一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备制造技术

本发明专利技术涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；燃烧制热模块分别与各加热井模块和各竖直抽提井模块连接；土壤调理模块分别与各竖直抽提井模块和各水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各加热井模块、各竖直抽提井模块以及各水平抽提井模块连接，另一端分别与燃烧制热模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块连接。本发明专利技术的装备经济高效、操作方便、结构合理、适应性强，可工程规模化应用。工程规模化应用。工程规模化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备。

技术介绍

[0002]高浓度、难降解类有机物（VOCs、SVOCs、农药）及挥发性重金属汞是我国工业场地普遍存在的污染物，具有剧毒性、强致癌和易致畸等特点，实现其安全修复是我国环境修复领域急需解决的重大环境难题。热脱附修复技术是指通过直接或间接的热量交换方式，将土壤加热到一定的温度，使土壤中的有机污染物等受热挥发而与之分离，并对挥发出的污染物进行有效收集并处理的过程。根据污染土壤是否开挖，可将热脱附修复技术分为原位和异位两种方式，异位热脱附技术需将污染土壤挖出放在加热窑中加热实现污染物的快速去除，该技术由于需大规模开挖土壤，不适用于污染深度大以及对不便开挖的区域，且在开挖过程会涉及运输、支护和二次污染防控等工序，增加施工成本。
[0003]原位热脱附是一种无需将污染土壤开挖的修复技术，通过直接加热污染土壤，来促进有机污染物与土壤分离、挥发及流动性，然后通过抽提等方式将土壤中的污染物蒸汽进行集中净化处理。根据加热方式的不同，可分为电阻加热、热传导加热和蒸汽加热等三种类型，由于无需开挖，原位热脱附适用于临近构建筑物等不便开挖区域的修复，节省了运输、支护和二次污染防控等工序。但大量工程运行结果表明，现有的原位热脱附技术及装备存在以下缺点：（1）燃烧头数量多，设备成本高，安全系数低，现有燃气热脱附设备为单点式供气加热，每个加热井均设立燃烧头，然后通过大量管道将天然气、空气分别输送至每个燃烧头进行点火加热，由于单个加热井的最大加热半径不超过6m，在实际工程修复中常需要数百到数千个燃烧头，而单个燃烧头的市场价格约在1万元左右，大量燃烧头会显著提高原位热脱附设备成本；此外，由于每个燃烧头都需要设置天燃气、空气管道及燃烧空间，天然气存在泄露风险，安全系数低，需安排专人对燃烧头进行维护和巡检；（2）天然气消耗量高，热量利用率低，现有原位热脱附设备通过天然气燃烧产生的高温空气加热土壤，高温空气加热完成后从加热井排出经排烟筒直接排放到大气中，此时的高温气体温度为600℃以上，热量没有回收利用措施，造成热效率低；此外，污染土壤被加热井加热后，土壤中水分、污染物会通过蒸发、沸腾等方式从土壤中分离形成温度在400℃以上的蒸汽，现有的原位热脱附设备将这部分蒸汽直接送至尾气处理设备，蒸汽中的热量没有回收利用措施，造成热效率低；（3）对高浓度、强吸附及难溶性污染物修复效率低，由于污染场地地质条件的复杂性、有机污染物的特殊性和污染物分布不均性，污染场地常存在高浓度、强吸附及难溶性有机污染物，而这类污染物在热脱附下的蒸发、沸腾效率极低，有工程运行结果表明，原位加热6个月以上高浓度、强吸附及难溶性污染物仍未修复达标；（4）对原位热脱附修复过程缺少精细化的参数监测，能耗情况及运行时间确定依据科学性不足，多以经验为主，造成原位热脱附修复设备型号及工艺参数选择较为保守，导致原位热脱附修复设备及能耗成本较高。

