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
技術領域：
本發(fā) 明屬于污染土壤淋洗廢水處理技術領域，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：
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用化學物質種類、數(shù)量的增加，土壤污染日益嚴重。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污染物，此類物質為含有兩個以上苯環(huán)的碳氫化合物，它廣泛存在于自然界，種類達100多種。大量研究已經證明，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、油田開采和石油產品大量使用等，造成全球范圍內地方土壤多環(huán)芳烴污染，在我國許多地方已出現(xiàn)較嚴重污染的情況。多環(huán)芳烴由于性質穩(wěn)定、難于降解，在土壤環(huán)境中呈不斷積累的趨勢，嚴重危害著土壤的生產和生態(tài)功能、農產品質量和人類健康，修復土壤多環(huán)芳烴污染已成為現(xiàn)今亟需解決的問題。土壤淋洗修復技術是目前國內外廣泛采用的一種土壤修復技術，這種技術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、絡合劑或表面活性劑等淋洗劑混合，投加到淋洗反應器中，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過處理后排放或回用。這種修復技術在多個國家已被工程化應用于修復多污染物混合污染介質。這種技術通常具有時間短、去除效率高等優(yōu)點。由于在淋洗過程中，大部分污染物從土壤轉移到液相淋洗液中，造成大量淋洗廢液的產生，如何實現(xiàn)這部分淋洗廢液的最終無害化處理及回用已經成為淋洗工藝能否清潔無害、 經濟高效運行的關鍵。但是這方面的研究還相對較少，許多關鍵技術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到環(huán)境標準，而且處理成本高，不適宜大量淋洗廢水的規(guī)?；幚?。因此，尋求新型的多環(huán)芳烴土壤淋洗廢水的處理技術，以提高修復效率，降低設備與污水處理費用，防止二次污染已成為土壤修復過程中的重要課題。

發(fā)明內容
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、堆肥反應器8構成；格柵過濾池1依次與沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質吸附過濾器4、混勻攪拌器6、堆肥反應器8相連；級聯(lián)植物生物質吸附過濾器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)植物生物質吸附過濾器4為PVC材質，每級過濾器長度為30cm，過濾器內上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質填料，過濾器通過管路連接，從上端進水下端出水。所述植物生物質填料由木屑與玉米秸稈以體積比1 1混合后，經過300°C烘干熱解，粉碎機粉碎并過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，按照如下步驟進行 a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進入格柵過濾池1，通過篩網的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質；b、將經過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進入沉降池2，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質；C、經過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵3將其送入級聯(lián)植物生物質吸附過濾裝置4之中處理，通過生物質吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經級聯(lián)植物生物質吸附過濾處理之后，進入出水收集池5，經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、固體雜質、生物質固體雜質混合，一起送入混勻攪拌器6，根據生物質固體雜質的成分，從堆肥輔料儲藏器7提取堆肥附加物質，加入混勻攪拌器中6與其他物質混勻，制成生物質混合堆肥料；f、將混勻的生物質混合堆肥料，送入堆肥反應器8中進行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結束之后，根據堆肥產物情況決定產物用途。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明采用的植物生物質來源廣泛、價格低廉，能配合不同實際情況的需要，變化植物生物質的組成方式進行過濾吸附，并可結合多種天然有機堆肥方式，系統(tǒng)易于維護操作和總投資低。本發(fā)明采用植物生物質過濾吸附-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)成分的植物生物質堆肥能提高反應效率，同時避免土壤營養(yǎng)元素的流失，實現(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。


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-堆肥反應器。圖2為實施例堆肥處理結果。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。本實施例多環(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、堆肥反應器8構成；格柵過濾池1依次與沉降池2、水泵3、級聯(lián)植物生物質吸附過濾器4、混勻攪拌器6、堆肥反應器8相連；級聯(lián)植物生物質吸附過濾器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，之后經粉碎機粉碎并過Imm篩，組成的植物生物質填料中木屑與玉米秸稈的體積比為1 1。將處理好的生物質裝入級聯(lián)植物生物質吸附過濾器4，過濾器為PVC材質，每級過濾器長度為30cm，過濾器內上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質填料，過濾器通過管路連接，從上端進水下端出水。多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理方法，按照如下步驟進行a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進入格柵過濾池1，通過篩網的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質；b、將經過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進入沉降池2，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質；C、經過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵3將其送入級聯(lián)植物生物質吸附過濾裝置4之中處理，通過生物質吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經級聯(lián)植物生物質吸附過濾處理之后，進入出水收集池5，經檢測后可直接排放或回用，水質參數(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、固體雜質、生物質固體雜質混合，一起送入混勻攪拌器6，根據生物質固體雜質的成分，從堆肥輔料儲藏器7提取堆肥附加物質，加入混勻攪拌器中6與其他物質混勻，制成生物質混合堆肥料；f、將混勻的生物質混合堆肥料，送入堆肥反應器8中進行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結束之后，根據堆肥產物情況決定產物用途。表1多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水的處理水質參數(shù)
權利要求
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)、堆肥反應器(8)構成；格柵過濾池(1)依次與沉降池(2)、水泵(3)、級聯(lián)植物生物質吸附過濾器(4)、混勻攪拌器(6)、堆肥反應器(8)相連；級聯(lián)植物生物質吸附過濾器(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.根據權利要求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)植物生物質吸附過濾器(4)為PVC材質，每級過濾器長度為30cm，過濾器內上下分別有多孔小板，保證布水均勻并支撐植物生物質填料，過濾器通過管路連接，從上端進水下端出水。
3.根據權利要求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，所述植物生物質填料由木屑與玉米秸稈以體積比1 1混合后，經過300°C烘干熱解，粉碎機粉碎并過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，按照如下步驟進行a、將多環(huán)芳烴污染土壤淋洗廢水進入格柵過濾池(1)，通過篩網的阻攔作用，除去不溶于水的大粒徑雜質；b、將經過格柵過濾處理過的土壤淋洗廢水進入沉降池(2)，停留60分鐘以上，除去各種固體雜質；c、經過沉降處理的土壤淋洗廢水由水泵(3)將其送入級聯(lián)植物生物質吸附過濾裝置(4)之中處理，通過生物質吸附過濾除去廢水中多環(huán)芳烴污染物；d、土壤淋洗廢水經級聯(lián)植物生物質吸附過濾處理之后，進入出水收集池(5)，經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、固體雜質、生物質固體雜質混合，一起送入混勻攪拌器(6)，根據生物質固體雜質的成分，從堆肥輔料儲藏器(7)提取堆肥附加物質，加入混勻攪拌器中(6)與其他物質混勻，制成生物質混合堆肥料；f、將混勻的生物質混合堆肥料，送入堆肥反應器(8)中進行堆肥，完成對多環(huán)芳烴污染物的降解；堆肥結束之后，根據堆肥產物情況決定產物用途。
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領域的一種多環(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、堆肥反應器構成。本發(fā)明的方法將污染土壤淋洗廢水經過格柵過濾池過濾、沉降池沉降，泵入級聯(lián)植物生物質吸附過濾器去除多環(huán)芳烴污染物，過濾沉降的固體物質混合植物生物質堆肥，進一步去除多環(huán)芳烴污染物并生產有機肥。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)成分的植物生物質堆肥提高反應效率，同時避免土壤營養(yǎng)元素的流失，實現(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。
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