本实用新型涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统。
背景技术：
在近年来开展的土壤修复项目中，污染类型为重金属和有机物复合污染的占比近四成。对重金属和有机物复合污染土壤现在多采用异位修复技术，异位修复虽然速度快、易控制，但对地块扰动大、费用高。原位修复技术虽然速度慢，但是费用低、对地块扰动小。所以对修复时间没有严格要求的地块，推荐选用原位修复技术。
原位修复技术主要有植物修复、原位固化稳定化、原位淋洗、土壤气相抽提、原位热处理和原位化学氧化等技术。其中植物修复、原位固化稳定化和原位淋洗主要适用于重金属污染土壤，土壤气相抽提、原位热处理和原位化学氧化主要适用于有机污染土壤。
对于重金属和有机物复合污染土壤，一般难以进行原位修复，现有的原位修复技术只能修复重金属污染土壤或有机污染土壤。并且现有原位修复技术所用的注入井/抽提井，对同一地块不同地层土壤的适用性差、效率底。
技术实现要素：
本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，首先将土壤中重金属洗脱到修复目标值要求，并同时洗脱出部分有机物，然后通过注入氧化药剂将土壤中难以洗脱出来的有机物修复到目标值要求，可用于重金属和有机物复合污染土壤的修复。
本实用新型的技术方案为：
污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，包括淋洗液注入系统、淋出液回收处理系统、氧化药剂注入系统、注入井和抽提井，所述淋洗液注入系统和氧化药剂注入系统分别与注入井可拆卸连接，淋出液回收处理系统与抽提井可拆卸连接，淋出液回收处理系统与淋洗液注入系统连接。
优选地，还包括与抽提井可拆卸连接的氧化药剂回收循环系统，氧化药剂回收循环系统与氧化药剂注入系统连接。
优选地，所述抽提井和注入井的内部从上到下由阻隔板阻隔成多个井段，每个井段的井壁上均设有孔，每个井段内分别插设有一根管，管上设有阀门，阀门分别与淋洗液注入系统、淋出液回收处理系统、氧化药剂注入系统、氧化药剂回收循环系统电连接。
优选地，所述孔设置在井段的上部和中部。
优选地，所述井段的外部包覆有过滤网，可在抽提过程中过滤掉抽提液中的沙子等杂质。
优选地，所述过滤网为纱网。
本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本实用新型通过原位淋洗技术和原位化学氧化技术改进组合，首先将土壤中重金属洗脱到修复目标值要求，并同时洗脱出部分有机物，然后通过注入氧化药剂将土壤中难以洗脱出来的有机物修复到目标值要求，可用于重金属和有机物复合污染土壤的修复，操作简便、效率高、修复效果好。
2.现在的注入井和抽提井在修复时，因为地块地层土壤性质的不同，淋洗液和化学氧化药剂可能只注入和流过土壤颗粒较大的土壤层，土壤颗粒较小的土壤层则很难修复。本实用新型的注入井和抽提井的结构，其各个井段可以同时注入或抽提，从而保证了淋洗液和化学氧化药剂注入和流过各层土壤。本实用新型注入井和抽提井，可以根据地块各地层的不同，调整不同井段中管内的注入流量和压力，以实现各个井段分别注入或抽提，达到更好的修复效果。
3.本实用新型的注入井和抽提井可以相互转化，淋洗所用注入井和抽提井在淋洗结束后，可用作化学氧化注入井和抽提井，加强修复效果的同时，提高了修复效率，降低了费用。
附图说明
图1是本实用新型的淋洗液注入系统、注入井、抽提井及淋出液回收处理系统的连接示意图。
图2是本实用新型的氧化药剂注入系统、注入井、抽提井及氧化药剂回收循环系统的连接示意图。
图3是本实用新型的氧化药剂注入系统及注入井的连接示意图。
图4是本实用新型的注入井的结构示意图。
图5是实施例1的注入井和抽提井的布设图。
图6是实施例1的修复土壤的区域划分示意图。
图中，1-淋洗液注入系统、2-淋出液回收处理系统、3-氧化药剂注入系统、4-注入井、5-抽提井、6-氧化药剂回收循环系统、7-阻隔板、8-井段、9-井壁、10-管、11-阀门。
具体实施方式
实施例1
如图1-6所示，本实施例提供了一种污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，包括淋洗液注入系统1、淋出液回收处理系统2、氧化药剂注入系统3、注入井4和抽提井5，所述淋洗液注入系统1和氧化药剂注入系统3分别通过管路与注入井4可拆卸连接，淋出液回收处理系统2通过管路与抽提井5可拆卸连接，淋出液回收处理系统2与淋洗液注入系统1通过管路连接，还包括通过管路与抽提井5可拆卸连接的氧化药剂回收循环系统6，氧化药剂回收循环系统6与氧化药剂注入系统3通过管路连接。
