熱脫附技術(shù)室通過直接或間接熱交換,將土壤中的揮發(fā)性有機化合物(VOC)/半揮發(fā)性有機化合物(SVOC)污染物加熱到足夠的溫度,使污染物從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離,進入氣體處理系統(tǒng)的過程。它是將污染物從一相轉(zhuǎn)換為另一相的物理分離過程,在修復過程中并不出現(xiàn)對污染物的破壞作用。該技術(shù)能夠處理的污染物包括揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機污染物、揮發(fā)性重金屬(汞)、農(nóng)藥、高沸點氯代有機污染物如多氯聯(lián)苯、二惡英等。
熱脫附的應用方式很靈活,既可以使用在原位,也可以在異位應用。原位熱脫附是指將熱脫附系統(tǒng)建設在污染土地原位,利用與氣相抽提技術(shù)的聯(lián)合使用達到從污染介質(zhì)去除污染物質(zhì)的目的。異位熱脫附則是將污染土壤挖掘出來,運輸至熱脫附單元中,加熱揮發(fā)污染物質(zhì)。
異位熱脫附處理需伴隨污染土壤的挖掘轉(zhuǎn)運,對于揮發(fā)性較大的有機污染物來說極有可能造成較大的二次污染事件。原位熱脫附系統(tǒng)則不需要對土壤進行開挖,對污染區(qū)域的擾動較小,可以更為安全可靠的對廠區(qū)內(nèi)的污染物進行去除。
廢氣處理系統(tǒng)面臨的最大問題為降溫速度不夠快,尾氣中易產(chǎn)生二惡英等副產(chǎn)品。廢氣處理系統(tǒng)采用噴淋降溫的方式迅速降溫冷凝有機蒸汽,使絕大部分的尾氣在噴淋過程中進入冷凝液中,尾氣中剩余的污染物通過活性炭吸附系統(tǒng)處理達標后外排。
活性炭吸附方式是處理熱脫附尾氣的常用方法之一。其特點為吸附效率高,適用面廣,能同時處理多種混合廢氣;運行過程中產(chǎn)生較少二次污染,性能穩(wěn)定,處理效率高;且設備投資少,維護方便,設備維護方便。但同時,對于大部分使用者來說,使用后失效的活性炭由于缺乏專用設備,無法再生,因此運行成本較高。
有鑒于此,本實用新型的主要目的在于提供一種用于處理VOC/SVOC污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng),以避免開挖、可原位操作并可靠地修復處理有機污染土壤。
一、為達到上述目的,本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
一種用于處理VOC/SVOC污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng),包括加熱系統(tǒng)、廢氣收集系統(tǒng)、隔熱層、廢氣處理系統(tǒng)、冷凝液處理系統(tǒng)、冷凝液循環(huán)系統(tǒng)、活性炭吸附系統(tǒng)以及廢氣排放系統(tǒng);其中,所述加熱系統(tǒng)由多個燃氣加熱管組成,通過燃料燃燒對所述加熱管的外層加熱間接加熱被污染的土壤;所述有機蒸汽抽提收集系統(tǒng),捕捉隨溫度提升蒸發(fā)脫離載體而進入氣相的有機污染物;所述有機污染物在所述廢氣處理系統(tǒng)及冷凝液處理系統(tǒng)中被處理,得到的尾氣經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理后達標排放。
其中,所述燃氣加熱管,進一步由煙氣段加熱套管、燃燒段隔熱管、火嘴和燃氣加熱管控制箱組成。所述加熱套管為不銹鋼材質(zhì),其外套管為碳鋼材質(zhì)。所述外套管封閉并在上頂端設有煙氣排放口。
所述燃氣加熱管控制箱用于加熱管自身的控制,其包括加熱管控制裝置和數(shù)據(jù)儲存裝置和傳輸中樞裝置。
所述燃氣加熱管控制箱,還用于控制現(xiàn)場檢測儀表。
所述廢氣處理系統(tǒng),包括三只分液罐、兩只空氣冷卻散熱器、列管冷凝器、冷凍壓縮機、分液槽、過渡水槽、氣體過濾器、真空泵、活性炭吸附器、微塵過濾器、引風機和煙囪。
所述隔熱層由硅酸鋁板保溫層和混凝土構(gòu)成;其中下層為硅酸鋁板保溫層,厚度不大于100 mm;上層為混凝土防護層,厚度不大于50 mm。
二、本實用新型所提供的用于處理VOC/SVOC污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng),具有以下優(yōu)點:
采用該原位熱脫附系統(tǒng)可避免污染土壤挖掘、原位處置并可靠地修復處理有機污染的土壤,能夠顯著減少修復現(xiàn)場VOC/SVOC氣體揮發(fā)對施工人員及周邊環(huán)境的影響,避免二次污染。
三、附圖說明
圖1為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)原理及加熱系統(tǒng)技術(shù)原理示意圖;
圖2為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)運行示意圖;
圖3為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)的加熱(管)系統(tǒng)與廢氣收集系統(tǒng)布設示意圖;
圖4為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)尾氣處理單元連接順序示意圖。
1:煙氣 2:空氣 3:天然氣 4:進入后處理系統(tǒng) 5:熱電偶 6:采樣口 7:進入后處理系統(tǒng)。