用于處理voc/svoc污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型設(shè)計土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于處理揮發(fā)性有機化合物(VOC)/半揮發(fā)性有機化合物(SVOC)污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]熱脫附技術(shù)室通過直接或間接熱交換，將土壤中的揮發(fā)性有機化合物(VOC)/半揮發(fā)性有機化合物(SVOC)污染物加熱到足夠的溫度，使污染物從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離，進入氣體處理系統(tǒng)的過程。它是將污染物從一相轉(zhuǎn)換為另一相的物理分離過程，在修復(fù)過程中并不出現(xiàn)對污染物的破壞作用。該技術(shù)能夠處理的污染物包括揮發(fā)性和半揮發(fā)性有機污染物、揮發(fā)性重金屬(汞)、農(nóng)藥、高沸點氯代有機污染物如多氯聯(lián)苯、二惡英等。
[0003]熱脫附的應(yīng)用方式很靈活，既可以使用在原位，也可以在異位應(yīng)用。原位熱脫附是指將熱脫附系統(tǒng)建設(shè)在污染土地原位，利用與氣相抽提技術(shù)的聯(lián)合使用達到從污染介質(zhì)去除污染物質(zhì)的目的。異位熱脫附則是將污染土壤挖掘出來，運輸至熱脫附單元中，加熱揮發(fā)污染物質(zhì)。
[0004]異位熱脫附處理需伴隨污染土壤的挖掘轉(zhuǎn)運，對于揮發(fā)性較大的有機污染物來說極有可能造成較大的二次污染事件。原位熱脫附系統(tǒng)則不需要對土壤進行開挖，對污染區(qū)域的擾動較小，可以更為安全可靠的對廠區(qū)內(nèi)的污染物進行去除。
[0005]廢氣處理系統(tǒng)面臨的最大問題為降溫速度不夠快，尾氣中易產(chǎn)生二惡英等副產(chǎn)品。廢氣處理系統(tǒng)采用噴淋降溫的方式迅速降溫冷凝有機蒸汽，使絕大部分的尾氣在噴淋過程中進入冷凝液中，尾氣中剩余的污染物通過活性炭吸附系統(tǒng)處理達標后外排。
[0006]活性炭吸附方式是處理熱脫附尾氣的常用方法之一。其特點為吸附效率高，適用面廣，能同時處理多種混合廢氣;運行過程中產(chǎn)生較少二次污染，性能穩(wěn)定，處理效率高;且設(shè)備投資少，維護方便，設(shè)備維護方便。但同時，對于大部分使用者來說，使用后失效的活性炭由于缺乏專用設(shè)備，無法再生，因此運行成本較高。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此，本實用新型的主要目的在于提供一種用于處理V0C/SV0C污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng)，以避免開挖、可原位操作并可靠地修復(fù)處理有機污染土壤。
[0008]為達到上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0009]—種用于處理V0C/SV0C污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng)，包括加熱系統(tǒng)、廢氣收集系統(tǒng)、隔熱層、廢氣處理系統(tǒng)、冷凝液處理系統(tǒng)、冷凝液循環(huán)系統(tǒng)、活性炭吸附系統(tǒng)以及廢氣排放系統(tǒng);其中，所述加熱系統(tǒng)由多個燃氣加熱管組成，通過燃料燃燒對所述加熱管的外層加熱間接加熱被污染的土壤;所述有機蒸汽抽提收集系統(tǒng)，捕捉隨溫度提升蒸發(fā)脫離載體而進入氣相的有機污染物;所述有機污染物在所述廢氣處理系統(tǒng)及冷凝液處理系統(tǒng)中被處理，得到的尾氣經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理后達標排放。
[0010]其中，所述燃氣加熱管，進一步由煙氣段加熱套管、燃燒段隔熱管、火嘴和燃氣加熱管控制箱組成。所述加熱套管為不銹鋼材質(zhì)，其外套管為碳鋼材質(zhì)。所述外套管封閉并在上頂端設(shè)有煙氣排放口。
[0011 ]所述燃氣加熱管控制箱用于加熱管自身的控制，其包括加熱管控制裝置和數(shù)據(jù)儲存裝置和傳輸中樞裝置。
[0012]所述燃氣加熱管控制箱，還用于控制現(xiàn)場檢測儀表。
[0013]所述廢氣處理系統(tǒng)，包括三只分液罐、兩只空氣冷卻散熱器、列管冷凝器、冷凍壓縮機、分液槽、過渡水槽、氣體過濾器、真空栗、活性炭吸附器、微塵過濾器、引風(fēng)機和煙囪。
[0014]所述隔熱層由硅酸鋁板保溫層和混凝土構(gòu)成；其中下層為硅酸鋁板保溫層，厚度不大于100 mm;上層為混凝土防護層，厚度不大于50 mm。
[0015]本實用新型所提供的用于處理V0C/SV0C污染土壤的原位熱脫附系統(tǒng)，具有以下優(yōu)占.V.
