本發(fā)明涉及有機污染土壤處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟發(fā)展與城市化的加速，工礦企業(yè)導(dǎo)致的場地污染十分嚴(yán)重。由于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)與城市布局的變化與調(diào)整，有些化工、冶金等污染企業(yè)紛紛搬遷，加上一些企業(yè)的倒閉，污染場地不斷產(chǎn)生。土壤是人類社會生產(chǎn)活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是不可缺少、難以再生的自然資源,伴隨著土壤環(huán)境污染問題的不斷加重，土壤污染問題已經(jīng)成為制約城市發(fā)展的毒瘤,成為了環(huán)境安全隱患和社會問題。因此污染土壤治理已經(jīng)成為環(huán)境保護的重要內(nèi)容，其中有機污染土壤修復(fù)治理已成為污染土壤治理領(lǐng)域中的重要內(nèi)容。

有機物污染土壤修復(fù)技術(shù)主要包括植物修復(fù)、微生物修復(fù)、常溫解析、熱脫附技術(shù)、化學(xué)氧化、物理隔離等，但存在如下問題：植物修復(fù)、微生物修復(fù)、常溫解析等技術(shù)修復(fù)周期很長，有的需要幾個月甚至幾年的時間；熱脫附技術(shù)設(shè)備復(fù)雜，成本高，容易造成二次污染；物理隔離是指現(xiàn)場直接覆蓋和異地填埋，該方法可以阻斷暴露途徑，但是不能降低其毒性，場地會存在長期的環(huán)境風(fēng)險和土地使用功能限制。因此，相比其他修復(fù)技術(shù)而言，化學(xué)氧化技術(shù)通過化學(xué)作用直接分解土壤中的污染物受到了越來越多的重視。

目前，雖然對于有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)已經(jīng)有了大量的研究，并且研究出了許多氧化、還原藥劑和方法，但是大多研究還處于實驗室小試、中試或者工程摸索階段中，真正應(yīng)用于工程中的可行性有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)/設(shè)備少之又少，幾乎沒有。因此，研發(fā)一套應(yīng)用于工程化的可行性有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)/設(shè)備，將對污染土壤的修復(fù)治理有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)及其方法，能夠?qū)τ袡C污染土壤的修復(fù)。

本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)，其特征在于：包括鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚、篩分破碎裝置、計量傳送裝置、加藥裝置、加水裝置、攪拌反應(yīng)裝置、廢氣凈化裝置、引風(fēng)機、plc控制系統(tǒng)；所述篩分破碎裝置、計量傳送裝置、加藥裝置、加水裝置、攪拌反應(yīng)裝置分別設(shè)置在所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚內(nèi)；所述篩分破碎裝置、計量傳送裝置、攪拌反應(yīng)裝置依次連接，所述加藥裝置和加水裝置分別與所述攪拌反應(yīng)裝置的入口連接；所述廢氣凈化裝置和引風(fēng)機分別設(shè)置在所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚的外部，所述廢氣凈化裝置的入口與所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚連通，所述廢氣凈化裝置的出口與所述引風(fēng)機連通；所述plc控制系統(tǒng)用于對各個裝置進行信號采集與控制。

優(yōu)選地，所述篩分破碎裝置采用的將芬蘭allu有限公司生產(chǎn)的dh3-12/ts25型號的篩分破碎鏟斗改造安裝在山東臨工lg6210型號挖掘機上。

優(yōu)選地，所述計量傳送裝置采用的是華建工控公司生產(chǎn)的tdg-500型號變頻調(diào)速給料秤。

優(yōu)選地，所述加藥裝置包括粉體藥劑加藥系統(tǒng)和液態(tài)藥劑加藥系統(tǒng)，粉體藥劑加藥系統(tǒng)采用的是華建工控公司生產(chǎn)的dgl20(s)型號粉料穩(wěn)流定量給料螺旋秤。

