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原位热脱附系统


     用于污染场地修复的原位热脱附技术能够治理所有类型土壤的有机污染物,例如烃类、多环芳烃、多氯联苯、氯代有机物、二噁英、农药等,以及一些无机污染物,如氰化物、汞等。该技术以天然气或石油为燃料提供热源,通过热传导加热目标治理区域,同时通过动力控制,用抽真空的方法抽取地下蒸汽。目标治理区域可以分区独立控制,以便温度梯度和能源的消耗量最优化。



图1 原位热脱附工艺原理示意图

 

原位热脱附处理系统主要由三部分构成: 热力传导(TCH)、抽真空(即土壤气相抽提SVE)及废气/废水处理系统。

(1)    热力传导(TCH)  

 TCH是最常见的原位热修复技术,治理时的温度可以超过水的沸点,是一种广泛运用的土壤治理手段。TCH是应用设施将清洁的天然气等产生的热量导入地表下的热井,通过土壤颗粒和热井之间的直接接触,在整个治理区域的纵向和横向比较均匀的传热对整个区域进行加热治理。每个热井是可以单独精确的控制水平热通量。导热值的变化范围很窄一般为土壤的3倍,所以可预测热量在整个治理区域的传输速度。根据项目的要求将整个治理区域均匀加热到项目所需的温度范围。

热传导加热技术的处置时间通常以周计,具体处置时间的长短取决于待处置的污染物类型、以及热井之间的间距。例如:绝大多数挥发性有机物(氯化溶剂和苯系物),可在3-4周或更短的时间内,采用原位热脱附方法进行处置。沸点更高的污染物(如:煤焦油和杂酚油)的处置温度更高、需要更长的处置停留时间,处置周期需要4-8周时间。热传导加热系统的能源来自于洁净的天然气、丙烷和抽提出来的污染物废气。这类热传导加热系统所需的能源较少。



                                                                        图2 热传导系统工作原理示意图              

 

 

(2)抽真空气相抽提系统(SVE)

通过在热井旁边不饱和土壤层布置提取井,利用真空泵产生负压驱使挥发出来的土壤污染物通过污染土壤的孔隙流向抽取井,最终在地上进行污染尾气处理,从而使污染土壤得到净化的方法。

用抽真空方法可以加快土壤污染物的蒸发并且控制污染物的迁移途径。挥发性和半挥发性的有机污染物在土壤中去除途径包括:蒸发、蒸汽脱附、水解作用、氧化、高温分解。

图3 SVE气相抽提系统工作原理示意图

 

(3)废气/废水处理系统

经加热挥发出来的废气经抽提系统冷凝后进入废气及废水处理系统进一步处理后达标排放。