專利名稱：一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā) 明屬于污染土壤淋洗廢水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
土壤是人類賴以生存的主要自然資源之一，也是人類生態(tài)環(huán)境的重要組成部分， 但是隨著工業(yè)、城市污染的加劇和農(nóng)用化學(xué)物質(zhì)種類、數(shù)量的增加，土壤污染日益嚴(yán)重。多環(huán)芳烴是環(huán)境中普遍存在的具有代表性的一類重要持久性有機(jī)污染物，此類物質(zhì)為含有兩個(gè)以上苯環(huán)的碳?xì)浠衔铮鼜V泛存在于自然界，種類達(dá)100多種。大量研究已經(jīng)證明，多環(huán)芳烴具有慢性毒性和致癌、致畸、致突變的“三致”作用，是環(huán)境中一類危險(xiǎn)且需優(yōu)先控制的污染物。由于大氣沉降、污水灌溉、固體廢棄物填埋滲漏、油田開采和石油產(chǎn)品大量使用等，造成全球范圍內(nèi)地方土壤多環(huán)芳烴污染，在我國許多地方已出現(xiàn)較嚴(yán)重污染的情況。多環(huán)芳烴由于性質(zhì)穩(wěn)定、難于降解，在土壤環(huán)境中呈不斷積累的趨勢，嚴(yán)重危害著土壤的生產(chǎn)和生態(tài)功能、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和人類健康，修復(fù)土壤多環(huán)芳烴污染已成為現(xiàn)今亟需解決的問題。土壤淋洗修復(fù)技術(shù)是目前國內(nèi)外廣泛采用的一種土壤修復(fù)技術(shù)，這種技術(shù)挖掘出來的污染土壤與水或含有沖洗助劑的水溶液、酸堿溶液、絡(luò)合劑或表面活性劑等淋洗劑混合，投加到淋洗反應(yīng)器中，并控制在一定條件下，通過攪拌等外力的輔助，使污染土壤和淋洗液發(fā)生作用，待土壤中的大部分污染物轉(zhuǎn)移至液相后，將洗過的土壤分離出來，回填或作深度處理，富集了污染物的淋洗廢液經(jīng)過處理后排放或回用。這種修復(fù)技術(shù)在多個(gè)國家已被工程化應(yīng)用于修復(fù)多污染物混合污染介質(zhì)。這種技術(shù)通常具有時(shí)間短、去除效率高等優(yōu)點(diǎn)。由于在淋洗過程中，大部分污染物從土壤轉(zhuǎn)移到液相淋洗液中，造成大量淋洗廢液的產(chǎn)生，如何實(shí)現(xiàn)這部分淋洗廢液的最終無害化處理及回用已經(jīng)成為淋洗工藝能否清潔無害、 經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行的關(guān)鍵。但是這方面的研究還相對較少，許多關(guān)鍵技術(shù)問題還沒有得到很好解決。采用傳統(tǒng)的生物處理或物化法處理的廢水很難達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，而且處理成本高，不適宜大量淋洗廢水的規(guī)模化處理。因此，尋求新型的多環(huán)芳烴土壤淋洗廢水的處理技術(shù)，以提高修復(fù)效率，降低設(shè)備與污水處理費(fèi)用，防止二次污染已成為土壤修復(fù)過程中的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)。本發(fā)明的目的還在于提供一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理方法。一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由格柵過濾池1、沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4、出水收集池5、混勻攪拌器6、堆肥輔料儲藏器7、堆肥反應(yīng)器8構(gòu)成；格柵過濾池1依次與沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4、混勻攪拌器6、堆肥反應(yīng)器8相連；級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4與出水收集池 5相連；混勻攪拌器6與堆肥輔料儲藏器7相連。所述級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4為PVC材質(zhì)，每級過濾器長度為30cm，過濾器內(nèi)上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質(zhì)填料，過濾器通過管路連接，從上端進(jìn)水下端出水。所述植物生物質(zhì)填料由木屑與玉米秸稈以體積比1 1混合后，經(jīng)過300°C烘干熱解，粉碎機(jī)粉碎并過Imm篩后制成。一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行 