一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，包括土壤加热单元、抽提单元和废气净化单元，土壤加热单元包括天然气供应管路、空气供应管路、燃烧器、导热管和排烟管道，天然气供应管路和空气供应管路均与燃烧器连接，燃烧器置于导热管内，导热管插入污染土壤内，并通过排烟管道外接烟囱，抽提单元埋设于污染土壤内，且靠近土壤加热单元布置，抽提单元与废气净化单元连接。该发明专利技术可用于修复治理多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯等各种挥发和半挥发性有机污染土壤，对污染浓度高、污染范围广、污染深度深等特点的污染土壤有很好治理效果，且不受污染土壤土质的影响，具有适应范围广、修复效果好、二次污染低、自动化程度高的特点。

An energy-saving in-situ thermal desorption system and method for remediation of organic contaminated soil

【技术实现步骤摘要】
一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统及方法
本专利技术属于土壤
，具体涉及一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统及方法。
技术介绍
热脱附技术是通过加热污染土壤至目标污染物沸点之上，达到污染物与土壤颗粒分离、去除的目的。在加热过程中目标污染物发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用，污染物从一相转化为另一相，流动性大大提高。原位热脱附技术在不改变污染土壤位置的前提下将目标污染物在负压条件下从土壤中分离出来，最终在废气处理设施中彻底消除或浓缩收集。该修复技术能够高效地去除污染土壤中的挥发及半挥发性有机污染物（如多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯），污染物去除率最高可达99.98%以上。热脱附技术根据处理位置不同可分为原位热脱附和异位热脱附，相比于异位热脱附，原位热脱附技术无需对污染土壤进行清挖，二次污染小；且对于污染物深度较深、污染物浓度较大的污染土壤有着更出色的修复效果。热脱附修复技术是重要的土壤污染修复技术之一，目前在国外有机物污染土壤修复中有着成熟且广泛的应用。近年来在国内也出现了一些热脱附的工艺和装置，但均存在一定的不足，例如燃烧器能耗大、收集装置易造成二次污染、处理能力易受限制等。鉴于目前污染土壤原位热脱附处理设备的种种不足和缺陷，开发一种高效节能且安全的污染土壤原位热脱附修复系统及方法，具有重要的社会意义和环境意义。
技术实现思路
本专利技术的目的针对现有技术中污染土壤原位热脱附处理设备的不足，提供一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，实现修复效果好、能源效率高、技术经济可行的目的。本专利技术的技术方案是提供了一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，包括土壤加热单元、抽提单元和废气净化单元，所述土壤加热单元包括天然气供应管路、空气供应管路、燃烧器、导热管和排烟管道，所述天然气供应管路和空气供应管路均与燃烧器连接，所述燃烧器设置在导热管内，所述导热管插入污染土壤内，所述导热管通过排烟管道外接烟囱，所述排烟管道上设有排烟风机，所述抽提单元埋设于污染土壤内，且抽提单元靠近土壤加热单元布置，所述抽提单元与所述废气净化单元连接。进一步的，所述导热管包括内导热管和外导热管，所述外导热管与污染土壤接触，且插入污染土壤内，所述内导热管位于外导热管内部，且内导热管的底部与外导热管相通，所述燃烧器位于外导热管内，且燃烧器与所述内导热管相通，所述外导热管位于污染土壤外部设有排烟出口，所述排烟管道与排烟出口连接。进一步的，所述燃烧器为自身预热式燃烧器，且其采用内外双翘片的换热结构。进一步的，所述抽提单元包括水平抽提井、竖直抽提井以及连接水平抽提井和竖直抽提井的抽提管。进一步的，所述废气净化单元包括用于对抽提废气进行降温的换热组件，对降温后抽提废气进行净化的尾气处理装置，以及对换热降温的冷凝液进行处理的污水处理装置。进一步的，所述换热组件包括采用常温水降温的一级换热装置，以及采用冷水进行二次降温的二级换热装置。进一步的，所述一级换热装置包括一级换热器、一级气液分离器、冷却塔、循环水箱，所述一级换热器的进气口与抽提单元相连，一级换热器的出气口和一级气液分离器相连，一级换热器的出水口与冷却塔入口相连，冷却塔出水口与循环水箱相连，循环水箱出水口与一级换热器入水口相连；所述二级换热装置包括二级换热器、二级气液分离器、冷水机，所述二级换热器的进气口与一级气液分离器的出气口相连，二级换热器出气口和二级气液分离器进气口相连，冷水机出入水口与二级换热器相连。进一步的，所述尾气处理装置为活性炭吸附装置，并通过两个分支管线分别连接燃烧器和烟囱。