本實(shí)用新型是一種污染土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)，屬于土壤修復(fù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)家“退二進(jìn)三”、“退城進(jìn)園”、“產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移”等政策的實(shí)施，全國(guó)大中城市的許多化工廠、農(nóng)藥廠、鋼鐵廠、金屬冶煉、電鍍和機(jī)械加工廠等高污染企業(yè)將逐步被關(guān)停轉(zhuǎn)產(chǎn)或搬遷，遺留了大量類型多樣、特性復(fù)雜的污染場(chǎng)地。這些工業(yè)污染場(chǎng)地已經(jīng)對(duì)周邊土壤及地下水造成污染。原位修復(fù)由于無(wú)需對(duì)污染場(chǎng)地進(jìn)行開挖處理，已得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

原位氣相抽提技術(shù)是利用外界動(dòng)力，驅(qū)使污染區(qū)域中土壤空氣強(qiáng)制有序流動(dòng)，將氣相揮發(fā)性有機(jī)物(Volatile Organic Compounds，VOCs)和半揮發(fā)性有機(jī)物(Semi-Volatile Organic Compounds，SVOCs)被抽提至設(shè)置在地表的尾氣凈化系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一收集和處置。該技術(shù)可用于氯代烴、苯系物等揮發(fā)性有機(jī)物污染土壤的修復(fù)，國(guó)外污染土壤及地下水修復(fù)領(lǐng)域已有較多實(shí)際工程應(yīng)用。

目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)氣相抽提技術(shù)的研究工作主要集中于氣相抽提過(guò)程中流體的運(yùn)移、污染物傳質(zhì)和工藝模擬。傳統(tǒng)的氣體抽提系統(tǒng)中從抽提井抽提并收集的尾氣，經(jīng)氣液分離后尾氣經(jīng)活性炭吸附等處理達(dá)標(biāo)后排放，分離的廢水則進(jìn)入污水處理設(shè)施，工藝流程復(fù)雜，且長(zhǎng)期運(yùn)行時(shí)活性炭更換量大、運(yùn)行成本較高。因此，針對(duì)土壤原位氣相抽提技術(shù)，簡(jiǎn)化抽提氣體的處理工藝流程，建立長(zhǎng)期有效的氣相抽提與生物濾塔的組合處理工藝是非常必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種污染土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)，包括循環(huán)泵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐、液體流量計(jì)，以及依次通過(guò)管道連接的原位抽提井、蝶閥、氣液分離器、球閥、除塵器、流量計(jì)、真空表、泄壓閥、引風(fēng)機(jī)和生物濾塔；所述生物濾塔內(nèi)的多個(gè)填料層，生物濾塔上端開有噴淋口和出氣口，噴淋口處設(shè)置有液體分布器；生物濾塔下端開有進(jìn)氣口和出液口，引風(fēng)機(jī)和生物濾塔下端的進(jìn)氣口相連，出液口、循環(huán)泵、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐、液體流量計(jì)、噴淋口依次通過(guò)管道連接；所述填料層由填料支撐板、填料壓網(wǎng)以及固定在填料支撐板、填料壓網(wǎng)之間的填料組成；填料支撐板開有中心通孔，通孔下端設(shè)置有液體分布器。

相比于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.利用生物濾塔處理抽提尾氣，在分離氣體中水分的同時(shí)處理尾氣中有機(jī)污染物，簡(jiǎn)化了工藝流程；

2.代替了傳統(tǒng)活性炭吸附處理尾氣的工藝，節(jié)省了活性炭使用量，降低了運(yùn)行成本；

附圖說(shuō)明

圖1為污染土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)總圖；

圖2為生物濾塔內(nèi)部的填料層的分布示意圖；

圖3為漏斗形填料層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)：1-原位抽提井，2-篩管，3-蝶閥，4-氣液分離器，5-球閥，6-除塵器，7-流量計(jì)，8-真空表，9-泄壓閥，10-引風(fēng)機(jī)，11-生物濾塔，12-循環(huán)泵，13-營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐，14-液體流量計(jì)，15-液體分布器，16-填料支撐板，17-填料壓網(wǎng)，18-填料。

具體實(shí)施方式

為了對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對(duì)照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，在各圖中相同的標(biāo)號(hào)表示相同或結(jié)構(gòu)相似但功能相同的部分。為使圖面簡(jiǎn)潔，各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分，它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外，為使圖面簡(jiǎn)潔便于理解，在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件，僅示意性地繪示了其中的一個(gè)，或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體的實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)描述。

一種污染土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)，包括循環(huán)泵12、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐13、液體流量計(jì)14，以及依次通過(guò)管道連接的原位抽提井1、蝶閥3、氣液分離器4、球閥5、除塵器6、流量計(jì)7、真空表8、泄壓閥9、引風(fēng)機(jī)10和生物濾塔11；所述生物濾塔11內(nèi)的多個(gè)填料層，生物濾塔11上端開有噴淋口，噴淋口處設(shè)置有液體分布器15；生物濾塔11下端開有進(jìn)氣口和出液口，引風(fēng)機(jī)10和生物濾塔11下端的進(jìn)氣口相連，出液口、循環(huán)泵12、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐13、液體流量計(jì)14、噴淋口依次通過(guò)管道連接；所述填料層由填料支撐板16、填料壓網(wǎng)17以及固定在填料支撐板、填料壓網(wǎng)之間的填料18組成；填料支撐板16開有中心通孔，通孔處設(shè)置有液體分布器15，如圖2所示。