a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進(jìn)入格柵過濾池1，通過篩網(wǎng)的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質(zhì)；b、將經(jīng)過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進(jìn)入沉降池2，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質(zhì)；C、經(jīng)過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵3將其送入級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾裝置4之中處理，通過生物質(zhì)吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經(jīng)級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾處理之后，進(jìn)入出水收集池5，經(jīng)檢測后可直接排放或回用；e、將步驟a、b、c處理土壤淋洗廢水后得到的大粒徑雜質(zhì)、固體雜質(zhì)、生物質(zhì)固體雜質(zhì)混合，一起送入混勻攪拌器6，根據(jù)生物質(zhì)固體雜質(zhì)的成分，從堆肥輔料儲藏器7提取堆肥附加物質(zhì)，加入混勻攪拌器中6與其他物質(zhì)混勻，制成生物質(zhì)混合堆肥料；f、將混勻的生物質(zhì)混合堆肥料，送入堆肥反應(yīng)器8中進(jìn)行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結(jié)束之后，根據(jù)堆肥產(chǎn)物情況決定產(chǎn)物用途。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用的植物生物質(zhì)來源廣泛、價(jià)格低廉，能配合不同實(shí)際情況的需要，變化植物生物質(zhì)的組成方式進(jìn)行過濾吸附，并可結(jié)合多種天然有機(jī)堆肥方式，系統(tǒng)易于維護(hù)操作和總投資低。本發(fā)明采用植物生物質(zhì)過濾吸附-堆肥級聯(lián)的處理方法，不僅能完成多環(huán)芳烴污染物的降解，而且利用吸附土壤營養(yǎng)成分的植物生物質(zhì)堆肥能提高反應(yīng)效率，同時(shí)避免土壤營養(yǎng)元素的流失，實(shí)現(xiàn)土壤淋洗過程的低污染低營養(yǎng)損失的生態(tài)循環(huán)修復(fù)。


圖1為本發(fā)明多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水處理系統(tǒng)示意圖；圖中，1-過濾池、2-沉降池、3-水泵、4-級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器、5-出水收集池、6-混勻攪拌器、7-堆肥輔料儲藏器、8-堆肥反應(yīng)器。圖2為實(shí)施例堆肥處理結(jié)果。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本實(shí)施例多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)(如圖1所示)由格柵過濾池1、 沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4、出水收集池5、混勻攪拌器6、堆肥輔料儲藏器7、堆肥反應(yīng)器8構(gòu)成；格柵過濾池1依次與沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4、混勻攪拌器6、堆肥反應(yīng)器8相連；級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4與出水收集池5相連；混勻攪拌器6與堆肥輔料儲藏器7相連。將木屑、玉米秸稈洗凈，在30(TC下烘干熱解，之后經(jīng)粉碎機(jī)粉碎并過Imm篩，組成的植物生物質(zhì)填料中木屑與玉米秸稈的體積比為1 1。將處理好的生物質(zhì)裝入級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器4，過濾器為PVC材質(zhì)，每級過濾器長度為30cm，過濾器內(nèi)上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質(zhì)填料，過濾器通過管路連接，從上端進(jìn)水下端出水。多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理方法，按照如下步驟進(jìn)行a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進(jìn)入格柵過濾池1，通過篩網(wǎng)的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質(zhì)；b、將經(jīng)過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進(jìn)入沉降池2，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質(zhì)；C、經(jīng)過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵3將其送入級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾裝置4之中處理，通過生物質(zhì)吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經(jīng)級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾處理之后，進(jìn)入出水收集池5，經(jīng)檢測后可直接排放或回用，水質(zhì)參數(shù)如表1所示；e、將步驟a、b、c處理土壤淋洗廢水后得到的大粒徑雜質(zhì)、固體雜質(zhì)、生物質(zhì)固體雜質(zhì)混合，一起送入混勻攪拌器6，根據(jù)生物質(zhì)固體雜質(zhì)的成分，從堆肥輔料儲藏器7提取堆肥附加物質(zhì)，加入混勻攪拌器中6與其他物質(zhì)混勻，制成生物質(zhì)混合堆肥料；f、將混勻的生物質(zhì)混合堆肥料，送入堆肥反應(yīng)器8中進(jìn)行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結(jié)束之后，根據(jù)堆肥產(chǎn)物情況決定產(chǎn)物用途。