一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，该方法通过原地热脱附系统进行。该原地热脱附系统包含加热供能单元、抽提单元、废气处理单元、废水处理单元、监测控制单元以及待修复土壤体单元；加热供能单元包含：燃料储罐、燃料输送设备、燃烧器、加热管和余热回收加热管；抽提单元包含抽提管、一级气水分离器、冷却塔、二级气水分离器和抽提真空泵；待修复土壤体单元按位置不同分为原位水平式土壤体单元和异位堆体式土壤体单元两种。本发明专利技术提供的方法，具有采用系统构成简单、设施设备成熟、易操作、修复效果好、能源效率高等有点，可用于有机污染土壤的原位水平式热脱附修复处理或者原地异位堆体式热脱附修复处理。

【技术实现步骤摘要】
一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法
本专利技术涉及一种污染土壤修复
中适用于有机污染土壤修复的原地热脱附处理系统，具体地，涉及一种用于有机污染土壤修复的原位水平式热脱附处理系统或原地异位堆体式热脱附处理系统。
技术介绍
随着国内建设用地土壤污染状况调查工作的不断推进，有机污染土壤修复规模日益增加，热脱附修复技术是有机污染土壤特别是有机重污染土壤修复的重要技术手段之一。热脱附技术通过直接或间接加热方式，将土壤加热至一定温度，使其中有机污染物组分受热挥发并与土壤介质相分离，再通过对挥发出的污染物进行有效收集并处理，从而达到土壤修复的目的。目前广泛采用的热脱附修复工艺模式主要为原位垂直式热脱附和异位设备式热脱附。其中，原位垂直式热脱附技术工艺相对成熟，处理规模大，但是对于污染深度较浅的地块适用性较差；异位设备式热脱附技术成熟，但是设备投资成本大，对土壤预处理要求高，受设备处理能力限制，修复土方量大时无法对所有污染土壤同时进行修复。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可用于处理挥发性/半挥发性有机物或石油类污染土壤的原位水平式或者异位堆体式的原地热脱附土壤修复处理系统，解决现有的热脱附技术对某些污染地块适用性较差的问题。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的方法通过原地热脱附系统进行；所述的原地热脱附系统包含加热供能单元、抽提单元、废气处理单元、废水处理单元、监测控制单元以及待修复土壤体单元；所述的加热供能单元包含：燃料储罐、燃料输送设备、燃烧器、加热管和余热回收加热管；所述的抽提单元包含抽提管、一级气水分离器、冷却塔、二级气水分离器和抽提真空泵；所述的待修复土壤体单元，按位置不同分为原位水平式土壤体单元和异位堆体式土壤体单元两种。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的加热供能单元中，燃料输送设备包含输送管道，若干燃烧器在同侧的一端通过输送管道并联再与燃料储罐连接，燃烧器的另一端设有燃烧室，燃烧室的另一端与加热管连接，加热管的下游与余热回收加热管连接，余热回收加热管的另一端设有收集管，收集管与排放风机连接，排放风机的另一端设有燃烧废气排气筒。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的加热供能单元中，燃料储罐储存柴油或天然气，通过输送管道分发至各燃烧器内，燃烧器内的燃料经喷嘴喷至燃烧室内形成雾滴或气体，与燃烧室内空气进行混合，经燃烧器点火引燃后产生高温烟气，高温烟气通过管道进入加热管以及其下游的余热回收加热管，通过与土壤间接接触达到换热效果，燃烧后的高温烟气尾气经收集排入大气。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的抽提单元中，抽提管的一端位于待修复土壤体单元内，另一端与一级气水分离器连接，一级气水分离器依次与冷却塔和二级气水分离器连接，二级气水分离器与抽提真空泵和废气处理单元依次连接，废气处理单元的末端设有热脱附废气排气筒。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的一级气水分离器和二级气水分离器分别通过管路连接集水池，集水池通过水泵将废液排入废水处理单元，废水处理单元的末端设有处理后排放水池。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的监测控制单元设有控制器和若干监测设备，对包含温度、压力、流量、液位的各修复工艺参数进行监测和控制；监测设备中包含热电偶测温传感器。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的待修复土壤体单元中，原位水平式土壤体单元是整体低于地面、顶部与周围地面基本平齐的土壤体；异位堆体式土壤体单元是异位开挖后堆放于地面上的土壤体。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的待修复土壤体单元，内部分别铺设若干分层并水平放置的加热管、余热回收加热管、抽提管和热电偶测温传感器；土壤体外侧四周及顶部均覆盖有水泥硬化层，水泥硬化层的厚度大于或等于100mm。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的待修复土壤体单元中，加热管、余热回收加热管、抽提管、热电偶测温传感器的一端分别伸出水泥硬化层侧壁，加热管连接燃烧器，余热回收加热管的进口连接加热管出口，抽提管的出口连接抽提单元中的一级气水分离器；所述的加热管和余热回收加热管均为金属管；抽提管水平平行放置，并与加热管和余热回收加热管平行伴生设置，抽提管为管壁分布有筛孔的金属管；热电偶测温传感器的测温热电偶平均分布于整个待修复土壤体不同区域及深度，并覆盖土壤体内的冷点处。上述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其中，所述的方法中包含开启原地热脱附系统使其运行，开启顺序为先开启抽提单元、废气处理单元和废水处理单元，之后再开启加热供能单元；关闭时则先关闭加热供能单元，待土壤体单元温度冷却后再抽提单元、废气处理单元和废水处理单元；原地热脱附系统运行时，抽提单元作用过程为：开启废气处理单元和废水处理单元，启动一级气水分离器和二级气水分离器，使底部积水排入废水处理单元，开启抽提真空泵及冷却塔；待修复土壤体单元内挥发出带有污染物的高温气体，在负压环境下先进入一级气水分离器，部分气体冷凝，剩余气体在抽提真空泵作用下进入冷却塔进行冷却，冷凝出的液体收集于二级气水分离器底部，再排出至废水处理单元和集水池，剩余不凝气体进入废气处理单元，处理后的气体由热脱附废气排气筒最终排放至大气中；加热供能单元作用过程为：先开启燃烧废气排放风机，使采用金属连接软管相联通的加热管和余热回收加热管内保持负压状态，随后通过监测控制单元，使燃料沿管路分配至各燃烧器中，启动燃烧器，燃料以雾滴形式或燃气形式进入燃烧室内在负压条件下与进入燃烧室中的空气混合均匀，燃烧后产生高温烟气，高温烟气沿加热管间接加热周围土壤，若干个加热管出口处的高温烟气合并进入至余热回收加热管内继续间接加热周围土壤，换热完成的烟气从余热回收加热管另一端流出，在燃烧废气排放风机作用下由燃烧废气排气筒高空排放至大气。本专利技术提供的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法具有以下优点：本专利提供了一种污染土壤原地热脱附修复处理的新形式，根据修复现场实际条件，可以对浅层污染土壤采用开沟放管、顶管或水平定向钻装管等施工方式实施原位水平式热脱附修复，也可以将污染土壤开挖后制成可供热脱附操作的土壤堆体，进行原地异位的集中堆体式热脱附修复。附图说明图1为本专利技术的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法的原位水平式土壤体单元形式的结构示意图。图2为本专利技术的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法的异位堆体式土壤体单元形式的结构示意图。图3为本专利技术的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法的加热管、余热回收加热管、抽提管排布连接示意图。图4为本专利技术的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法的原位水平式土壤体单元形式的修复土体区域管道排布截面示意图。图5为本专利技术的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法的异位堆体式土壤体单元形式的修复土体区域管道排布截面示意图。图6为本专利技术的用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的方法通过原地热脱附系统进行；所述的原地热脱附系统包含加热供能单元、抽提单元、废气处理单元、废水处理单元、监测控制单元以及待修复土壤体单元；/n所述的加热供能单元包含：燃料储罐、燃料输送设备、燃烧器、加热管和余热回收加热管；/n所述的抽提单元包含抽提管、一级气水分离器、冷却塔、二级气水分离器和抽提真空泵；/n所述的待修复土壤体单元，按位置不同分为原位水平式土壤体单元和异位堆体式土壤体单元两种。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的方法通过原地热脱附系统进行；所述的原地热脱附系统包含加热供能单元、抽提单元、废气处理单元、废水处理单元、监测控制单元以及待修复土壤体单元；
所述的加热供能单元包含：燃料储罐、燃料输送设备、燃烧器、加热管和余热回收加热管；
所述的抽提单元包含抽提管、一级气水分离器、冷却塔、二级气水分离器和抽提真空泵；
所述的待修复土壤体单元，按位置不同分为原位水平式土壤体单元和异位堆体式土壤体单元两种。