本实施例的工作流程如下：
(1)根据区域面积、设备能力、水文地质等条件，布设注入井4和抽提井5，区域面积、设备能力、抽提井5和注入井4之间的距离、修复时间之间相互影响，在现场修复时本领域技术人员可综合考虑；
(2)布设如图5所示的注入井4和抽提井5，初次淋洗时可在编号为的位置上插入注入井4，其它编号的位置设置抽提井5，井间距通过中试确定；其中，注入井4与淋洗液注入系统1通过管路连接，抽提井5与淋出液回收处理系统2通过管路连接，如图1所示。然后按照预设的技术参数(如注入流量和压力等参数)进行淋洗，淋洗液由淋洗液注入系统1加压注入到注入井4中，并逐渐渗透到注入井4附近的土壤中进行淋洗，随后该注入井4附近的抽提井5再将带有重金属的淋出液抽提至淋出液回收处理系统2中进行回收处理，处理后的淋洗液再次返回至淋洗液注入系统1中循环使用。当检测到抽提井5内水质不再变化，土壤中重金属含量达到修复目标值时，原位淋洗修复完成；
(3)在特殊情况下，如地质条件复杂或部分区域重金属含量较高，在按预设的技术参数进行初次原位淋洗时，土壤中重金属含量可能达不到要求。此时，可以通过改变技术参数如增加淋洗液流量、注入压力等加强初次淋洗的效果，也可以将注入井4和抽提井5进行转换，改变流场方向，进行二次淋洗。例如，若按照步骤(2)的布设，编号为的四个注入井4区域内通过初次淋洗达不到要求时，可以将编号为的位置作为注入井4，编号为的位置作为抽提井5，进行二次淋洗。经过初次淋洗、二次淋洗，土壤中重金属含量达到修复目标值要求后，可以进行原位化学氧化修复；
(4)原位化学氧化修复，可以根据水文地质、土壤性质、有机污染物种类、氧化药剂等判断选择是否需要抽提井5。在不需要抽提井5时，可以将图5中所有编号的位置都作为注入井4，与氧化药剂注入系统3通过管路连接，那么整个化学氧化系统就如图3所示进行工作，氧化药剂通过氧化药剂注入系统3注入到注入井4中，并通过注入井4逐渐渗透到附近的土壤中，对土壤中的有机物进行化学氧化。通过检测土壤中有机物含量判断是否停止注入氧化药剂，完成原位化学氧化的修复；
(5)在原位化学氧化修复中需要抽提井5时，可在初次修复时在图5中编号为的位置上插入注入井4，通过管路与氧化药剂注入系统3连接，其它位置插入抽提井5，通过管路与氧化药剂回收循环系统6连接，如图2所示。土壤中残余的氧化药剂通过注入井4附近的抽提井5抽提至氧化药剂回收循环系统6中，回收处理后再循环至氧化药剂注入系统3内重复使用，土壤中有机物含量达到要求则停止施工完成修复。初次化学氧化修复不能达到要求，则将注入井4和抽提井5进行转换，进行二次修复。例如，若编号为的四个注入井4区域内通过初次化学氧化达不到要求时，可以将编号为的位置作为注入井4，编号为的位置作为抽提井5，进行二次化学氧化修复；
(6)根据图5布设的点位，假如有部分区域经过初次淋洗、二次淋洗及其它调整技术参数的方法，土壤重金属含量仍达不到要求，则可以在该区域内增加井位。如编号为的区域土壤重金属含量达不到要求时，可以在该区域的中间位置增加一个注入井4或者抽提井5。同理，淋洗修复合格后进行原位化学氧化修复，假如有部分区域经过初次修复、二次修复及其它调整技术参数的方法，土壤有机物含量仍达不到要求，则可以在该区域内增加井位。如编号为的区域土壤有机物含量达不到要求时，可以在该区域的中间位置增加一个注入井4或者抽提井5；
(7)假如整个修复地块如图6如示，划定一次修复区域如a、b等。地块修复时，可以先对区域a进行淋洗修复，a区域淋洗修复完成后，再进行b区域的淋洗修复，并同时进行区域a的化学氧化修复，这样依次进行。其中一块修复区域修复达标完成，其注入井4、抽提井5则可以取出循环使用；
(8)假如需要缩短工期，则可增加本实施例的联合修复系统的数量。例如，如图6所示，可以先对区域a、e同时淋洗修复，区域a、e淋洗修复完成后，再进行区域b、f淋洗修复，同时进行区域a、f的化学氧化修复，这样依次进行，则可以缩短一半工期。
本实施例的联合修复系统通过原位淋洗技术和原位化学氧化技术改进组合，首先将土壤中重金属洗脱到修复目标值要求，并同时洗脱出部分有机物，然后通过注入氧化药剂将土壤中难以洗脱出来的有机物修复到目标值要求，可用于重金属和有机物复合污染土壤的修复。
实施例2
