一种污染土壤的修复装置、方法与应用

本发明属于环境工程，具体涉及一种污染土壤的修复装置、方法与应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、工业生产、石油开采、矿山冶炼、农业化学品使用等过程会导致土壤受到石油烃、有机氯农药、挥发性有机物、半挥发性有机物、重金属等污染。污染土壤修复过程通常与温度、含水率、氧气浓度、气体分布、微生物活性、污染物挥发迁移以及氧化还原条件密切相关。无论是实验室尺度污染土壤修复机理研究还是中试研究或工程化修复工艺验证，都需要使用污染土壤的修复装置。

3、现有的污染土壤修复装置装填和运行过程中易被颗粒堵塞，导致气体压降增大和供气不稳定。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种污染土壤的修复装置、方法与应用，在土壤容腔下方设置多孔透气组件，防止颗粒堵塞，可兼顾承载、均布和防堵功能，便于清洗、更换和长期稳定运行，以提高土壤修复实验的可控性、重复性和适用范围。

2、为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

3、第一方面，一种污染土壤的修复装置，包括反应器，反应器中设置土壤容腔，所述土壤容腔下方设置气室，所述气室连通反应器外部的进气管，所述土壤容腔连通排气管；所述气室与土壤容腔之间由下向上依次设置支撑层、多孔扩散层和防堵隔离层；

4、所述支撑层为刚性支撑网板；所述多孔扩散层为设置有多个通孔的刚性板；所述防堵隔离层包括累积至设定厚度的多孔膜材料、颗粒材料或者纤维材料。

5、第二方面，一种基于上述污染土壤的修复装置的污染土壤的修复方法，包括以下过程：

6、将待修复土壤装填于土壤容腔，通过气室向土壤容腔中曝气，进行土壤修复。

7、第三方面，上述污染土壤的修复装置的应用。

8、本发明的有益效果为：

9、本发明通过“支撑层+多孔扩散层+防堵隔离层”的可拆卸三层复合结构，使防堵隔离层阻挡土壤细颗粒进入扩散层，同时支撑层提供结构强度，三者协同作用显著降低了堵塞风险，且便于拆卸清洗，保证了长期运行的供气稳定性。

1.一种污染土壤的修复装置，其特征在于，包括反应器，反应器中设置土壤容腔，所述土壤容腔下方设置气室，所述气室连通反应器外部的进气管，所述土壤容腔连通排气管；所述气室与土壤容腔之间由下向上依次设置支撑层、多孔扩散层和防堵隔离层；

2.如权利要求1所述的污染土壤的修复装置，其特征在于，所述多孔扩散层的孔径为0.1~5mm，优选为0.5~3.0mm；所述多孔膜材料包括滤膜和筛网中的一种或多种，所述颗粒材料包括石英砂，所述纤维材料包括玻璃纤维和聚四氟乙烯纤维中的一种或多种；

3.如权利要求1所述的污染土壤的修复装置，其特征在于，所述反应器的侧壁中设置有水浴保温夹层，所述水浴保温夹层底部连通进水口，所述水浴保温夹层顶部连通出水口；所述水浴保温夹层中设置有螺旋导流件，所述螺旋导流件在水浴保温夹层中由下向上螺旋设置；

4.如权利要求1所述的污染土壤的修复装置，其特征在于，所述气室中设置有布气装置，所述布气装置连通进气管，所述布气装置上设置有多个出气孔，所述出气孔朝向气室底面和朝向气室侧壁。

5.如权利要求1所述的污染土壤的修复装置，其特征在于，所述反应器设置有检测组件，所述检测组件包括：设置于土壤容腔中的温度检测装置、湿度检测装置、氧气浓度检测装置、二氧化碳浓度检测装置和压力检测装置，设置于排气管中的尾气采样装置；所述检测组件连接控制器。

6.如权利要求1所述的污染土壤的修复装置，其特征在于，所述检测组件多点设置，多个检测装置沿土壤容腔的高度方向、径向方向、或高度方向与径向方向的组合方向均匀布置。

7.一种如权利要求1-6任一所述的污染土壤的修复装置的污染土壤的修复方法，其特征在于，包括步骤：

8.如权利要求7所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，通过进水口向水浴保温夹层中输送设定温度和流量的保温水，所述保温水流经水浴保温夹层后由出水口排出，在反应器外调节至设定温度后输回进水口，实现循环；

9.如权利要求7所述的污染土壤的修复方法，其特征在于，通过检测组件实时检测待修复土壤的温度、湿度、氧浓度、二氧化碳浓度和压力变化，检测排气管中的尾气成分，评价修复效果。

10.一种如权利要求1-6任一所述的污染土壤的修复装置的应用。