優(yōu)選地，所述攪拌反應(yīng)裝置采用的是天津市宏偉攪拌機制造廠生產(chǎn)的js750強制式雙臥軸混凝土攪拌機。

優(yōu)選地，所述攪拌反應(yīng)裝置的上料斗上的上下料口幾乎等大。

一種有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、開啟廢氣凈化裝置和引風(fēng)機，保證鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚處于微負壓的狀態(tài)下；

步驟二、有機污染土壤通過篩分破碎裝置處理，滿足粒徑≤:25mm要求的土壤進入上料斗中，土壤通過計量傳送裝置送到攪拌裝置的上料斗，上料量通過計量傳送裝置設(shè)置，實現(xiàn)自動定量給料，在污染土壤進入攪拌裝置的上料斗時，粉體藥劑加藥裝置同時往上料斗定量自動加藥；

步驟三、待污染土壤和粉體藥劑都加注完成后，攪拌裝置攪拌軸開始轉(zhuǎn)動，上料斗開始提升上料，上料完成后，加水裝置開始加入已設(shè)定好的水量，加水完成后進行液態(tài)加藥系統(tǒng)開始加入已設(shè)定量的液態(tài)藥劑，液態(tài)藥劑加藥完成后，攪拌達到設(shè)定好的時間后出料，處理后的土壤通過出料口進入到運料車運送到處理后土壤堆存區(qū)；

步驟四、在上述上料完成后進行后續(xù)加水工序的同時，計量傳送裝置開始了下一次的工作，以此形成連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。

優(yōu)選地，在步驟一中，鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚中產(chǎn)生的有機廢氣通過管路依次進入uv光解廢氣處理設(shè)備和活性炭吸附設(shè)備凈化處理，最后通過引風(fēng)機進入煙囪達標(biāo)排放。

有益效果:在整個處理過程中，所有設(shè)備都是通過plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)遠程自動控制，很大程度上減少了工作人員數(shù)量及在該環(huán)境下的工作時間，對工作人員的健康安全得到了很大的保障，同時自動控制精確度更好，出錯率更小，保證了處理后土壤的合格率。整個處理系統(tǒng)在鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚內(nèi)，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明中攪拌反應(yīng)裝置的上料斗結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實施例詳細說明本發(fā)明的具體實施方式。一種有機污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)，包括鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚1、篩分破碎裝置2、計量傳送裝置3、加藥裝置4、加水裝置5、攪拌反應(yīng)裝置6、廢氣凈化裝置7、引風(fēng)機8、plc控制系統(tǒng)；所述篩分破碎裝置、計量傳送裝置、加藥裝置、加水裝置、攪拌反應(yīng)裝置分別設(shè)置在所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚內(nèi)；所述篩分破碎裝置、計量傳送裝置、攪拌反應(yīng)裝置依次連接，所述加藥裝置和加水裝置分別與所述攪拌反應(yīng)裝置的入口連接；所述廢氣凈化裝置和引風(fēng)機分別設(shè)置在所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚的外部，所述廢氣凈化裝置的入口與所述鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚連通，所述廢氣凈化裝置的出口與所述引風(fēng)機連通；所述plc控制系統(tǒng)用于對各個裝置進行信號采集與控制。

鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚1是大棚廠家是我公司委托河北天昕建設(shè)集團有限公司按照我公司要求建造，該座密閉大棚整體采用鋼結(jié)構(gòu)，占地面積約2000平，高約6.5米。鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚內(nèi)設(shè)計有通風(fēng)換氣系統(tǒng)，始終保持在微負壓的狀態(tài)下，為化學(xué)氧化處理提供了可靠地工作空間。

篩分破碎裝置采用的將芬蘭allu有限公司生產(chǎn)的dh3-12/ts25型號的篩分破碎鏟斗改造安裝在山東臨工lg6210型號挖掘機上。經(jīng)過改裝之后的篩分破碎設(shè)備具有挖掘、篩分、破碎的功能。該篩分破碎斗的容量為0.9m³，粒徑≤25mm。篩分破碎后的污染土壤的粒徑完全滿足攪拌反應(yīng)裝置的要求。

