[发明专利]一种修复污染土壤的方法及系统

说明书

本发明公开一种修复污染土壤的方法及系统，系统包括蒸发器、冷凝器、淋洗器、结晶分离器、泵，溶剂蒸发产生溶剂蒸气，经冷凝后生成热的液体溶剂，用于淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；淋洗后的含污染物溶剂重新蒸发成蒸气，往复循环，可以以较少的溶剂量实现污染土壤的高效淋洗修复，大幅度降低淋洗溶剂用量；蒸发器内溶剂中的污染物浓度不断增加，之后进行冷却、结晶分离，分离固体污染物后的溶剂重新返回蒸发器，无废溶剂外排；本发明可通过热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发‑淋洗循环，强化淋洗效率，降低溶剂使用和消耗量；同时具备污染土壤溶剂淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离等功能。

技术领域

本发明属于污染土壤再生领域，具体涉及一种修复污染土壤的方法及系统。

背景技术

土壤是人类生产生活不可缺少的重要的自然资源。当前，我国土壤污染形势十分严峻，由土壤污染导致的生态问题不容忽视，已极大地危害到人类和动植物的生存繁衍。由于土壤污染的严重性以及其修复的难度大，污染土壤修复已经成为当今环境领域研究的热点。近二十年来，美国、英国、荷兰等国家先后投入大量的人力、物力，深入开展了污染土壤修复研究。

到目前为止，没有一项特殊的土壤污染修复技术具有普遍适用性。其中化学淋洗法因其高效、快速、处理量大的优点得到广泛关注，为二十世纪末美国环保署推荐使用的治理土壤的方法之一。化学淋洗法分为原位和异位修复两种方式，异位淋洗修复虽然存在土壤挖掘、运输等过程，但其过程较为简便、彻底，不污染地下水，产生的淋洗液可经处理后反复利用，修复周期短，污染物去除率高，具有很好的经济效益。然而，实践证明，现有异位淋洗修复技术存在以下缺点：（1）所需化学淋洗液多、效率低且不能循环利用；（2）淋洗出的污染物难以有效的结晶分离。

淋洗液的选择、如何提高淋洗效率及污染物的结晶分离成为异位淋洗修复的重中之重。现有技术多采用表面活性剂或以表面活性剂为主制备的药剂（CN 101342541 B、CN102601106 B、CN 104787832 B、CN 103918437 B、CN 104801536 B）、有机酸（CN 105880272B）、螯合剂（CN 103320139 B）等淋洗污染土壤，效率虽高，但需不断加入药剂，且不能循环利用致使药剂使用成本高。现有技术多采用活性炭吸附的方法回收利用淋洗过后的淋洗液（CN 102974607 B、CN 103722005 B、CN 104787832 B）。

目前尚未公开热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发-淋洗循环及含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离的技术方案。

发明内容

针对现有土壤淋洗系统及技术中溶剂添加量大，淋洗效率低，且不能同时具备污染土壤淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物分离结晶的功能，本发明克服现有技术的困难，供一种修复污染土壤的方法及系统，可通过热溶剂淋洗以及溶剂的蒸发-淋洗循环，强化淋洗效率，降低溶剂使用和消耗量；同时可以将污染土壤溶剂淋洗和含污染物的溶剂蒸发浓缩、污染物结晶分离，具体的是利用溶剂在蒸发器内蒸发，产生溶剂蒸汽，经冷凝后生成热的液体溶剂，用于淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；淋洗后的含污染物溶剂重新蒸发成蒸汽，往复循环，可以以较少的溶剂量实现污染土壤的高效淋洗修复，大幅度降低淋洗溶剂用量；蒸发器内溶剂中的污染物浓度不断增加，之后排进结晶分离器进行冷却、结晶分离，分离固体污染物后的溶剂重新返回蒸发器，无废溶剂外排。

本发明提供一种修复污染土壤的方法，具体步骤如下：

（1）蒸发冷凝：溶剂加热蒸发，产生溶剂蒸气，经冷凝后生成热的液体溶剂；

（2）土壤淋洗：步骤（1）中热的液体溶剂淋洗污染土壤，由于溶剂温度较高，可提高污染物的溶解度；

（3）循环过程：淋洗后含污染物的溶剂返回步骤（1）蒸发冷凝，循环步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）过程；