[发明专利]有机砷化合物污染土壤的修复装置及用其进行修复的方法

说明书

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种有机砷化合物污染土壤的修复装置及用其进行修复的方法。

背景技术

土壤不仅是一种农业生产资源，也是一种环境要素。世界上大部分的污染物最终滞留在土壤中，导致土壤成为地球上各种人为污染物和自然污染物的汇集地，其中，近年来频发的地方性砷中毒事件使人们逐渐意识到砷污染的危害。砷污染是指由砷或其化合物所引起的环境污染。砷和含砷金属的开采、冶炼，用砷或砷化合物作原料的玻璃、颜料、原药、纸张的生产以及煤的燃烧等过程，都可产生含砷废水、废气和废渣，对环境造成污染。由于砷在许多行业的广泛应用，通过开采、加工、使用、废弃等过程使其大量残留在土壤中，造成世界范围内土壤中砷污染普遍存在。砷并非生物体内的必须元素，其在体内的过量存在可引起皮肤癌、膀胱、肝脏、肾、肺和前列腺及冠状动脉等疾病，为此研究人员非常关注土壤中砷污染的治理和修复。

传统的土壤修复技术一般分为三类，分别是物理修复技术、化学修复技术以及生物修复技术，其中，物理修复技术是指通过加热、翻抛等物理过程将污染物(特别是有机污染物)从土壤中去除或分离的技术，而微波 加热修复作为一项新的物理修复技术，其具有升温快、温度高、恒温性强、热效率高、操作灵活以及对环境影响小等优点，能够为有机砷化合物提供良好的氧化反应条件。化学技术主要有土壤固化/稳定化技术、淋洗技术、氧化还原技术、光催化降解技术以及近几年新兴的电动力修复技术。生物修复技术则主要包括植物修复、微生物修复、生物联合修复等技术。然而，实践表明单独使用上述任意一种修复技术都难以彻底的降解有机砷化合物。

为此，中国专利文献CN103639182公开了一种针对土壤中含砷有机物的多重联合修复系统。该修复系统由微波修复系统、化学氧化系统以及植物修复系统组成；微波修复系统对待修复土壤进行加热，收集易挥发有机物生成的气体，并向土壤中注入氧化剂，使含砷有机物在微波催化下发生氧化反应，将三价砷氧化成五价砷，再通过种植超富集植物蜈蚣蕨来富集五价砷，微波修复系统和植物修复系统间歇交替进行。然而，该技术主要应用于原位修复，修复一般是直接在受污染的土壤上方进行，由于修复周期较长，该土地只有在完成修复后才能再次投入使用，造成一定的资源浪费；且现在的微波修复都是直接照射土壤上部的表层，微波需要穿透整个土壤层才能对下层的污染土壤进行修复，氧化剂、催化剂和微波吸收材料在受污染的土壤中分布不规律，三价砷的氧化不充分，其存在修复效率低的缺陷；超富集植物单独种植，且收割期间仍需配合微波修复，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中土壤修复装置修复效率低、成本高 的缺陷，从而提供一种有机砷化合物污染土壤的修复装置。

本发明的目的还在于解决现有技术中的被污染土壤闲置时间较长、造成一定的资源浪费，微波照射时间长，且三价砷的氧化不充分，修复效率低，超富集植物收割间隔时间短，成本高的缺陷，从而提供一种有机砷化合物污染土壤的修复方法。

为此，本发明提供了一种有机砷化合物污染土壤的修复装置，包括，集中处理棚和设置于集中处理棚内的若干间隔设置的处理罩，所述处理罩配设有若干个微波修复装置；

还包括若干化学制剂输送管路和化学制剂输出管路，所述化学制剂输送管路和化学制剂输出管路分别穿过所述处理罩的侧壁上部和下部延伸到所述处理罩的内部，所述化学制剂输出管路的入口端与设置于所述处理罩外部的化学制剂储备箱相连接，所述化学制剂输出管路的出口端与设置于所述处理罩外部的化学制剂回收箱相连接，且所述化学制剂输送管路和化学试剂输出管路的侧壁上均设置有若干喷射口。

所述的有机砷化合物污染土壤的修复装置中，所述化学制剂输送管路包括催化剂输送管路和氧化剂输送管路，相对应地，所述化学制剂储备箱包括催化剂储备箱和氧化剂储备箱，位于所述处理罩内部的催化剂输送管路和氧化剂输送管路位于同一水平面上。

所述的有机砷化合物污染土壤的修复装置中，所述化学制剂输送管路和化学制剂输出管路均为PVC材质，不会影响微波加热的效率。

所述的有机砷化合物污染土壤的修复装置中，相邻处理罩之间的距离为2-2.5m，方便微波修复装置的安装和操作人员的作业。

所述的有机砷化合物污染土壤的修复装置中，若干所述微波修复装置分别设置于所述处理罩的顶壁和侧壁上，以同时对处理罩内部土壤的顶部和侧部进行微波修复。