2.根据权利要求1所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的加热供能单元中，燃料输送设备包含输送管道，若干燃烧器在同侧的一端通过输送管道并联再与燃料储罐连接，燃烧器的另一端设有燃烧室，燃烧室的另一端与加热管连接，加热管的下游与余热回收加热管连接，余热回收加热管的另一端设有收集管，收集管与排放风机连接，排放风机的另一端设有燃烧废气排气筒。


3.根据权利要求2所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的加热供能单元中，燃料储罐储存柴油或天然气，通过输送管道分发至各燃烧器内，燃烧器内的燃料经喷嘴喷至燃烧室内形成雾滴或气体，与燃烧室内空气进行混合，经燃烧器点火引燃后产生高温烟气，高温烟气通过管道进入加热管以及其下游的余热回收加热管，通过与土壤间接接触达到换热效果，燃烧后的高温烟气尾气经收集排入大气。


4.根据权利要求1所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的抽提单元中，抽提管的一端位于待修复土壤体单元内，另一端与一级气水分离器连接，一级气水分离器依次与冷却塔和二级气水分离器连接，二级气水分离器与抽提真空泵和废气处理单元依次连接，废气处理单元的末端设有热脱附废气排气筒。


5.根据权利要求4所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的一级气水分离器和二级气水分离器分别通过管路连接集水池，集水池通过水泵将废液排入废水处理单元，废水处理单元的末端设有处理后排放水池。


6.根据权利要求1所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的监测控制单元设有控制器和若干监测设备，对包含温度、压力、流量、液位的各修复工艺参数进行监测和控制；监测设备中包含热电偶测温传感器。


7.根据权利要求1所述的用于有机污染土壤修复原地热脱附的方法，其特征在于，所述的待修复土壤体单元中，原位水平式土壤体单...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，凃辉，王琛，陈健俊，张芝兰，王健华，马烈，
申请(专利权)人：上海格林曼环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31