[发明专利]一种修复有机污染土壤及地下水的装置和工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种修复有机污染土壤及地下水的装置和工艺方法，属于有机污染土壤修复技术领域。

背景技术

目前，在生产制造行业，如化工、炼焦、制药、颜料合成、木材防腐剂、塑料制造、除草杀虫剂制造、矿产行业等，都会产生大量的含有有毒化学物的有机污染物，这些有机污染物也都严重污染了土壤。随着我国工业化和城市化的快速发展，污染企业关停与搬迁遗留下来大量的工业污染场地。另外，国家实施的“退二进三”、“退城进园”政策导致城市出现了大量遗弃场地，这些被遗留、遗弃的污染土地及地下水亟待开展修复治理。关于针对上述这些被污染的土壤，目前国内应用的土壤修复方法大致分为三大类，物理法、化学法以及生物法。物理法主要对污染物进行迁移，有置换法，冲洗法，填埋固化法，加热法，电化法，气相抽吸法。化学法主要是氧化方法，是向土壤中喷射或注入化学氧化剂．利用其氧化性分解有机污染物，达到净化的目标。常见的氧化剂有臭氧、芬顿试剂、高锰酸钾以及过硫酸盐。但氧化法在许多地方不能使用，如加油站、生活区等。生物法利用微生物的代谢过程将土壤中的有机污染物转化为二氧化碳、水、脂肪酸和生物体等无毒物质的修复过程。各种技术在作用原理、适用性、局限性和经济性方面均存在各自的特点。如何使其在较短时间内达到重复利用的标准是治理的关键。

对于一般的有机物污染土壤，生物法降解简单易行，处理费用低，不形成二次污染，具有很大的优越性，工程中得到广泛的应用。但对于高分子难降解有机污染物，采用常规的生物法处理，降解所需时间过长，且降解不彻底，难以达到理想的处理效果，但需要结合其他方法一起处理。超声波具有波长短而具有束射性强和易于通过聚焦集中能量的特点。超声波技术作为一种能量形式, 当其强度超过一定值时, 就可以通过它与传声媒质的相互作用, 去影响改变后者的物理化学性质。故用于工业处理与加工、加速声化学反应、超声医疗及生物技术等方面。超声波技术具有简便、高效、无二次污染等特点，能将水体中有害有机物转变为CO₂、H₂O、无机离子或转变为比原有机物毒性小的物质。因而，在处理难降解的有机物方面具有显著的优越性。但目前超声波技术主要应用于水污染控制，在土壤修复领域的研究很少，也未能实现大规模工程化的应用。超声波技术一般需要进一步和其他工艺联用，才能实现对土壤的有效修复。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中处理有机污染土壤和地下水时工艺复杂，装置繁琐且处理易形成二次污染，处理成本较高的问题，提供了一种装置简单，工艺方法易于操作的的修复有机污染土壤及地下水的装置和工艺方法。

本发明采用如下技术方案：一种修复有机污染土壤及地下水的装置，包括超声波发射装置和微生物反应装置，所述微生物反应装置包括微生物反应器，所述微生物反应器的下端设置有若干进水管路，所述微生物反应器的上端设置有若干出水管路，所述每条进水管路上分别设置有自吸泵，所述微生物反应器上设置有排泥口，所述微生物反应器上设置有加药口，所述微生物反应器内部底端设置有微孔隔板，所述微孔隔板上设置有微生物填料，所述微孔隔板的下方设置有曝气环，所述曝气环通过管路与曝气风机相连接。

进一步的，所述超声波发射装置安装于待修复的有机污染土壤中深度为6.5～7.0m的钻孔中，所述微生物填料上附着有经驯化后的Pseudomonas sp、Enterobacter sp或Acinetobacter高效好氧降解菌。

采用上述修复有机污染土壤及地下水的装置的修复有机污染土壤及地下水的工艺方法，其特征在于：包括如下步骤：

（1）首先在待修复的有机污染土壤中进行钻孔，先打出孔径为500~550mm深度为1~1.2m的孔，然后取出钻头用砂浆密封，待砂浆凝固后，用钻机继续钻钻孔，口径为400~450mm，成孔时用清水钻进，钻至钻孔深为6.5～7.0m停止，将超声波发射器装入钻孔内；

（2）放置好超声波发射装置后打开，超声频率大小控制为30~50kHz，超声时间为0.5~2个月；

（3）超声结束后将超声波发射装置取出，在钻孔内分别安装好进水管路和出水管路，将微生物反应器设置于待修复的有机污染土壤的地表上，分别打开进水管路上的自吸泵；

（4）待修复的有机污染土壤中的地下水经自吸泵进入至微生物反应器中进行微生物强化反应，并打开曝气风机向微生物反应器中通气，经过微生物强化反应处理的地下水经出水管路回灌至地下；