計量傳送裝置采用的是華建工控公司生產(chǎn)的tdg-500型號變頻調(diào)速給料秤。該套裝置的工作原理：變頻器收到主機發(fā)送的控制指令后，驅(qū)動與稱體主軸相連的專用減速機，從而使皮帶轉(zhuǎn)動，將物料直接拉出，通過計量段，其重力由稱量架作用到力平行測量系統(tǒng)，進行放大處理后，輸送到計算機，計算機自行運算處理與給定值相比較得到差值，來調(diào)節(jié)變頻器的輸出，控制皮帶的轉(zhuǎn)速，使經(jīng)過皮帶上的物料量鎖定在設(shè)定的目標(biāo)值上，達到定量給料的目的。選用該設(shè)備的目的：該設(shè)備的計量精確度高(計量精度≤±1％)，自控化控制程度高(系統(tǒng)控制精度≤0.5％)，自動控制系統(tǒng)可以直接接入到plc控制系統(tǒng)，達到了plc控制系統(tǒng)對該套設(shè)備的遠程控制，實現(xiàn)整套系統(tǒng)自控控制。

加藥裝置包括粉體藥劑加藥系統(tǒng)和液態(tài)藥劑加藥系統(tǒng)。

粉體藥劑加藥系統(tǒng)采用的是華建工控公司生產(chǎn)的dgl20(s)型號粉料穩(wěn)流定量給料螺旋秤。該設(shè)備包括穩(wěn)流給料螺旋、計量輸送螺旋、變頻器、荷重傳感器、測速傳感器和電控系統(tǒng)。適合粉體藥劑的連續(xù)計量和配料控制系統(tǒng)，設(shè)備精確度高(計量精度≤±1％)，自控化控制程度高(系統(tǒng)控制精度≤0.5％)，自動控制系統(tǒng)可以直接接入到plc控制系統(tǒng)，達到了plc控制系統(tǒng)對該套設(shè)備的遠程控制，實現(xiàn)整套系統(tǒng)自控控制。

液態(tài)藥劑加藥系統(tǒng)是我公司自己設(shè)計加工制作。該套系統(tǒng)主要包括液態(tài)藥劑加藥罐、計量泵、液位計、電子壓力傳感器、安全閥、過濾網(wǎng)、管路。由于我公司使用的液態(tài)藥劑具有腐蝕性，所以所有設(shè)備均選用耐腐蝕材質(zhì)。上述所說設(shè)備均連接到plc控制系統(tǒng)，通過plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)液態(tài)藥劑的定量、自動加藥。

加水系統(tǒng)和液態(tài)加藥系統(tǒng)的組成、工作原理一樣，僅是所有設(shè)備均選用普通材質(zhì)。

攪拌反應(yīng)裝置采用的是天津市宏偉攪拌機制造廠生產(chǎn)的js750強制式雙臥軸混凝土攪拌機，由于該設(shè)備適用于混泥土攪拌，對土壤(特別是有機污染土壤)攪拌不適用。對此，我公司又對該設(shè)備進行了加工改造。改造部分主要包括：上料斗、加水系統(tǒng)、液態(tài)加藥系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)。由于有機污染土壤的粘性大，土壤在下料過程中容易堵塞，對于此問題，我公司對下料進行了重新設(shè)計加工制作，主要對上料斗的結(jié)構(gòu)進行了改造，將原先上大下小的上料斗改造成上下料口幾乎等大的上料斗，增大了下料口。改動之后的上料斗容量保持不變，具體見圖2。原設(shè)備的加水系統(tǒng)是手動控制，而且加水量控制精確度低，對此我公司將原先加水系統(tǒng)更換成我公司設(shè)計加工制作的加水系統(tǒng)。在原先設(shè)備的基礎(chǔ)上增加了液態(tài)加藥系統(tǒng)。原設(shè)備的電氣控制系統(tǒng)僅有現(xiàn)場手動控制，在此基礎(chǔ)上又將該套電氣控制系統(tǒng)經(jīng)改造接入到plc控制系統(tǒng)，實現(xiàn)攪拌裝置遠程自動控制。

