本实用新型专利技术公开了一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，包括蒸汽注入单元(1)、废水抽提单元(2)、废气抽提单元(3)、废水收集罐(4)、废气冷凝单元(5)和废气处理单元(6)，蒸汽注入单元(1)含有依次连接的蒸汽注入井(11)，废水抽提单元(2)含有废水抽提井(21)，废气抽提单元(3)含有废气抽提井(31)。该污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统采用蒸汽注入地下对污染场地进行加热，并配合废水收集罐、废气冷凝单元和废气处理单元，解决了现行污染场地原位热脱附修复过程中由于地下水量降低引起的地面塌陷等安全隐患，并减少了热量随地下水流失的问题，提高了土壤修复效率，缩短了修复周期。
【技术实现步骤摘要】
一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统
本技术涉及土壤污染处理领域，具体的是一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统。
技术介绍
热脱附(ThermalDesorption)技术可广泛适用于挥发性有机物、半挥发性有机物、石油烃类或汞污染场地的原位或者异位修复。该技术通过直接或间接加热的方式，将污染土壤加热至接近甚至超过目标污染物的沸点，通过控制加热温度和加热时间有选择地促使目标污染物解吸、气化、挥发、分解或者增加其流动性，使目标污染物与土壤介质分离、去除，从而实现污染场地修复的目的。原位热脱附修复技术可以在污染场地原位实施，无需对污染土壤进行开挖等作业，主要由场地原位加热单元、污染物抽提单元以及废水/废气处理装置等构成构成。其中场地原位加热单元对污染土壤持续加热，使受污染的土壤逐步升温达到目标修复温度并维持一定时间，从而可将目标污染物从原本赋存的土壤介质分离去除。在高温条件下抽提系统会将目标污染物通过土壤气的形式从地下污染区域转移至地面进行回收。该技术对污染物的污染程度和场地地质和水文地质条件不敏感，可以有效修复重污染、地质和水文地质条件复杂的污染场地。中国专利技术专利CN107685073A，公开日期2018年2月13日，公开了《一种用于污染场地的集中燃烧式原位热脱附修复装置》，其中包含燃烧传热和余热回收单元、抽提冷凝和气液分离单元、地下水流控制单元、土壤气体控制单元、废气处理单元、废水处理单元。该装置采用燃气燃烧，用热烟气对土壤进行加热，需要稳定燃气供应，保证装置稳定运行。中国专利技术专利CN109351766A，公开日期2019年2月19日，公开了一种《污染土壤燃气原位热脱附修复系统》，其中包括燃气加热单元、尾气抽提单元以及与尾气抽提单元连接的尾气净化单元，燃气加热单元采用燃烧器和竖直加热主井，有效地提高原位热脱附修复效果及效率，但是也同样需要稳定的燃气供应，保证装置稳定运行。中国专利技术专利CN106734151A，公开日期2017年5月31日，公开了一种《用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统》，其中采用电阻加热污染土壤，其缺点是污染场地临时大功率用电难以配备。目前，原位热脱附修复技术在国内污染场地修复中的工程应用仍然较为有限，主要以电加热或者燃烧烟气加热的方式为主，电加热方式为U型电热丝，经过长期高温加热，会导致电阻丝发生变形，与自身或外部保护钢管发生接触导致短路、接地，从而使加热器损坏，且临时性的大规模用电不易获取，能耗较高。采用燃烧烟气方式其装置造价较高，并且能耗较大，效率较低。此外，目前应用的原位热脱附系统对地下水流态控制困难，影响场地升温效果，抽提出的污染物冷凝回收效率低，高湿度废气处理难度大，携带到地面的废水性质复杂，需要配套完善的污水处理单元，增加系统复杂程度。
技术实现思路
为了解决现有原位热脱附装置热源容易受限的问题，本技术提供了一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，该污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统采用蒸汽注入地下对污染场地进行加热，并配合废水收集罐、废气冷凝单元和废气处理单元，解决了现行污染场地原位热脱附修复过程中由于地下水量降低引起的地面塌陷等安全隐患，并减少了热量随地下水流失的问题，提高了土壤修复效率，缩短了修复周期。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，包括蒸汽注入单元、废水抽提单元、废气抽提单元、废水收集罐、废气冷凝单元和废气处理单元，蒸汽注入单元含有依次连接的蒸汽注入井和蒸汽供应装置，废水抽提单元含有废水抽提井，废水抽提井与废水收集罐连接，废气抽提单元含有废气抽提井，废气抽提井、废气冷凝单元和废气处理单元依次连接。蒸汽注入井内含有内外套设的内管和外管，内管与外管之间形成环形空腔，内管的下端高于外管的下端。蒸汽供应装置通过蒸汽供应管线与内管连接，蒸汽供应装置通过蒸汽返回管线与外管连接。蒸汽供应管线上设有蒸汽注入调节阀，蒸汽返回管线上设有蒸汽排出调节阀，外管的下端设有排气通孔。废水抽提井通过废水抽提管线与废水收集罐连接，废水抽提管线上设有抽水泵。废水抽提井的数量少于蒸汽注入井的数量，废水抽提井的深度大于蒸汽注入井的深度。