专利申请（申请号：CN201110087565），该设备虽嵌合了搅拌、超声和微波的强化技术，但该设备其竖直式单叶片搅拌刀片难以在短时间内将泥浆体系搅拌均匀；其超声发射器仅安装在竖直式搅拌腔体底部，未能直接接触泥浆体系，大大损耗了超声技术的强化效应；其微波强化技术，存在泄露的风险，并且设备搅拌腔体材料的使用有特殊的要求，即不能使用金属材料，只能用整块聚四氟材料磨具打磨，后续放大操作环节存在一定技术难度和安全隐患。

现有洗脱设备存在的主要缺陷是：（1）缺乏专一性针对高浓度有机氯农药污染场地土壤的异位洗脱修复设备和于此设备配套的针对性洗脱试剂联用方式；（2）已有洗脱设备嵌合的强化技术整体集成性和协同性较差，未能充分发挥嵌合强化手段的最优效果；（3）已有设备大多为实验室尺度的仪器，存在设备放大的技术瓶颈和成本昂贵等问题，难以在短期内广泛推广。

缺陷产生的主要原因有：（1）随着我国“退二进三”“退城进园”等政策在全国范围内的广泛实施，出现了大批由有机氯农药生产企业因关闭或搬迁导致的高浓度有机氯农药污染场地土壤，而前期科技人员对此类污染土壤增效洗脱修复技术多侧重于实验室的理论研究，解决实际污染问题的设备研发则相对进展较慢；（2）已有修复设备主要针对我国原先污染情况严重的工矿业等重金属污染场地土壤，而针对有机氯农药类污染场地土壤的关注近年来才逐渐加强，因而相应配套修复设备的研发未能及时跟进；（3）国内虽研发了针对广谱性有机污染场地土壤的增效洗脱修复设备，但集成性较差，设计欠合理，离实际场地运用还很遥远。

因此，研发合理嵌合多元增效强化技术，同时高效洗脱去除污染物质以及专门针对我国有机氯农药场地土壤污染实情的集成洗脱修复设备，具有十分重要的社会价值和科学意义。

发明内容

解决的技术问题：本发明针对上述现有技术缺陷，提供一套用于高浓度有机氯农药污染场地土壤多元异位洗脱修复集成设备和修复方法。该设备对于不同特性（有机氯农药物质种类、土壤污染事件、土壤污染浓度、土壤有机质含量、土壤质地等差异）的有机氯农药类场地土壤，具备极强的修复广谱性，单次或多次连续洗脱去除率较高（≥85%）；该设备可与前期已获授权的专利洗脱剂（授权专利号：ZL201010547630.2）形成良好的配套技术，专门针对解决我国有机氯农药场地污染实情而研发；该设备制造过程中，依据搅拌、超声和加热等多元强化组件产生的协同效应参数条件优化设计，布局科学合理，体现出多元强化组件的优化集成性。

技术方案：用于有机氯农药污染土壤多元异位修复设备，包括搅拌装置、洗脱剂注入装置、洗脱剂回收装置、超声发生器和加热器；所述搅拌装置包括搅拌腔体、螺旋搅拌器和气动球阀；所述搅拌腔体上设有进料口，螺旋搅拌器设于搅拌腔体内并由电机驱动，气动球阀设于搅拌腔体远离电机的端面底部；所述洗脱剂注入装置包括至少两个洗脱剂注入器，其中至少一个洗脱剂注入器外覆有保温材料，上述洗脱剂注入装置设于搅拌腔体顶部；洗脱剂回收装置包括回收管和回收泵，所述回收管一端与回收泵连接，另一端活动连接于搅拌腔体上；加热器和超声发生器分布于搅拌腔体壁上。