技术实现思路

[0004]为了解决目前污染土壤的原位热脱附修复设备的不足，本专利技术的目的是提供一种经济高效、操作方便、结构合理、适应性强，可工程规模化应用的污染土壤燃气原位热脱附修复装备。
[0005]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；所述保温模块设置于污染土壤的表面，各所述加热井模块的底端和各所述竖直抽提井模块的底端均穿过所述保温模块并延伸至污染土壤内，各所述水平抽提井模块的底端延伸至污染土壤中；所述燃烧制热模块分别与各所述加热井模块和各所述竖直抽提井模块连接，用于提供高温气体以加热污染土壤或加热曝气；所述土壤调理模块分别与各所述竖直抽提井模块和各所述水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；所述余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各所述加热井模块、各所述竖直抽提井模块以及各所述水平抽提井模块连接，另一端分别与所述燃烧制热模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块连接，用于实现余热回收以及尾气回燃。
[0006]进一步地，所述燃烧制热模块包括燃烧室、空气泵、燃烧工况监测器、燃烧工况数据采集器、点火器、第一高温气体截止阀、第一高温抽气泵、高温气体储存罐以及第二高温气体截止阀；所述燃烧室的燃气进口与燃气供给模块连接，所述燃烧室的空气进口与所述空气泵连接，所述燃烧室的高温气体出口通过第一高温抽气泵与所述高温气体储存罐的进气口连接，所述燃烧室与所述第一高温抽气泵之间的管道上设置有第一高温气体截止阀；所述高温气体储存罐的出气口通过所述第二高温气体截止阀分别与所述加热井模块和所述竖直抽提井模块连接；所述燃烧室内设置有燃烧工况数据采集器和点火器，所述燃烧工况数据采集器与所述燃烧工况监测器连接。
[0007]进一步地，所述土壤调理模块包括化学药剂储存罐、化学药剂流量阀、化学药剂泵、微生物菌剂储存罐、微生物菌剂流量阀、微生物菌剂泵、营养液储存罐、营养液流量计、营养液泵、输送泵、竖向控制阀以及水平控制阀；所述化学药剂储存罐的出药口通过化学药剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述化学药剂储存罐与所述化学药剂泵之间的管道上设置有化学药剂流量阀；所述微生物菌剂储存罐的出药口通过微生物菌剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述微生物菌剂储存罐与所述微生物菌剂泵之间的管道上设置有微生物菌剂流量阀；所述营养液储存罐的出药口通过营养液泵与所述输送泵的进药口连接，所述营养液储存罐与所述营养液泵之间的管道上设置有营养液流量计；所述输送泵的出药口通过竖向控制阀和水平控制阀分别与所述竖直抽提井模块和所述水平抽提井模块连接。
[0008]进一步地，所述加热井模块包括第二高温抽气泵、高温气体流量计、加热模块数据采集器、加热外井以及加热内井；所述加热内井设置于所述加热外井内，所述加热内井的底端开口且伸至所述加热外井的底端，所述加热内井的顶端伸至所述加热外井的顶端外且设置有加热内井进气口以及用于对所述加热内井中的高温气体进行监测的加热模块数据采集器；所述加热内井进气口通过第二高温抽气泵与所述燃烧制热模块的出气口连通，所述第二高温抽气泵与所述加热内井进气口之间的管道上设置有高温气体流量计；所述加热外井的顶端设置有加热外井出气口，所述加热外井出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进
口连接。
[0009]进一步地，所述竖直抽提井模块包括竖直抽提模块数据采集器、竖向防尘网、抽提气井、抽提水井以及曝气井，所述曝气井设置于所述抽提水井内，所述抽提水井设置于所述抽提气井内，所述抽提气井外套设有竖向防尘网；所述曝气井的顶端设置有曝气进气口，所述曝气进气口通过供热曝气模块与所述高温气体储存罐的出气口连接；所述抽提水井的顶端设置有抽水井出水口，所述抽水井出水口与所述尾水净化处理模块连接；所述抽提气井的顶端设置有竖直抽提井出气口，所述竖直抽提井出气口分别与所述土壤调理模块和所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；所述保温模块设置于污染土壤的表面，各所述加热井模块的底