[发明专利]重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复的装置及其工艺

说明书

技术领域

本发明属于环保领域中的有关土壤中重有机氯污染物处理技术领域，具体涉及一种重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复的装置及其工艺。

背景技术

有机氯农药（滴滴涕、六六六、氯丹、灭蚁灵等）虽已被普遍禁用，但由于其高稳定性、亲脂性和较长半衰期，可以通过食物链在动物体内蓄积，并表现出高度的生物富集和生物放大作用，对人类肝、肾等脏器和神经系统、内分泌系统、生殖系统等有急性和慢性毒性，并具有致癌性，目前仍然能在包括土壤、大气、动植物和人体等各种环境介质中检出，严重威胁人体健康和环境安全，已成为当前迫切需要解决的环境问题。随着我国工业化和城市化发展及《斯德哥尔摩国际公约》的履约进程，近几年关闭搬迁了一大批原有机氯农药生产企业，遗留下大批有机氯农药污染场地。据不完全统计，全国有机氯农药污染场地有数百个，大多数场地面临用地功能的转换和二次开发，这些污染场地已成为“化学定时炸弹”，急需进行修复。

通过各种渠道进入环境中的重有机氯污染物，大部分残留在土壤中，导致了严重的土壤污染问题。目前用于修复重有机氯污染土壤的方法主要有物理法、化学法和生物法，其中研究较多的有化学淋洗法、电动法、热脱附法以及生物法。但这些方法技术大都存在着一些缺点，物理方法费用高，化学方法易造成二次污染，生物方法效率低且不稳定等。因此，研究和开发高效、无污染、低成本的有机氯农药污染场地土壤修复关键技术和设备，刻不容缓。

发明内容

本发明是为了克服目前重有机氯污染土壤修复技术的处理成本高，反应条件要求高，处理难度大，且处理效果较差的缺点，而提供了一种的简单易行、高效、快速，并且不产生二次污染的一种重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复的装置，本发明的另一目的还提供了利用上述装置的重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复工艺。

本发明的技术方案为：重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复的装置，其特征在于由多功率微波实验仪、鼓风机3、反应瓶4、冷凝器5、冷凝液收集瓶6、尾气收集瓶7和活性炭吸附柱8组成，其中多功率微波实验仪由微波电源1和微波实验仪炉体2组成；反应瓶4置于微波实验仪炉体2中，鼓风机3通过微波实验仪炉体2上方的圆孔连接到反应瓶4的一个开孔，反应瓶4上的另一个开孔连接到冷凝器5的一端，冷凝器5的另一端与冷凝液收集瓶6相连，冷凝液收集瓶6依次与尾气收集瓶7和活性炭吸附柱8连接。

尾气收集瓶一般可以由1～4个串联组成；尾气收集瓶中装有有机溶剂，其中有机溶剂为丙酮、石油醚或甲醇。反应瓶，冷凝液收集瓶及尾气收集瓶均由瓶体和开有两孔的磨口塞组成。

本发明还提供了利用上述装置对重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复的工艺，其具体步骤如下：

1）将重有机氯污染土壤在自然条件下风干后，研磨过筛；

2）加入一定质量的水溶液，使风土壤的质量含水率在10～30%的范围内，并使水土混合均匀；

3）加入与风干土壤的质量比为1～4：40的粉末活性炭，混合均匀；

4）将步骤3）混合好的污染土壤装入反应瓶放入微波实验仪的微波实验仪炉体中；

5）打开微波电源，调节微波功率为300～700W，微波辐射时间为10～25min；

6）打开鼓风机，接着打开冷凝器开关，并同时启动微波实验仪，对重有机氯污染土壤一体化催化氧化修复；尾气通过冷凝器冷凝后，被尾气收集瓶中的有机溶剂吸附，部分未被有机溶剂吸附的尾气被活性炭吸附柱吸附后排放。

优选风干后的重有机氯污染土壤过60目筛；所述土壤的质量含水率为15～20%。优选活性炭粉末的比表面积为1000～1500m²/g（分析纯）。优选粉末活性炭与风干土壤的质量比为1～3：40。

优选所述微波频率为915MHz或2450MHz。优选所述微波发生器功率为500～600W。所述微波辐射时间为15～20min。

对于小型反应器微波频率采用2450MHz，对于大型反应器微波频率采用915MHz；

有益效果：

本发明应用于氯丹污染土壤修复中，分析土壤中的含水率为15%，微波功率为500W，辐射时间为20min，微波一体化催化氧化修复工艺对α-氯丹和γ-氯丹的去除率均达到75%以上。本发明利用微波催化氧化修复工艺降解污染土壤中的重有机氯污染物，并对反应产生的尾气进行收集处理，防止二次污染的产生。

附图说明