表1多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理水質(zhì)參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)由格柵過濾池 (1)、沉降池(2)、水泵(3)、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器(4)、出水收集池(5)、混勻攪拌器 (6)、堆肥輔料儲藏器(7)、堆肥反應(yīng)器(8)構(gòu)成；格柵過濾池(1)依次與沉降池(2)、水泵(3)、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器(4)、混勻攪拌器(6)、堆肥反應(yīng)器(8)相連；級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器(4)與出水收集池(5)相連；混勻攪拌器(6)與堆肥輔料儲藏器(7)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器(4)為PVC材質(zhì)，每級過濾器長度為30cm，過濾器內(nèi)上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質(zhì)填料，過濾器通過管路連接，從上端進(jìn)水下端出水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)，其特征在于，所述植物生物質(zhì)填料由木屑與玉米秸稈以體積比1 1混合后，經(jīng)過300°C烘干熱解，粉碎機(jī)粉碎并過Imm篩后制成。
4.一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理方法，其特征在于，按照如下步驟進(jìn)行a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進(jìn)入格柵過濾池(1)，通過篩網(wǎng)的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質(zhì)；b、將經(jīng)過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進(jìn)入沉降池(2)，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質(zhì)；c、經(jīng)過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵(3)將其送入級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾裝置(4)之中處理，通過生物質(zhì)吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經(jīng)級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾處理之后，進(jìn)入出水收集池(5)，經(jīng)檢測后可直接排放或回用；e、將步驟a、b、c處理土壤淋洗廢水后得到的大粒徑雜質(zhì)、固體雜質(zhì)、生物質(zhì)固體雜質(zhì)混合，一起送入混勻攪拌器(6)，根據(jù)生物質(zhì)固體雜質(zhì)的成分，從堆肥輔料儲藏器(7)提取堆肥附加物質(zhì)，加入混勻攪拌器中(6)與其他物質(zhì)混勻，制成生物質(zhì)混合堆肥料；f、將混勻的生物質(zhì)混合堆肥料，送入堆肥反應(yīng)器(8)中進(jìn)行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結(jié)束之后，根據(jù)堆肥產(chǎn)物情況決定產(chǎn)物用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于污染土壤淋洗廢水處理技術(shù)領(lǐng)域的一種多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)由格柵過濾池、沉降池、水泵、級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器、出水收集池、混勻攪拌器、堆肥輔料儲藏器、堆肥反應(yīng)器構(gòu)成。本發(fā)明的方法將污染土壤淋洗廢水經(jīng)過格柵過濾池過濾、沉降池沉降，泵入級聯(lián)植物生物質(zhì)吸附過濾器去除多環(huán)芳烴污染物，過濾沉降的固體物質(zhì)混合植物生物質(zhì)堆肥，進(jìn)一步去除多環(huán)芳烴污染物并生產(chǎn)有機(jī)肥。本發(fā)明不僅能完成多環(huán)芳烴污染物的降解，而且利用吸附土壤營養(yǎng)成分的植物生物質(zhì)堆肥提高反應(yīng)效率，同時(shí)避免土壤營養(yǎng)元素的流失，實(shí)現(xiàn)土壤淋洗過程的低污染低營養(yǎng)損失的生態(tài)循環(huán)修復(fù)。
文檔編號C05F17/00GK102219277SQ20111011708
公開日2011年10月19日 申請日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月6日
發(fā)明者安春江, 張曉東, 李晟, 魏佳, 黃國和 申請人:華北電力大學(xué)