一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置及方法制造方法及图纸

本申请公开了一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置及方法，涉及污染土壤修复治理技术领域。不仅能够有效处理复合污染土壤，而且具有结构简单、操作方便以及可在污染现场就地进行土壤修复治理的优点。该装置包括热脱附室、动力室、除尘室、风冷除烃室、水冷除汞室、水冷除烃室、吸附室和喷淋室；热脱附室能够对土壤进行热脱附修复；动力室能够传输气体；除尘室能够对气体进行除尘；风冷除烃室能够去除气体中的四环以上的多环芳烃；水冷除汞室能够去除气体中的单质态汞；水冷除烃室去除三环及三环以下的多环芳烃；吸附室能够去除残留的汞蒸气；喷淋室能够去除气体中残留的多环芳烃。本申请同时公开了一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复方法。壤修复方法。壤修复方法。

【技术实现步骤摘要】
一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置及方法


[0001]本申请涉及污染土壤修复治理
，尤其涉及一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置及方法。

技术介绍

[0002]随着社会的快速发展，许多石油、木材和烟草等生产加工企业停产搬迁后遗留场地的土壤都为多环芳烃污染土壤。这类土壤存在多环芳烃和重金属复合污染的问题。多环芳烃类化合物是存在于环境中的具有毒性、致癌、致畸、致突变性且难降解的持久性有机污染物。重金属污染物会沉积到环境介质中，这些污染物通过环境介质进入并在生物体内积累。汞是一种典型的重金属污染物，能通过植物和水生动物最终进入食物链，并迅速向上层营养级发生转移，通过食物链的放大作用最终危害人体健康。目前面对汞和多环芳烃复合污染土壤常用的修复方法有化学修复、生物修复、固化稳定化和热脱附等，都存在处理成本较高的问题。
[0003]中国专利《多环芳烃与重金属复合污染场地土壤的化学
‑
微生物联合修复方法》(公开号：CN102941225A)，公开了一种重金属和有机物复合污染土壤的修复技术和工艺。具体公开了该修复技术包括对污染土壤进行破碎筛分，将粒径小于2毫米的土粒置于搅拌器内；修复体系设置：加入甲基β环糊精淋洗液至搅拌器中；调节反应温度至50
±
2℃；同时调节超声发射仪：35kHz超声30min；连续淋洗工作：重复上述步骤连续淋洗修复3次；降解菌深度修复：对连续淋洗修复后土壤接种多环芳烃降解菌，调控N/P为10:1，持续降解90～140天。该技术的缺点是：淋洗过程中涉及到加热及超声仪器的使用，如果针对大规模的修复工程实践，其实施难度较大且成本较高。