廢氣凈化系統(tǒng)采用uv光解廢氣處理+活性炭吸附工藝。uv光解廢氣處理采用的青島路博宏業(yè)環(huán)保技術(shù)開發(fā)有限公司生產(chǎn)的型號lb-uv-10000的uv光解廢氣處理設(shè)備，活性炭吸附裝置采用的天津市武清區(qū)環(huán)保工程設(shè)備有限公司生產(chǎn)的型號wfj-5a活性炭吸附設(shè)備?；钚蕴课焦に囀且呀?jīng)非常成熟的有機廢氣處理工藝，但是當(dāng)活性炭吸附飽和時就得定期更換，增加了運行成本。uv光解廢氣處理工藝是新工藝，對于絕大多數(shù)有機廢氣具有很好處理效果，但是對于某些有機廢氣處理效率并不是很高，但其后期運行成本低。鑒于此，將二者結(jié)合起來，鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚中有機廢氣首先通過管道進入uv光解廢氣處理設(shè)備，經(jīng)過uv光解廢氣處理設(shè)備對絕大多數(shù)有機廢氣進行了處理，然后在進入活性炭吸附設(shè)備對剩余部分有機廢氣進行處理。這樣既保證有機廢氣的處理效果，同時大大降低運行成本。

引風(fēng)機采用的是青島永勝昌風(fēng)機有限公司生產(chǎn)的y5-47型變頻離心風(fēng)機。目的是將整個系統(tǒng)處于微負壓狀態(tài)下，通過調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中的壓力。處理后的有機廢氣通過引風(fēng)機進入煙囪達標(biāo)排放。

本發(fā)明的工作過程及原理如下：

首先，開啟廢氣凈化裝置和引風(fēng)機，保證鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚處于微負壓的狀態(tài)下。然后，有機污染土壤通過篩分破碎設(shè)備處理，滿足粒徑(≤:25mm)要求的土壤進入料斗中，進入到料斗的土壤通過計量傳送裝置送到攪拌裝置的上料斗，上料量通過計量傳送裝置設(shè)置，實現(xiàn)自動定量給料，在污染土壤進入攪拌裝置的上料斗時，粉體藥劑加藥裝置同時往上料斗定量自動加藥。待污染土壤和粉體藥劑都加注完成后，攪拌裝置攪拌軸開始轉(zhuǎn)動，上料斗開始提升上料，上料完成后，加水系統(tǒng)開始加入已設(shè)定好的水量，加水完成后進行液態(tài)加藥系統(tǒng)開始加入已設(shè)定量的液態(tài)藥劑，液態(tài)藥劑加藥完成后，攪拌達到設(shè)定好的時間后出料，處理后的土壤通過出料口進入到運料車運送到處理后土壤堆存區(qū)。在上述上料完成后進行后續(xù)加水工序的同時，計量傳送裝置開始了下一次的工作。以此形成連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)。在處理過程中，鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚中產(chǎn)生的有機廢氣通過管路依次進入uv光解廢氣處理設(shè)備和活性炭吸附設(shè)備凈化處理，最后通過引風(fēng)機進入煙囪達標(biāo)排放。

在整個處理過程中，所有設(shè)備都是通過plc控制系統(tǒng)實現(xiàn)遠程自動控制，很大程度上減少了工作人員數(shù)量及在該環(huán)境下的工作時間，對工作人員的健康安全得到了很大的保障，同時自動控制精確度更好，出錯率更小，保證了處理后土壤的合格率。整個處理系統(tǒng)在密閉鋼結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)，不會對環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

實施例(一)

項目名稱：天津市某化工場地有機污染土壤修復(fù)項目

處理量：5m³/h(共修復(fù)污染土壤約5000m³)

項目時間：2016年

修復(fù)效果：修復(fù)后土壤經(jīng)過第三方檢測滿足《展覽會用地土壤環(huán)境質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(hj/t350-2007)a級標(biāo)準(zhǔn)。

凈化后有機廢氣經(jīng)過第三方檢測滿足《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(db12/524-2014)排放標(biāo)準(zhǔn)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。