本發(fā)明涉及土壤修復(fù)，尤其涉及一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境問題逐漸受到人們的重視，其中土壤污染問題是日趨嚴(yán)重?；瘜W(xué)氧化修復(fù)主要是在土壤中添加化學(xué)氧化劑，通過加熱的作用來加強(qiáng)污染物分解或者揮發(fā)，使之與污染物發(fā)生氧化反應(yīng)，最終使污染物降解或轉(zhuǎn)化為低毒、低轉(zhuǎn)移性產(chǎn)物的一項(xiàng)修復(fù)技術(shù)。

2、現(xiàn)有的化學(xué)氧化修復(fù)污染土壤存在以下問題，能源消耗大，溫度分布不均勻，修復(fù)藥劑熱激活溫度不易控制，部分修復(fù)藥劑溫度不在熱激活最佳溫度范圍內(nèi)，導(dǎo)致修復(fù)效果降低，影響修復(fù)效率。因此，亟需一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤系統(tǒng)及方法來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問題，一方面，本發(fā)明提供了一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，包括以下步驟：

2、檢測污染土壤的污染情況，根據(jù)污染情況確定修復(fù)藥劑配制參數(shù)以及用于加熱污染土壤的熱介質(zhì)的設(shè)定溫度；

3、將通過太陽能供熱單元加熱后的熱介質(zhì)通入污染土壤中，并對污染土壤溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，依此反饋調(diào)節(jié)熱介質(zhì)通入量以使污染土壤內(nèi)部溫度維持在設(shè)定溫度；

4、將配制好的修復(fù)藥劑通入污染土壤中，并對污染土壤進(jìn)行多相抽提，修復(fù)過程中，對污染土壤的污染情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，依此反饋調(diào)節(jié)修復(fù)藥劑配制參數(shù)和/或熱介質(zhì)的設(shè)定溫度。

5、進(jìn)一步地，對污染土壤的污染情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測具體包括：

6、根據(jù)污染情況實(shí)時(shí)監(jiān)測結(jié)果，調(diào)節(jié)通入污染土壤內(nèi)的修復(fù)藥劑濃度，當(dāng)檢測到一段時(shí)間內(nèi)污染物降解率小于污染物降解率設(shè)定范圍時(shí)，則提高通入污染土壤內(nèi)的熱介質(zhì)的設(shè)定溫度。

7、進(jìn)一步地，所述熱介質(zhì)的設(shè)定溫度包括熱介質(zhì)的初始設(shè)定溫度，所述熱介質(zhì)的初始設(shè)定溫度的確定具體包括：

8、檢測污染土壤的污染物種類及濃度，并根據(jù)檢測結(jié)果確定用于修復(fù)污染土壤的修復(fù)藥劑種類、濃度以及用于修復(fù)藥劑激活的熱介質(zhì)的初始設(shè)定溫度。

9、進(jìn)一步地，所述熱介質(zhì)的設(shè)定溫度還包括熱介質(zhì)的最優(yōu)設(shè)定溫度，所述熱介質(zhì)的最優(yōu)設(shè)定溫度的確定具體包括：

10、每隔一段時(shí)間調(diào)節(jié)一次熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，并采集相應(yīng)設(shè)定溫度下污染土壤的污染情況數(shù)據(jù)，通過多組污染情況數(shù)據(jù)獲取污染物的降解率、能耗以及降解率與能耗的比值，選取比值最大對應(yīng)的熱介質(zhì)的設(shè)定溫度作為最優(yōu)設(shè)定溫度，將通入污染土壤的熱介質(zhì)溫度調(diào)節(jié)至最優(yōu)設(shè)定溫度。

11、進(jìn)一步地，若所述污染土壤溫度＜熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則所述太陽能供熱單元向污染土壤供應(yīng)熱介質(zhì)直至污染土壤溫度不低于熱介質(zhì)的設(shè)定溫度；若所述污染土壤溫度≥熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則所述太陽能供熱單元停止向污染土壤供應(yīng)熱介質(zhì)，熱介質(zhì)在太陽能供熱單元進(jìn)行儲存保溫。

12、進(jìn)一步地，所述太陽能供熱單元包括太陽能加熱組件以及用于對熱介質(zhì)進(jìn)行儲存的儲存組件，所述儲存組件與所述太陽能加熱組件連接；若所述太陽能加熱組件的加熱溫度≥熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則將加熱至設(shè)定溫度的熱介質(zhì)送至儲存組件內(nèi)儲存?zhèn)溆?；若所述太陽能加熱組件的加熱溫度＜熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則將儲存組件內(nèi)的熱介質(zhì)加熱至設(shè)定溫度。

13、進(jìn)一步地，若檢測到所述污染土壤的污染物濃度>污染物濃度管制值，則將配制好的修復(fù)藥劑送至污染土壤，與土壤中污染物發(fā)生氧化反應(yīng)；若檢測到所述污染土壤的污染物濃度≤污染物濃度管制值，則停止向污染土壤通入修復(fù)藥劑以及停止向污染土壤通入熱介質(zhì)。

14、進(jìn)一步地，若所述污染土壤的多相抽提壓力＜壓力設(shè)定值，則調(diào)節(jié)多相抽提壓力直至多相抽提壓力≥壓力設(shè)定值，持續(xù)多相抽提一段時(shí)間。

15、進(jìn)一步地，將所述污染土壤多相抽提收集的廢氣及廢水進(jìn)行凈化處理，凈化后排放。

16、另一方面，本發(fā)明還提供了一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤系統(tǒng)，包括：