技术实现思路

[0004]本申请的实施例提供一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置及方法，不仅能够有效处理复合污染土壤，而且具有结构简单、操作方便以及可在污染现场就地进行土壤修复治理的优点。
[0005]为达到上述目的，一方面，本申请的实施例提供了一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，包括由下至上依次设置的热脱附室、动力室、除尘室、风冷除烃室、水冷除汞室、水冷除烃室、吸附室和喷淋室；所述热脱附室能够对待修复土壤进行热脱附修复；所述动力室能够将热脱附室内产生的混合气体传输至除尘室内；所述除尘室能够对混合气体进行除尘；所述风冷除烃室能够将经除尘室处理后的混合气体中的四环以上的多环芳烃除去；所述水冷除汞室能够将经风冷除烃室处理后的混合气体中的单质态汞除去；所述水冷除烃室能够将经水冷除汞室处理的混合气体中的三环及三环以下的多环芳烃除去；所述吸附室能够将经水冷除烃室处理后的混合气体中残留的汞蒸气吸附；所述喷淋室能够将经吸附室处理后的混合气体中残留的多环芳烃吸收。
[0006]进一步地，所述热脱附室包括外壳、隔热层和金属隔离网；所述隔热层贴附于所述
外壳的内壁上；所述隔热层与所述金属隔离网之间形成加热环腔；所述金属隔离网内部形成土壤内腔；所述加热环腔的侧壁上设有与外部气源连通的加热环腔进气口；所述加热环腔内设有第一温度控制器和电加热器；所述土壤内腔设有导气螺旋搅拌器。
[0007]进一步地，所述外壳和所述金属隔离网均为上下贯通的圆筒状，且两者同轴设置；所述外壳的侧壁上设有土壤进料口和土壤出料口；所述土壤进料口处设有密封门。
[0008]进一步地，所述导气螺旋搅拌器包括芯轴和设置在所述芯轴上的螺旋搅拌轮；所述芯轴和所述螺旋搅拌轮均为中空结构，且两者的内部连通；所述螺旋搅拌轮在转动的反方向设有凹槽，所述凹槽的槽底上设有允许土壤内腔中的混合气体进入的进气孔；所述芯轴的上端设有排气口。
[0009]进一步地，所述动力室内设有驱动电机和风机；所述驱动电机的输出端连接所述导气螺旋搅拌器；所述风机的进气管连通所述导气螺旋搅拌器的排气口，所述风机的排气管连通所述除尘室的入口。
[0010]进一步地，所述风冷除烃室内设有第一冷凝螺旋管和第一冷凝液排放管；所述第一冷凝螺旋管的底部入口与所述除尘室的出口连通；所述第一冷凝液排放管与所述第一冷凝螺旋管的冷凝液出口连通；所述风冷除烃室的侧壁上设有风冷除烃室进风口和风冷除烃室出风口；所述风冷除烃室进风口和所述风冷除烃室出风口相对错位设置；所述风冷除烃室出风口可选择地连通加热环腔进气口和外部气源；所述风冷除烃室内设有第二温度控制器；所述水冷除汞室内设有第二冷凝螺旋管和第二冷凝液排放管；所述第二冷凝螺旋管的底部入口与所述第一冷凝螺旋管的上部出口连通；所述第二冷凝液排放管与所述第二冷凝螺旋管的冷凝液出口连通；所述水冷除汞室的侧壁上设有第一冷却水进口和第一冷却水出口；所述第一冷却水进口和所述第一冷却水出口相对错位设置；所述水冷除汞室内设有第三温度控制器；所述水冷除烃室内设有第三冷凝螺旋管和第三冷凝液排放管；所述第三冷凝螺旋管的底部入口与所述第二冷凝螺旋管的上部出口连通；所述第三冷凝液排放管与所述第三冷凝螺旋管的冷凝液出口连通；所述水冷除烃室的侧壁上设有第二冷却水进口和第二冷却水出口；所述第二冷却水进口和所述第二冷却水出口相对错位设置；所述水冷除烃室内设有第四温度控制器。
[0011]进一步地，所述吸附室中充填有对汞蒸气有强吸附效果的吸附剂；或，所述喷淋室的顶部设有淋洗液喷洒器，所述喷淋室的下部设有淋洗液聚集器和储液槽；所述淋洗液喷洒器能够喷洒四氯化碳溶液。
[0012]进一步地，所述喷淋室的上方还设有除雾室，所述除雾室内设有折流板除雾器；所述除雾室的顶部设有排气扇。
[0013]进一步地，所述热脱附室的底部设有多个沿热脱附室的周向均布的滚轮。
[0014]另一方面，本申请的实施例还提供了一种基于上述汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置的修复方法，包括以下步骤：S1、将破碎和筛分后的待修复土壤放入热脱附室内，控制热脱附室内温度至550℃并持续25分钟，使土壤中的汞和多环芳烃被加热、脱附后进入空气中，形成混合气体；S2、动力室使驱动热脱附室内产生的混合气体进入至除尘室内；S3、除尘室对混合气体进行除尘；S4、除尘后的混合气体进入风冷除烃室，控制风冷除烃室内的温度至370℃，使混合气体中的四环以上的多环芳烃冷凝并排出；S5、经风冷除烃室处理后的混合气体后进入水冷除汞室，控制水冷除汞室内的温度至350℃，使混合气体中的单质态汞