端和各所述竖直抽提井模块的底端均穿过所述保温模块并延伸至污染土壤内，各所述水平抽提井模块的底端延伸至污染土壤中；所述燃烧制热模块分别与各所述加热井模块和各所述竖直抽提井模块连接，用于提供高温气体以加热污染土壤或加热曝气；所述土壤调理模块分别与各所述竖直抽提井模块和各所述水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；所述余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各所述加热井模块、各所述竖直抽提井模块以及各所述水平抽提井模块连接，另一端分别与所述燃烧制热模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块连接，用于实现余热回收以及尾气回燃。2.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述燃烧制热模块包括燃烧室、空气泵、燃烧工况监测器、燃烧工况数据采集器、点火器、第一高温气体截止阀、第一高温抽气泵、高温气体储存罐以及第二高温气体截止阀；所述燃烧室的燃气进口与燃气供给模块连接，所述燃烧室的空气进口与所述空气泵连接，所述燃烧室的高温气体出口通过第一高温抽气泵与所述高温气体储存罐的进气口连接，所述燃烧室与所述第一高温抽气泵之间的管道上设置有第一高温气体截止阀；所述高温气体储存罐的出气口通过所述第二高温气体截止阀分别与所述加热井模块和所述竖直抽提井模块连接；所述燃烧室内设置有燃烧工况数据采集器和点火器，所述燃烧工况数据采集器与所述燃烧工况监测器连接。3.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述土壤调理模块包括化学药剂储存罐、化学药剂流量阀、化学药剂泵、微生物菌剂储存罐、微生物菌剂流量阀、微生物菌剂泵、营养液储存罐、营养液流量计、营养液泵、输送泵、竖向控制阀以及水平控制阀；所述化学药剂储存罐的出药口通过化学药剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述化学药剂储存罐与所述化学药剂泵之间的管道上设置有化学药剂流量阀；所述微生物菌剂储存罐的出药口通过微生物菌剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述微生物菌剂储存罐与所述微生物菌剂泵之间的管道上设置有微生物菌剂流量阀；所述营养液储存罐的出药口通过营养液泵与所述输送泵的进药口连接，所述营养液储存罐与所述营养液泵之间的管道上设置有营养液流量计；所述输送泵的出药口通过竖向控制阀和水平控制阀分别与所述竖直抽提井模块和所述水平抽提井模块连接。4.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述加热井模块包括第二高温抽气泵、高温气体流量计、加热模块数据采集器、加热外井以及加热内井；所述加热内井设置于所述加热外井内，所述加热内井的底端开口且伸至所述加热外井的底端，所述加热内井的顶端伸至所述加热外井的顶端外且设置有加热内井进气口以及用于对所述加热内井中的高温气体进行监测的加热模块数据采集器；所述加热内井进气口通过第二高温抽气泵与所述燃烧制热模块的出气口连通，所述第二高温抽气泵与所述加热内井进气口之间的管道上设置有高温气体流量计；所述加热外井的顶端设置有加热外井出气口，所述加热外井出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接。5.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述竖直
抽提井模块包括竖直抽提模块数据采集器、竖向防尘网、抽提气井、抽提水井以及曝气井，所述曝气井设置于所述抽提水井内，所述抽提水井设置于所述抽提气井内，所述抽提气井外套设有竖向防尘网；所述曝气井的顶端设置有曝气进气口，所述曝气进气口通过供热曝气模块与所述高温气体储存罐的出气口连接；所述抽提水井的顶端设置有抽水井出水口，所述抽水井出水口与所述尾水净化处理模块连接；所述抽提气井的顶端设置有竖直抽提井出气口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亭亭，王平，石德升，赵颖，张煜，
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：