另外，本专利技术还提供了应用上述节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统的修复方法，包括如下步骤：1)天然气和助燃空气分别经过天然气供应管路和空气供应管路进入燃烧器内燃烧，燃烧后产生的热烟气进入导热管，对导热管周边的污染土壤进行热传导产生高温环境，使污染土壤中有机污染物挥发为气态；2)热烟气在导热管回路中完成对污染土壤加热后，经由排烟管道通过烟囱排入大气，同时排烟管道为燃烧器和导热管回路提供负压环境；3)通过抽提单元将气态有机污染物抽提至废气净化单元进行净化处理。进一步的，所述废气净化单元处理后的废气经检测达标后由烟囱排入大气，未达标的废气输送至燃烧器再次燃烧。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统可用于修复治理多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯等各种挥发和半挥发性有机污染土壤，同时对污染浓度高、污染范围广、污染深度深等特点的污染土壤有很好的治理效果，且不受污染土壤土质的影响；该修复系统具有适应范围广、修复效果好、二次污染低、自动化程度高的特点，具有良好的环保效益及社会效益。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统的结构示意图；图2是本专利技术中导热管的安装结构示意图。附图标记说明：1、土壤加热单元；2、抽提单元；3、一级换热装置；4、一级换热器；5、一级气液分离器；6、冷却塔；7、循环水箱；8、污水处理装置；9、二级换热装置；10、二级换热器；11、冷水机；12、二级气液分离器；13、尾气处理装置；14、烟囱；15、内外双翘片；16、燃烧器；17、外导热管；18、内导热管；19、排烟出口；20、废气焚烧接口。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1和图2所示，本实施例提供了一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，包括土壤加热单元1、抽提单元2和废气净化单元，所述土壤加热单元1包括天然气供应管路、空气供应管路、燃烧器16、导热管和排烟管道，所述天然气供应管路和空气供应管路均与燃烧器16连接，所述燃烧器16设置在导热管内，所述导热管插入污染土壤内，所述导热管通过排烟管道外接烟囱14，所述排烟管道上设有排烟风机，所述抽提单元2埋设于污染土壤内，且抽提单元2靠近土壤加热单元1布置，所述抽提单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：包括土壤加热单元、抽提单元和废气净化单元，所述土壤加热单元包括天然气供应管路、空气供应管路、燃烧器、导热管和排烟管道，所述天然气供应管路和空气供应管路均与燃烧器连接，所述燃烧器设置在导热管内，所述导热管插入污染土壤内，所述导热管通过排烟管道外接烟囱，所述排烟管道上设有排烟风机，所述抽提单元埋设于污染土壤内，且抽提单元靠近土壤加热单元布置，所述抽提单元与所述废气净化单元连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：包括土壤加热单元、抽提单元和废气净化单元，所述土壤加热单元包括天然气供应管路、空气供应管路、燃烧器、导热管和排烟管道，所述天然气供应管路和空气供应管路均与燃烧器连接，所述燃烧器设置在导热管内，所述导热管插入污染土壤内，所述导热管通过排烟管道外接烟囱，所述排烟管道上设有排烟风机，所述抽提单元埋设于污染土壤内，且抽提单元靠近土壤加热单元布置，所述抽提单元与所述废气净化单元连接。


2.如权利要求1所述的一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：所述导热管包括内导热管和外导热管，所述外导热管与污染土壤接触，且插入污染土壤内，所述内导热管位于外导热管内部，且内导热管的底部与外导热管相通，所述燃烧器位于外导热管内，且燃烧器与所述内导热管相通，所述外导热管位于污染土壤外部设有排烟出口，所述排烟管道与排烟出口连接。


3.如权利要求1所述的一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：所述燃烧器为自身预热式燃烧器，且其采用内外双翘片的换热结构。


4.如权利要求1所述的一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：所述抽提单元包括水平抽提井、竖直抽提井以及连接水平抽提井和竖直抽提井的抽提管。


5.如权利要求1所述的一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：所述废气净化单元包括用于对抽提废气进行降温的换热组件，对降温后抽提废气进行净化的尾气处理装置，以及对换热降温的冷凝液进行处理的污水处理装置。


6.如权利要求5所述的一种节能型有机污染土壤原位热脱附修复系统，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：石德升，方园园，赵颖，肖国俊，王文超，
申请(专利权)人：中冶南方都市环保工程技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42