冷凝并排出；S6、经水冷除汞室处理后的混合气体后进入水冷除烃室，控制水冷除烃室内的温度至330℃，使混合气体中的三环及以下的多环芳烃冷凝并排出；S7、经水冷除烃室处理后的混合气体后进入吸附室，残留的汞蒸气被吸附；S8、经吸附室处理后的混合气体后进入喷淋室，残留的多环芳烃被吸收。
[0015]本申请具有以下有益效果：
[0016]1、本申请实施例汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置结构简单，且不需要超声仪器等价格较高的设备，具有制造成本低，操作方便的优点。
[0017]2、本申请实施例汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置能够在污染现场就地进行土壤修复治理，不需要将待修复的土壤转运至处理场所，节省了成本。
[0018]3、本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，包括由下至上依次设置的热脱附室、动力室、除尘室、风冷除烃室、水冷除汞室、水冷除烃室、吸附室和喷淋室；热脱附室能够对待修复土壤进行热脱附修复；所述动力室能够将热脱附室内产生的混合气体传输至除尘室内；所述除尘室能够对混合气体进行除尘；所述风冷除烃室能够将经除尘室处理后的混合气体中的四环以上的多环芳烃除去；所述水冷除汞室能够将经风冷除烃室处理后的混合气体中的单质态汞除去；所述水冷除烃室能够将经水冷除汞室处理的混合气体中的三环及三环以下的多环芳烃除去；所述吸附室能够将经水冷除烃室处理后的混合气体中残留的汞蒸气吸附；所述喷淋室能够将经吸附室处理后的混合气体中残留的多环芳烃吸收。2.根据权利要求1所述的汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，所述热脱附室包括外壳、隔热层和金属隔离网；所述隔热层贴附于所述外壳的内壁上；所述隔热层与所述金属隔离网之间形成加热环腔；所述金属隔离网内部形成土壤内腔；所述加热环腔的侧壁上设有与外部气源连通的加热环腔进气口；所述加热环腔内设有第一温度控制器和电加热器；所述土壤内腔设有导气螺旋搅拌器。3.根据权利要求2所述的汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，所述外壳和所述金属隔离网均为上下贯通的圆筒状，且两者同轴设置；所述外壳的侧壁上设有土壤进料口和土壤出料口；所述土壤进料口处设有密封门。4.根据权利要求2所述的汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，所述导气螺旋搅拌器包括芯轴和设置在所述芯轴上的螺旋搅拌轮；所述芯轴和所述螺旋搅拌轮均为中空结构，且两者的内部连通；所述螺旋搅拌轮在转动的反方向设有凹槽，所述凹槽的槽底上设有允许土壤内腔中的混合气体进入的进气孔；所述芯轴的上端设有排气口。5.根据权利要求2所述的汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，所述动力室内设有驱动电机和风机；所述驱动电机的输出端连接所述导气螺旋搅拌器；所述风机的进气管连通所述导气螺旋搅拌器的排气口，所述风机的排气管连通所述除尘室的入口。6.根据权利要求1所述的汞和多环芳烃复合污染土壤修复装置，其特征在于，所述风冷除烃室内设有第一冷凝螺旋管和第一冷凝液排放管；所述第一冷凝螺旋管的底部入口与所述除尘室的出口连通；所述第一冷凝液排放管与所述第一冷凝螺旋管的冷凝液出口连通；所述风冷除烃室的侧壁上设有风冷除烃室进风口和风冷除烃室出风口；所述风冷除烃室进风口和所述风冷除烃室出风口相对错位设置；所述风冷除烃室出风口可选择地连通加热环腔进气口和外...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志鹏，万玉山，董凡，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：