本發(fā)明涉及土壤修復技術領域，具體涉及一種用于修復土壤和地下水的方法及系統(tǒng)。

背景技術：

土壤環(huán)境是構成生態(tài)系統(tǒng)的基本要素之一，是人類和生物賴以生存和發(fā)展的基礎，土壤環(huán)境狀況不僅直接影響到國民經(jīng)濟發(fā)展和國土資源環(huán)境安全，而且關系到農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康。有機砷是導致土壤污染的重要成分，近年來，由砷污染導致的地方性砷中毒已經(jīng)遍及全球，砷污染的來源除了化工及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之外，另外源于二戰(zhàn)以后日本侵華戰(zhàn)爭遺棄化學武器所造成的污染。

對污染的土壤修復技術一般分為三類，分別是物理修復技術、化學修復技術，以及生物修復技術。其中，物理修復技術是指通過各種物理過程將污染物(特別是有機污染物)從土壤中去除或分離的技術，其主要包括熱脫附技術、微波加熱技術、以及蒸汽浸提技術，已經(jīng)應用于苯系物、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯和二噁英等污染土壤的修復?；瘜W技術主要有土壤固化/穩(wěn)定化技術、淋洗技術、氧化還原技術、光催化降解技術以及近幾年新興的電動力修復技術。生物技術則主要包括植物修復、微生物修復、生物聯(lián)合修復等技術。

而對地下水修復技術是現(xiàn)在環(huán)境領域研究的一個熱點問題。世界各國尤其是歐美國家對地下水污染的修復進行了大量的研究，抽出處理是應用最普遍的技術,該方法能有效地將污染區(qū)限制在抽出井上游，但是其作為一種長期的地下水處理方法則存在許缺陷，如只能限制污染的進一步擴散，不能夠現(xiàn)場就地修復，且處理費用昂貴，同時也可能造成地下水資源的浪費，破壞當?shù)卦械纳鷳B(tài)環(huán)境，不能從根本上解決地下水的污染修復問題。

可滲透反應墻(permeablereactivebarrier，PRB)是目前在歐美等許多發(fā)達國家新興起來的用于原位去除地下水及土壤中污染組分的方法。根據(jù)美國環(huán)保署USEPA1998年發(fā)行的《污染物修復PRB的技術》手冊中指出PRB是在地下安置活性材料墻體以便攔截污染羽狀體，使污染羽狀體通過反應介質(zhì)后，其污染物能轉(zhuǎn)化為環(huán)境接受的另一種形式，從而實現(xiàn)使污染物濃度達到環(huán)境標準的目標。重金屬及石油烴的污染都可用PRB進行控制和處理,當污染物沿地下水水流方向進人PRB處理系統(tǒng)，在具有較低滲透性的化學活性物質(zhì)的作用下，發(fā)生沉淀反應、吸附反應、催化還原反應或催化氧化反應，使污染物轉(zhuǎn)化為低活性的物質(zhì)或降解為無毒的成分。相對于傳統(tǒng)方法，PRB法具有能持續(xù)原位處理污染物(5～10a)、處理多種污染物(如重金屬、有機物等)、處理效果好、安裝施工方便、性價比相對較高等優(yōu)點。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種利用蒸汽氣提和可滲透反應墻的混合修復技術。

本發(fā)明提供了一種用于修復土壤和地下水的方法，包括以下步驟：向污染區(qū)域中注入蒸汽，以去除所述污染區(qū)域中污染物；在流經(jīng)所述污染區(qū)域的地下水下游方向設立反應墻，用于去除地下水中污染物。

作為優(yōu)選，對污染區(qū)域進行蒸汽注入的步驟包括：在所述污染區(qū)域中形成注入井和氣提井；向所述注入井中注入蒸汽以對所述污染區(qū)域中污染物進行脫附，得到脫附后氣體；通過氣提井回收所述脫附后氣體。

作為優(yōu)選，向所述污染區(qū)域中注入蒸汽的步驟中，所述蒸汽的溫度為100-200℃。

作為優(yōu)選，所述反應墻中填充有吸附填料和/或反應填料，所述反應填料用于反應去除所述地下水中污染物。

作為優(yōu)選，所述污染區(qū)域中污染物為有機污染物和/或重金屬污染物。

作為優(yōu)選，在向所述污染區(qū)域中注入蒸汽之前，所述修復方法還包括：確定所述污染區(qū)域的位置及面積，并檢測所述污染區(qū)域中污染物含量及種類。

本發(fā)明還提供了一種用于修復土壤和地下水的系統(tǒng)，包括：蒸汽抽提裝置，用于向污染區(qū)域中注入蒸汽；反應墻裝置，設置于流經(jīng)所述污染區(qū)域的地下水下游方向，用于去除地下水中污染物。