如图4所示，在实施例1的基础上，所述抽提井5和注入井4的内部从上到下由阻隔板7阻隔成多个相互独立不连通的井段8，每个井段8的井壁9的上部和中部均设有孔，井段8的下部不设置孔，一方面可以在抽提时先将抽提液收集到井段8的底部，更利于集中抽提，另一方面如果整个井段8的井壁9上都设置孔的话，注入井4和抽提井5的强度会比较低，而本实施例在每段井段8的下部不设置孔，可以提高注入井4和抽提井5的强度；每个井段8内分别插设有一根管10，管10的底部不与井段8的底部接触，管10上设有阀门11，阀门11分别与淋洗液注入系统1、淋出液回收处理系统2、氧化药剂注入系统3、氧化药剂回收循环系统6电连接。
采用本实施例的注入井4和抽提井5，可以根据地块地层土壤性质不同，通过控制调整注入流量、压力以及控制不同井段8内管10的阀门11的开闭，从而实现分层注入和抽提。
实施例3
在实施例2的基础上，所述井段8的外部包覆有过滤网，所述过滤网为纱网，可以在抽提的过程中过滤掉抽提液中包含的沙子等杂质，起到过滤作用。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本实用新型进行了详细描述，但本实用新型并不限于此。在不脱离本实用新型的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本实用新型的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本实用新型的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
技术特征：
1.污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：
包括淋洗液注入系统(1)、淋出液回收处理系统(2)、氧化药剂注入系统(3)、注入井(4)和抽提井(5)，所述淋洗液注入系统(1)和氧化药剂注入系统(3)分别与注入井(4)可拆卸连接，淋出液回收处理系统(2)与抽提井(5)可拆卸连接，淋出液回收处理系统(2)与淋洗液注入系统(1)连接。
2.如权利要求1所述的污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：还包括与抽提井(5)可拆卸连接的氧化药剂回收循环系统(6)，氧化药剂回收循环系统(6)与氧化药剂注入系统(3)连接。
3.如权利要求2所述的污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：所述抽提井(5)和注入井(4)的内部从上到下由阻隔板(7)阻隔成多个井段(8)，每个井段(8)的井壁(9)上均设有孔，每个井段(8)内分别插设有一根管(10)，管(10)上设有阀门(11)，阀门(11)分别与淋洗液注入系统(1)、淋出液回收处理系统(2)、氧化药剂注入系统(3)、氧化药剂回收循环系统(6)电连接。
4.如权利要求3所述的污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：所述孔设置在井段(8)的上部和中部。
5.如权利要求3所述的污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：所述井段(8)的外部包覆有过滤网。
6.如权利要求5所述的污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，其特征在于：所述过滤网为纱网。
技术总结
本实用新型公开了一种污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统，属于土壤修复技术领域。其技术方案为：包括淋洗液注入系统、淋出液回收处理系统、氧化药剂注入系统、注入井和抽提井，所述淋洗液注入系统和氧化药剂注入系统分别与注入井可拆卸连接，淋出液回收处理系统与抽提井可拆卸连接，淋出液回收处理系统与淋洗液注入系统连接。本实用新型首先将土壤中重金属洗脱到修复目标值要求，并同时洗脱出部分有机物，然后通过注入氧化药剂将土壤中难以洗脱出来的有机物修复到目标值要求，可用于重金属和有机物复合污染土壤的修复。
技术研发人员：王廷涛;张忠伟;刘玉富;刘少文;杨敬杰;石素梅;孙豪志;赵沛雪;张志华
受保护的技术使用者：青岛格恩环保科技工程有限公司
技术研发日：2020.02.19
技术公布日：2020.11.06
声明：
“污染土壤的原位淋洗及化学氧化联合修复系统的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：青岛格恩环保科技工程有限公司
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2024年06月28日 ~ 30日 