如圖2所示，所述填料支撐板16呈漏斗結(jié)構(gòu)，有利于噴淋液在重力作用下流向位于該層填料底部的液體分布器15內(nèi)。

作為本領(lǐng)域的公知常識(shí)，抽提井一般包括管帽、篩管、井管、連接件和井周圍的封填材料。所述抽提井管為PVC管，所述篩管為縫寬為0.5～2.0mm的PVC割縫管，所述連接件為PVC材質(zhì)，用于連接井管和篩管，所述管帽為PVC材質(zhì)用于封閉注射井管。所述抽提井管與地下土壤之間的封填材料自下而上分別為石英砂、膨潤(rùn)土和水泥，其中自地下水液面以下約0.5～1.0m處至井底采用石英砂填充，自地下水液面上約0.5～1.0m處至面以下約0.5～1.0m處采用膨潤(rùn)土填充，自地表至地下水液面上約0.5～1.0m處采用水泥密封。當(dāng)?shù)叵滤惠^淺時(shí)，在抽提井的地表附近增加一層密封膜。所述密封膜優(yōu)選的是HDPE膜。

所述氣液分離器4用于分離抽提氣體中水分，防止氣相中的水進(jìn)入引風(fēng)機(jī)影響系統(tǒng)運(yùn)行。優(yōu)選的是折流分離器、旋流分離器和填料分離器。所述流量計(jì)7用于計(jì)量抽提氣體的流量，優(yōu)選的是皮托管、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、渦街式流量計(jì)和電磁流量計(jì)。所述真空表8用于計(jì)量抽提井壓力。所述泄壓閥9用于卸掉管道中來(lái)自引風(fēng)機(jī)壓縮后的多余高壓氣體。所述引風(fēng)機(jī)10優(yōu)選的是漩渦風(fēng)機(jī)，將抽提氣體從原位抽提井1經(jīng)氣液分離器4、除塵器6、流量計(jì)7、真空表8和泄壓閥9等引向主要由生物濾塔11組成的尾氣處理系統(tǒng)。

所述生物濾塔11一般由碳鋼、不銹鋼和陶瓷等制成，生物濾塔11內(nèi)的運(yùn)行方式為氣液逆流，抽提尾氣由塔底的進(jìn)氣口進(jìn)入塔體，自下而上穿過(guò)填料層，最后從塔頂出氣口排出。噴淋液通過(guò)設(shè)置在塔頂噴淋口處的液體分布器15，均勻地噴淋到最上一層的填料層中，噴淋液沿填料層表面向下流動(dòng)，流向設(shè)置在該層底部的液體分布器15內(nèi)，然后噴淋到下一填料層中，直至塔底由出液口排出塔外，再由循環(huán)泵12送入營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)添加罐13添加相應(yīng)劑量的微生物生長(zhǎng)所需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)(微生物生長(zhǎng)所需的碳源、氮源和微量元素)后，經(jīng)液體流量計(jì)14回流至塔頂，如此循環(huán)往復(fù)。上升的抽提氣體通過(guò)氣液傳質(zhì)進(jìn)入液相，再通過(guò)擴(kuò)散和對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程擴(kuò)散到生物膜中，進(jìn)而其中的有機(jī)氣體組分被微生物降解，到塔頂時(shí)達(dá)到排放要求后經(jīng)排氣筒排放。其中的填料，包括天然有機(jī)填料和惰性無(wú)機(jī)填料。天然有機(jī)填料包括堆肥、泥炭、木屑等；惰性無(wú)機(jī)填料包括珍珠巖、粒狀活性炭以及陶瓷、塑料、不銹鋼等。

位于塔頂處的液體分布器15的噴淋量可根據(jù)抽提氣中污染物濃度通過(guò)流量計(jì)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

實(shí)施例1

下文通過(guò)對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說(shuō)明對(duì)本實(shí)用新型上述特性、技術(shù)特征、優(yōu)點(diǎn)及其實(shí)現(xiàn)方式予以進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型不限于此。

某化工廠污染場(chǎng)地的主要污染物為氯乙烯、1,1,2-三氯乙烷和氯仿等氯代烴，土壤中最大污染濃度分別為8.56mg/kg、28.6mg/kg和4.06mg/kg。該場(chǎng)地地層結(jié)構(gòu)從上自下分別為雜填土、砂質(zhì)粉土和粉質(zhì)粘土。抽提井的篩管深度設(shè)置為地表以下25～28m，地表以下24.5～25m范圍內(nèi)井管與土壤之間采用石英砂填充，地表以下24.5m至地面采用膨潤(rùn)土填充，在膨潤(rùn)土填充底部加水進(jìn)行固結(jié)密封。

采用污染土壤氣相抽提與生物濾塔組合處理系統(tǒng)對(duì)上述污染土壤進(jìn)行處理，處理前抽提井出口處氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物含量為750ppm。打開引風(fēng)機(jī)對(duì)1-原位抽提井進(jìn)行抽提作業(yè)，抽提流量為7.6～8.3m³/h，抽提壓力可達(dá)-0.03MPa。所抽提的氣體中揮發(fā)性有機(jī)物含量達(dá)15000ppm，抽提井周邊間距為3m的監(jiān)測(cè)井出口處氣體中揮發(fā)性有機(jī)物含量達(dá)800～900ppm。抽提氣體經(jīng)以生物濾塔為主的尾氣處理工藝后達(dá)標(biāo)排放。

以上示意性地對(duì)本實(shí)用新型創(chuàng)造及其實(shí)施方式進(jìn)行了描述，該描述沒(méi)有限制性，附圖中所示的也只是本適用新型的實(shí)施方式之一，實(shí)際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實(shí)施例，均應(yīng)屬于本專利的保護(hù)范圍。