废气抽提井的深度等于蒸汽注入井的深度，废气抽提井、废气冷凝单元和废气处理单元通过废气抽提管线依次连接，废气抽提管线上设有风机，风机位于废气冷凝单元和废气处理单元之间。废气冷凝单元含有间接换热冷凝器和冷水机，间接换热冷凝器含有管程入口、管程出口、壳程气体入口、壳程气体出口壳程液体出口，间接换热冷凝器的管程入口和管程出口均与冷水机连接，间接换热冷凝器的壳程气体入口和壳程气体出口均与废气抽提管线连接，间接换热冷凝器的壳程液体出口通过排液管线与废水收集罐连接。废气处理单元含有依次连接的干燥箱和碳吸附罐，干燥箱通过废气抽提管线与间接换热冷凝器的管程出口连接。蒸汽注入井的数量与废水抽提井的数量之比为1：1至2:1，蒸汽注入井的数量与废气抽提井的数量之比为1：1至5：1。本技术的有益效果是：1、采用蒸汽作为热源，制取蒸汽技术成熟、安全、可靠，而且可利用炼化厂现有余热蒸汽，减少了原位修复装置水、电、气等一次能源消耗，特别适用于在役炼厂污染场地的修复，解决了装置难以获得临时性大功率用电、用水、用气的问题，热能来源广泛、工艺适用性强；2、采用蒸汽对污染场地进行原位加热，抽提脱除场地的污染物。蒸汽注入地下形成冷凝水，在抽提井抽吸作用下对污染土壤颗粒具有定向淋洗作用，利于脱出水溶性污染物；3、利用蒸汽对石油化工污染场地进行修复可以提高污染物的挥发性的同时，冷凝水有效补充地下水，避免因地下水蒸发引起的地面塌陷等风险。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1是蒸汽注入单元的示意图。图2是废水抽提单元的示意图。图3是废气抽提单元、废气冷凝单元和废气处理单元的简要示意图。图4是废气抽提单元、废气冷凝单元和废气处理单元的连接示意图。图5是蒸汽注入井、废水抽提井和废气抽提井的平面位置关系示意图。1、蒸汽注入单元；2、废水抽提单元；3、废气抽提单元；4、废水收集罐；5、废气冷凝单元；6、废气处理单元；7、排液管线；11、蒸汽注入井；12、蒸汽供应装置；13、内管；14、外管；15、蒸汽供应管线；16、蒸汽返回管线；17、蒸汽注入调节阀；18、蒸汽排出调节阀；19、排气通孔；21、废水抽提井；22、废水抽提管线；23、抽水泵；31、废气抽提井；32、废气抽提管线；33、风机；51、间接换热冷凝器；52、冷水机；511、管程入口；512、管程出口；513、壳程气体入口；514、壳程气体出口；515、壳程液体出口；61、干燥箱；62、碳吸附罐。具体实施方式<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统包括蒸汽注入单元(1)、废水抽提单元(2)、废气抽提单元(3)、废水收集罐(4)、废气冷凝单元(5)和废气处理单元(6)，蒸汽注入单元(1)含有依次连接的蒸汽注入井(11)和蒸汽供应装置(12)，废水抽提单元(2)含有废水抽提井(21)，废水抽提井(21)与废水收集罐(4)连接，废气抽提单元(3)含有废气抽提井(31)，废气抽提井(31)、废气冷凝单元(5)和废气处理单元(6)依次连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统包括蒸汽注入单元(1)、废水抽提单元(2)、废气抽提单元(3)、废水收集罐(4)、废气冷凝单元(5)和废气处理单元(6)，蒸汽注入单元(1)含有依次连接的蒸汽注入井(11)和蒸汽供应装置(12)，废水抽提单元(2)含有废水抽提井(21)，废水抽提井(21)与废水收集罐(4)连接，废气抽提单元(3)含有废气抽提井(31)，废气抽提井(31)、废气冷凝单元(5)和废气处理单元(6)依次连接。
2.根据权利要求1所述的污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，蒸汽注入井(11)内含有内外套设的内管(13)和外管(14)，内管(13)与外管(14)之间形成环形空腔，内管(13)的下端高于外管(14)的下端。
3.根据权利要求2所述的污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，蒸汽供应装置(12)通过蒸汽供应管线(15)与内管(13)连接，蒸汽供应装置(12)通过蒸汽返回管线(16)与外管(14)连接。
4.根据权利要求3所述的污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，蒸汽供应管线(15)上设有蒸汽注入调节阀(17)，蒸汽返回管线(16)上设有蒸汽排出调节阀(18)，外管(14)的下端设有排气通孔(19)。
5.根据权利要求1所述的污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，废水抽提井(21)通过废水抽提管线(22)与废水收集罐(4)连接，废水抽提管线(22)上设有抽水泵(23)。
6.根据权利要求1所述的污染场地蒸汽加热原位热脱附修复系统，其特征在于，废水抽提井...
【专利技术属性】
技术研发人员：邵志国，印涛，裴明东，陈季，许毓，刘龙杰，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国石油集团安全环保技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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