本發(fā)明涉及有機(jī)污染土壤處理裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)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(jì)發(fā)展與城市化的加速，工礦企業(yè)導(dǎo)致的場(chǎng)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(chǎng)地不斷產(chǎn)生。土壤是人類社會(huì)生產(chǎn)活動(dòng)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(huì)問題。因此污染土壤治理已經(jīng)成為環(huán)境保護(hù)的重要內(nèi)容，其中有機(jī)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(jī)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(zhǎng)，有的需要幾個(gè)月甚至幾年的時(shí)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(chǎng)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(chǎng)地會(huì)存在長(zhǎng)期的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)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(duì)于有機(jī)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(shí)驗(yàn)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(jī)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(jī)污染土壤化學(xué)氧化修復(fù)系統(tǒng)/設(shè)備，將對(duì)污染土壤的修復(fù)治理有重要意義。

技術(shù)實(shí)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(jī)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(jī)污染土壤的修復(fù)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種有機(jī)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(jì)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(jī)、plc控制系統(tǒng)；所述篩分破碎裝置、計(jì)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(jì)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(jī)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(jī)連通；所述plc控制系統(tǒng)用于對(duì)各個(gè)裝置進(jìn)行信號(hào)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(hào)的篩分破碎鏟斗改造安裝在山東臨工lg6210型號(hào)挖掘機(jī)上。

優(yōu)選地，所述計(jì)量傳送裝置采用的是華建工控公司生產(chǎn)的tdg-500型號(hào)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(hào)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(jī)制造廠生產(chǎn)的js750強(qiáng)制式雙臥軸混凝土攪拌機(jī)。

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(jī)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(jī)，保證鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚處于微負(fù)壓的狀態(tài)下；

步驟二、有機(jī)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(jìn)入上料斗中，土壤通過計(jì)量傳送裝置送到攪拌裝置的上料斗，上料量通過計(jì)量傳送裝置設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量給料，在污染土壤進(jìn)入攪拌裝置的上料斗時(shí)，粉體藥劑加藥裝置同時(shí)往上料斗定量自動(dòng)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(dòng)，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(jìn)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(dá)到設(shè)定好的時(shí)間后出料，處理后的土壤通過出料口進(jìn)入到運(yùn)料車運(yùn)送到處理后土壤堆存區(qū)；

步驟四、在上述上料完成后進(jìn)行后續(xù)加水工序的同時(shí)，計(jì)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(jī)廢氣通過管路依次進(jìn)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(jī)進(jìn)入煙囪達(dá)標(biāo)排放。

有益效果:在整個(gè)處理過程中，所有設(shè)備都是通過plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)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(shí)間，對(duì)工作人員的健康安全得到了很大的保障，同時(shí)自動(dòng)控制精確度更好，出錯(cuò)率更小，保證了處理后土壤的合格率。整個(gè)處理系統(tǒng)在鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚內(nèi)，不會(huì)對(duì)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(shí)施方式