17、太陽能供熱單元，用于加熱介質(zhì)以及熱介質(zhì)儲存，所述太陽能供熱單元連接有插入污染土壤內(nèi)的熱介質(zhì)加熱管道；

18、配藥單元，用于修復(fù)藥劑配制以及儲存，所述配藥單元連接有插入污染土壤內(nèi)的加藥管道；

19、多相抽提單元，所述多相抽提單元連接有插入污染土壤內(nèi)的多相抽提管道；

20、數(shù)據(jù)采集單元，包括溫度檢測裝置和污染物檢測裝置，所述溫度檢測裝置與所述太陽能供熱單元聯(lián)鎖，用于監(jiān)測污染土壤溫度并反饋聯(lián)鎖控制通入熱介質(zhì)加熱管道的熱介質(zhì)通入量，所述污染物檢測裝置與所述太陽能供熱單元和配藥單元分別聯(lián)鎖，用于監(jiān)測污染土壤的污染情況并反饋聯(lián)鎖控制太陽能供熱單元的熱介質(zhì)的設(shè)定溫度以及配藥單元的修復(fù)藥劑配制參數(shù)。

21、本發(fā)明由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果：

22、1)本發(fā)明提供的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，采用清潔能源太陽能進(jìn)行供熱，改善加熱方式，降低能耗，且在修復(fù)過程中，實(shí)時(shí)檢測污染土壤溫度以及污染情況并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行調(diào)控，可保證污染土壤加熱均勻及污染土壤修復(fù)作業(yè)的高效實(shí)施，節(jié)省修復(fù)藥劑使用量，縮短治理周期。

23、2)本發(fā)明提供的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，采取太陽能和電加熱聯(lián)合供熱系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)以太陽能供能的綠色能源，又能保證供熱的穩(wěn)定性，彌補(bǔ)太陽能因受天氣、集熱面積影響而供熱不穩(wěn)的弊端。

技術(shù)特征：

1.一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，對污染土壤的污染情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，所述熱介質(zhì)的設(shè)定溫度包括熱介質(zhì)的初始設(shè)定溫度，所述熱介質(zhì)的初始設(shè)定溫度的確定具體包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，所述熱介質(zhì)的設(shè)定溫度還包括熱介質(zhì)的最優(yōu)設(shè)定溫度，所述熱介質(zhì)的最優(yōu)設(shè)定溫度的確定具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，若所述污染土壤溫度＜熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則所述太陽能供熱單元向污染土壤供應(yīng)熱介質(zhì)直至污染土壤溫度不低于熱介質(zhì)的設(shè)定溫度；若所述污染土壤溫度≥熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則所述太陽能供熱單元停止向污染土壤供應(yīng)熱介質(zhì)，熱介質(zhì)在太陽能供熱單元進(jìn)行儲存保溫。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，所述太陽能供熱單元包括太陽能加熱組件以及用于對熱介質(zhì)進(jìn)行儲存的儲存組件，所述儲存組件與所述太陽能加熱組件連接；若所述太陽能加熱組件的加熱溫度≥熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則將加熱至設(shè)定溫度的熱介質(zhì)送至儲存組件內(nèi)儲存?zhèn)溆茫蝗羲鎏柲芗訜峤M件的加熱溫度＜熱介質(zhì)的設(shè)定溫度，則將儲存組件內(nèi)的熱介質(zhì)加熱至設(shè)定溫度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，若檢測到所述污染土壤的污染物濃度>污染物濃度管制值，則將配制好的修復(fù)藥劑送至污染土壤，與土壤中污染物發(fā)生氧化反應(yīng)；若檢測到所述污染土壤的污染物濃度≤污染物濃度管制值，則停止向污染土壤通入修復(fù)藥劑以及停止向污染土壤通入熱介質(zhì)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，若所述污染土壤的多相抽提壓力＜壓力設(shè)定值，則調(diào)節(jié)多相抽提壓力直至多相抽提壓力≥壓力設(shè)定值，持續(xù)多相抽提一段時(shí)間。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤的方法，其特征在于，將所述污染土壤多相抽提收集的廢氣及廢水進(jìn)行凈化處理，凈化后排放。

10.一種太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及太陽能熱激活氧化修復(fù)污染土壤方法及系統(tǒng)；該方法包括：檢測污染土壤的污染情況，確定修復(fù)藥劑配制參數(shù)以及熱介質(zhì)的設(shè)定溫度；將加熱后的熱介質(zhì)通入污染土壤，并對污染土壤溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，依此反饋調(diào)節(jié)熱介質(zhì)通入量以使污染土壤溫度維持在設(shè)定溫度；將配制好的修復(fù)藥劑通入污染土壤中，并對污染土壤進(jìn)行多相抽提，對污染土壤的污染情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，依此反饋調(diào)節(jié)修復(fù)藥劑配制參數(shù)和/或熱介質(zhì)的設(shè)定溫度。本發(fā)明采用清潔能源進(jìn)行供熱，改善加熱方式，降低能耗，且在修復(fù)過程中，實(shí)時(shí)檢測污染土壤溫度以及污染情況并根據(jù)檢測結(jié)果進(jìn)行調(diào)控，可保證污染土壤加熱均勻及污染土壤修復(fù)作業(yè)的高效實(shí)施，節(jié)省修復(fù)藥劑使用量，縮短治理周期。

技術(shù)研發(fā)人員：李社鋒,趙紫薇,陳培,丁思宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：武漢輕工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30