作為優(yōu)選，所述污染區(qū)域中設置有注入井和氣提井，所述蒸汽抽提裝置包括設置于所述注入井上方的蒸汽爐，以及設置于所述氣提井上方的氣提裝置。

作為優(yōu)選，所述反應墻中填充有吸附填料和/或反應填料，所述反應填料用于反應去除所述地下水中污染物。

作為優(yōu)選，所述系統(tǒng)還包括檢測裝置，用于檢測所述污染區(qū)域中污染物含量及種類。

本發(fā)明技術方案，具有如下優(yōu)點：

本發(fā)明提供的用于修復土壤和地下水的方法，向污染區(qū)域中注入蒸汽，以去除土壤中附著的易揮發(fā)性污染物，同時可以起到加熱地下水的目的；被加熱后的地下水流到反應墻時，使得反應墻中反應藥劑的活性提高，從而提高了反應墻對于地下水中污染物的處理效果。也就是說，蒸汽氣提用于治理污染源，反應墻用于控制污染羽。

本發(fā)明提供的土壤修復裝置，首先利用蒸汽抽提裝置向污染區(qū)域中注入蒸汽，以去除所述污染區(qū)域中污染物，而且蒸汽能夠加熱地下水，被加熱后的地下水流到反應墻裝置，使得反應強的反應效果提高。也就是說，蒸汽氣提用于治理污染源，反應墻用于控制污染羽，而蒸汽氣提降低了反應墻的處理壓力，也提高了其處理效率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施方式中提供的用于修復土壤和地下水的方法的流程圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發(fā)明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，下面所描述的本發(fā)明不同實施方式中所涉及的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互結合。

實施例1

本實施例提供了一種用于修復土壤和地下水的方法，如圖1所示，包括以下步驟：向污染區(qū)域中注入蒸汽，以去除所述污染區(qū)域中污染物；在流經(jīng)所述污染區(qū)域的地下水下游方向設立反應墻，用于去除地下水中污染物。

本實施例提供的用于修復土壤和地下水的方法，將蒸汽注入到污染區(qū)域(一般在地下水面以上注入，加熱區(qū)域主要為包氣帶，但其熱量可以擴散到飽和帶，故地下水溫度會有適當提升)，并結合氣相抽提過程，將一部分的污染物從抽提系統(tǒng)中去除；同時蒸汽將地下水溫度適當提高，增加了PRB中反應藥劑的活性，提高PRB效果。

作為優(yōu)選的實施方式，對污染區(qū)域進行蒸汽注入的步驟包括：在所述污染區(qū)域中形成注入井和氣提井；向所述注入井中注入蒸汽以對所述污染區(qū)域中污染物進行脫附，得到脫附后氣體；通過氣提井回收所述脫附后氣體。

注入井和氣提井的形成方法可以參照現(xiàn)有技術，而注入蒸汽的流量等參數(shù)也可以參照現(xiàn)有技術。另外，蒸汽注入的方式可以為現(xiàn)有任何方法，并不僅限于上述優(yōu)選例。

作為優(yōu)選的實施方式，向所述污染區(qū)域中注入蒸汽的步驟中，所述蒸汽的溫度為100-200℃。

上述溫度有利于更好地去除污染區(qū)域中污染物，同時將地下水溫度提高至合適溫度，有利于進一步增加PRB中反應藥劑的活性，提高PRB效果，并處理地下水。

作為優(yōu)選的實施方式，所述反應墻中填充有吸附填料和/或反應填料，所述反應填料用于反應去除所述地下水中污染物。

吸附填料和/或反應填料的具體種類可以參照現(xiàn)有技術，在此不再贅述。

作為優(yōu)選的實施方式，在向所述污染區(qū)域中注入蒸汽之前，所述修復方法還包括：確定所述污染區(qū)域的位置及面積，并檢測所述污染區(qū)域中污染物含量及種類。其中，所述污染區(qū)域中污染物為有機污染物和/或重金屬污染物。

實施例2

本實施例提供了一種用于修復土壤和地下水的系統(tǒng)，包括：蒸汽抽提裝置，用于向污染區(qū)域中注入蒸汽；反應墻裝置，設置于流經(jīng)所述污染區(qū)域的地下水下游方向，用于去除地下水中污染物。

本實施例提供的土壤修復裝置，首先利用蒸汽抽提裝置向污染區(qū)域中注入蒸汽，以去除所述污染區(qū)域中污染物，而且蒸汽能夠加熱地下水，被加熱后的地下水流到反應墻裝置，使得反應強的反應效果提高。也就是說，蒸汽氣提用于治理污染源，反應墻用于控制污染羽，而蒸汽氣提降低了反應墻的處理壓力，也提高了其處理效率。

作為優(yōu)選的實施方式，所述污染區(qū)域中設置有注入井和氣提井，所述蒸汽抽提裝置包括設置于所述注入井上方的蒸汽爐，以及設置于所述氣提井上方的氣提裝置。

注入井和氣提井的形成方法可以參照現(xiàn)有技術，而注入蒸汽的流量等參數(shù)也可以參照現(xiàn)有技術。另外，蒸汽注入的方式可以為現(xiàn)有任何方法，并不僅限于上述優(yōu)選例。

作為優(yōu)選的實施方式，所述反應墻中填充有吸附填料和/或反應填料，所述反應填料用于反應去除所述地下水中污染物。

吸附填料和/或反應填料的具體種類可以參照現(xiàn)有技術，在此不再贅述。

作為優(yōu)選的實施方式，所述系統(tǒng)還包括檢測裝置，用于檢測所述污染區(qū)域中污染物含量及種類。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。