下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。一種有機(jī)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(jì)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(jī)8、plc控制系統(tǒng)；所述篩分破碎裝置、計(jì)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(jì)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(jī)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(jī)連通；所述plc控制系統(tǒng)用于對(duì)各個(gè)裝置進(jìn)行信號(hào)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(tuán)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(jì)有通風(fēng)換氣系統(tǒng)，始終保持在微負(fù)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(hào)的篩分破碎鏟斗改造安裝在山東臨工lg6210型號(hào)挖掘機(jī)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(jì)量傳送裝置采用的是華建工控公司生產(chǎn)的tdg-500型號(hào)變頻調(diào)速給料秤。該套裝置的工作原理：變頻器收到主機(jī)發(fā)送的控制指令后，驅(qū)動(dòng)與稱體主軸相連的專用減速機(jī)，從而使皮帶轉(zhuǎn)動(dòng)，將物料直接拉出，通過計(jì)量段，其重力由稱量架作用到力平行測(cè)量系統(tǒng)，進(jìn)行放大處理后，輸送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)自行運(yùn)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(dá)到定量給料的目的。選用該設(shè)備的目的：該設(shè)備的計(jì)量精確度高(計(jì)量精度≤±1％)，自控化控制程度高(系統(tǒng)控制精度≤0.5％)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以直接接入到plc控制系統(tǒng)，達(dá)到了plc控制系統(tǒng)對(duì)該套設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實(shí)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(hào)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(jì)量輸送螺旋、變頻器、荷重傳感器、測(cè)速傳感器和電控系統(tǒng)。適合粉體藥劑的連續(xù)計(jì)量和配料控制系統(tǒng)，設(shè)備精確度高(計(jì)量精度≤±1％)，自控化控制程度高(系統(tǒng)控制精度≤0.5％)，自動(dòng)控制系統(tǒng)可以直接接入到plc控制系統(tǒng)，達(dá)到了plc控制系統(tǒng)對(duì)該套設(shè)備的遠(yuǎn)程控制，實(shí)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(jì)加工制作。該套系統(tǒng)主要包括液態(tài)藥劑加藥罐、計(jì)量泵、液位計(jì)、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(shí)現(xiàn)液態(tài)藥劑的定量、自動(dòng)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(jī)制造廠生產(chǎn)的js750強(qiáng)制式雙臥軸混凝土攪拌機(jī)，由于該設(shè)備適用于混泥土攪拌，對(duì)土壤(特別是有機(jī)污染土壤)攪拌不適用。對(duì)此，我公司又對(duì)該設(shè)備進(jìn)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(jī)污染土壤的粘性大，土壤在下料過程中容易堵塞，對(duì)于此問題，我公司對(duì)下料進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)加工制作，主要對(duì)上料斗的結(jié)構(gòu)進(jìn)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(dòng)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(dòng)控制，而且加水量控制精確度低，對(duì)此我公司將原先加水系統(tǒng)更換成我公司設(shè)計(jì)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(chǎng)手動(dòng)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(shí)現(xiàn)攪拌裝置遠(yuǎn)程自動(dòng)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(hào)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(hào)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(jī)廢氣處理工藝，但是當(dāng)活性炭吸附飽和時(shí)就得定期更換，增加了運(yùn)行成本。uv光解廢氣處理工藝是新工藝，對(duì)于絕大多數(shù)有機(jī)廢氣具有很好處理效果，但是對(duì)于某些有機(jī)廢氣處理效率并不是很高，但其后期運(yùn)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(jī)廢氣首先通過管道進(jìn)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(duì)絕大多數(shù)有機(jī)廢氣進(jìn)行了處理，然后在進(jìn)入活性炭吸附設(shè)備對(duì)剩余部分有機(jī)廢氣進(jìn)行處理。這樣既保證有機(jī)廢氣的處理效果，同時(shí)大大降低運(yùn)行成本。

引風(fēng)機(jī)采用的是青島永勝昌風(fēng)機(jī)有限公司生產(chǎn)的y5-47型變頻離心風(fēng)機(jī)。目的是將整個(gè)系統(tǒng)處于微負(fù)壓狀態(tài)下，通過調(diào)節(jié)變頻風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)中的壓力。處理后的有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪達(dá)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(jī)，保證鋼結(jié)構(gòu)密閉大棚處于微負(fù)壓的狀態(tài)下。然后，有機(jī)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(jìn)入料斗中，進(jìn)入到料斗的土壤通過計(jì)量傳送裝置送到攪拌裝置的上料斗，上料量通過計(jì)量傳送裝置設(shè)置，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定量給料，在污染土壤進(jìn)入攪拌裝置的上料斗時(shí)，粉體藥劑加藥裝置同時(shí)往上料斗定量自動(dòng)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(dòng)，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(jìn)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(dá)到設(shè)定好的時(shí)間后出料，處理后的土壤通過出料口進(jìn)入到運(yùn)料車運(yùn)送到處理后土壤堆存區(qū)。在上述上料完成后進(jìn)行后續(xù)加水工序的同時(shí)，計(jì)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(jī)廢氣通過管路依次進(jìn)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(jī)進(jìn)入煙囪達(dá)標(biāo)排放。

在整個(gè)處理過程中，所有設(shè)備都是通過plc控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)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(shí)間，對(duì)工作人員的健康安全得到了很大的保障，同時(shí)自動(dòng)控制精確度更好，出錯(cuò)率更小，保證了處理后土壤的合格率。整個(gè)處理系統(tǒng)在密閉鋼結(jié)構(gòu)大棚內(nèi)，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。

實(shí)施例(一)

項(xiàng)目名稱：天津市某化工場(chǎng)地有機(jī)污染土壤修復(fù)項(xiàng)目

處理量：5m³/h(共修復(fù)污染土壤約5000m³)

項(xiàng)目時(shí)間：2016年

修復(fù)效果：修復(fù)后土壤經(jīng)過第三方檢測(cè)滿足《展覽會(huì)用地土壤環(huán)境質(zhì)量評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(hj/t350-2007)a級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

凈化后有機(jī)廢氣經(jīng)過第三方檢測(cè)滿足《天津市工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)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(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)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(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。