[0016]采用該原位熱脫附系統(tǒng)可避免污染土壤挖掘、原位處置并可靠地修復(fù)處理有機污染的土壤，能夠顯著減少修復(fù)現(xiàn)場V0C/SV0C氣體揮發(fā)對施工人員及周邊環(huán)境的影響，避免二次污染。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)原理及加熱系統(tǒng)技術(shù)原理示意圖；
[0018]圖2為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)運行示意圖；
[0019]圖3為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)的加熱(管)系統(tǒng)與廢氣收集系統(tǒng)布設(shè)示意圖；
[0020]圖4為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)尾氣處理單元連接順序示意圖。
[0021]【主要組件符號說明】
[0022]1:煙氣
[0023]2:空氣
[0024]3:天然氣
[0025]4:進入后處理系統(tǒng)
[0026]5:熱電偶
[0027]6:采樣口
[0028]7:進入后處理系統(tǒng)。
【具體實施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖及本實用新型的實施例對本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)作進一步詳細的說明。
[0030]圖1為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)原理及加熱系統(tǒng)技術(shù)原理示意圖。圖2為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)運行示意圖。圖3為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)的加熱(管)系統(tǒng)與廢氣收集系統(tǒng)布設(shè)示意圖。圖4為本實用新型原位熱脫附系統(tǒng)尾氣處理單元連接順序示意圖。
[0031]參考圖1所示，原位熱脫附系統(tǒng)，主要包括:加熱(管)系統(tǒng)、廢氣收集系統(tǒng)即有機蒸汽抽提收集(井)系統(tǒng)、隔熱層、廢氣處理系統(tǒng)、冷凝液處理系統(tǒng)、冷凝液循環(huán)系統(tǒng)、活性炭吸附系統(tǒng)及尾氣排放系統(tǒng)。
[0032]參考圖1?圖4所示，所述原位熱脫附系統(tǒng)在原位建設(shè)，主要依靠加熱系統(tǒng)中的加熱管道對污染土壤進行加熱，通過燃料的燃燒間接蒸發(fā)有機污染物，并利用有機蒸汽抽提收集系統(tǒng)對蒸發(fā)出的有機蒸汽進行收集;收集的有機氣體經(jīng)尾氣系統(tǒng)中噴淋系統(tǒng)的降溫，大部分冷凝變?yōu)橐合啵M入冷凝液;冷凝液經(jīng)處理達標后循環(huán)使用;剩余尾氣經(jīng)活性炭吸附系統(tǒng)處理后達標排放。所述加熱系統(tǒng)與有機蒸汽抽提抽集系統(tǒng)并列布設(shè)于污染區(qū)域原位，并由兩套系統(tǒng)管道分別收集。為提升加熱效率，并保證現(xiàn)場安全，管道布設(shè)區(qū)域需鋪設(shè)隔熱層及混凝土保護層。
[0033]原位熱脫附系統(tǒng)的燃氣加熱管，主要由煙氣段加熱套管、燃燒段隔熱管、火嘴和燃氣加熱管控制箱等組成。天然氣的點火、關(guān)停以及參數(shù)監(jiān)測等數(shù)據(jù)的顯示和傳輸主要通過控制箱來實現(xiàn);火嘴通常由硬質(zhì)耐火材料加工而成，呈圓柱狀，能夠使燃燒火焰呈條狀有利于火焰在加熱管內(nèi)的熱傳遞。燃燒段隔熱管通常由外套管、內(nèi)套管、套筒式耐火磚和燒嘴組成，主要用于實現(xiàn)火焰燃燒和對外隔熱功能，內(nèi)外套管中也有空氣通道進行隔熱，通常該段管外壁溫度不高于40°C。煙氣段加熱套管由內(nèi)徑不同的套管組成，內(nèi)套管底部開口，采用不銹鋼材質(zhì)；外套管封閉并在上頂端設(shè)煙氣排放口，采用碳鋼材質(zhì)。所述燃氣加熱管控制箱，用于加熱管自身的控制，其包括加熱管控制裝置和數(shù)據(jù)儲存裝置和傳輸中樞裝置。還用于控制現(xiàn)場檢測儀表，如氣體壓力、流量、煙氣溫度、土壤溫度、煙氣中一氧化碳(CO)含量等參數(shù)的指示和信號收集、儲存和傳輸。
[0034]參考圖4所示，所述原位熱脫附系統(tǒng)的廢氣處理系統(tǒng)，主要由三只分液罐、兩只空氣冷卻散熱器、列管