[發(fā)明專利]氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置及其小試裝置和用該裝置處理氯苯污染土壤的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210364881.6
• 申請(qǐng)日: 2012-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN103447291A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅啟仕;朱杰;劉小寧;高潔;盧聰;張長(zhǎng)波;孟梁;林匡飛;劉莉莉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): B09C1/06
• 分類號(hào): B09C1/06
• 代理公司: 上海精晟知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31253
• 代理人: 何新平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)治理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置及其小試裝置和用該裝置處理氯苯污染土壤的方法。?

背景技術(shù)

土壤中揮發(fā)性有機(jī)物作為一類特殊的土壤污染，不僅成分復(fù)雜，且由于其具有不同于其他污染物的污染特性和危害性，被列為環(huán)境中潛在危險(xiǎn)性大、應(yīng)優(yōu)先控制的毒害性污染物。其中氯苯是以其沸點(diǎn)為132.2℃，也被納為揮發(fā)性有機(jī)物的行列。?

氯苯是一種具有揮發(fā)性的人工合成有機(jī)物，是重要的有機(jī)溶劑和化工原料。在紡織加工中用做纖維溶脹劑，染料載體等；在農(nóng)業(yè)中用做殺蟲劑溶劑；在化工工業(yè)中用做油漆的溶劑和制酚、苯胺、硝基苯等的原料和中間體；同時(shí)也用作干洗劑和表面涂層的清洗劑。現(xiàn)今，我國(guó)每年生產(chǎn)氯苯的量已經(jīng)位居世界第一位。通過吸入、食入或經(jīng)皮吸收氯苯后，對(duì)人體有極大的危害。對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用，對(duì)皮膚和粘膜有刺激性，且接觸高濃度可引起麻醉癥狀，甚至昏迷。經(jīng)常性接觸低濃度氯苯，常有眼痛、流淚、結(jié)膜充血；早期有頭痛、失眠、記憶力減退等神經(jīng)衰弱癥狀；重者引起中毒性肝炎，個(gè)別可發(fā)生腎臟損害。氯苯通過泄漏、農(nóng)藥殘留、溶劑的不合理處置，進(jìn)入土壤環(huán)境中，危害人類的健康安全。?

對(duì)于土壤中氯苯污染土壤的修復(fù)治理，氣相抽提技術(shù)以其成本低、操作簡(jiǎn)便、適用原位處理和不引起二次污染等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的氣相抽提技術(shù)在土壤中的使用受到諸多因素的影響，例如土壤滲透性、土壤溫度和抽提氣體流量與流速等，其呈現(xiàn)的修復(fù)效率低、耗時(shí)長(zhǎng)等缺點(diǎn)導(dǎo)致修復(fù)效果無(wú)法得以保證。因此如何提高氣相抽提技術(shù)在土壤介質(zhì)中的修復(fù)效率已成為眾多土壤原位修復(fù)技術(shù)中的研究難題和熱點(diǎn)之一。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種在短時(shí)間內(nèi)對(duì)氯苯污染的土壤修復(fù)效果明顯，污染物去除率高的氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置及其小試裝置和用該裝置處理氯苯污染土壤的方法，以克服傳統(tǒng)氣相抽提技術(shù)的修復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、效率低等缺點(diǎn)。?

本發(fā)明采用的技術(shù)方案：?

一種氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置，它包括多個(gè)排布在修復(fù)場(chǎng)地中的加熱抽提器（優(yōu)選按正三角形或正方形排布）；所述加熱抽提器包括加熱源和抽提管，加熱源由一根或者多根電熱絲組成，加熱源裝在加熱管內(nèi)，加熱管置于抽提管中，抽提管中加熱管周圍的區(qū)域裝填填料和催化劑；抽提管外殼上有多個(gè)開孔；抽提管內(nèi)壁設(shè)有一層網(wǎng)眼大小比填料和催化劑粒徑小的網(wǎng)格；抽提管上部設(shè)有可與抽真空管連接的抽提連接管；所有加熱抽提器的抽提連接管連接在一起，合并成一根共用連接管，該共用連接管與冷凝單元、氣液分離器和真空泵順序相連。?

所述氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置，該裝置還設(shè)有：插入加熱管內(nèi)用于控制加熱管溫度的熱電偶，與該熱電偶連接的數(shù)值溫度控制儀；以及插入污染土壤內(nèi)用于控制土壤邊緣溫度的熱電偶，與該熱電偶連接的數(shù)值溫度控制儀。?

上述加熱抽提器是一種集電阻加熱、負(fù)壓抽提、負(fù)載催化劑熱解三種功能于一體的揮發(fā)性有機(jī)物修復(fù)設(shè)備，即污染土壤氣相抽提熱傳導(dǎo)強(qiáng)化修復(fù)設(shè)備，該設(shè)備包括加熱源和抽提管，加熱源置于抽提管中，加熱源由一根或者多根電熱絲組成，電熱絲的功率可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件的不同而定制；抽提管中加熱源周圍的區(qū)域內(nèi)裝填有填料和催化劑，填料為鐵砂、沙粒、其他金屬顆粒等，用于強(qiáng)化傳熱，同時(shí)也便于氣體的通過和催化劑的負(fù)載；（為保護(hù)電熱絲，可將加熱源裝在加熱管內(nèi)，加熱管置于抽提管中，抽提管中加熱管周圍的區(qū)域裝填填料和催化劑）；抽提管外殼上開有多個(gè)開孔，該開孔的形狀可以是方形、圓形、橢圓形、三角形、星形、多邊形或其它任意形狀，開孔的作用是讓揮發(fā)性有機(jī)污染物蒸汽進(jìn)入抽提管內(nèi)；在抽提管內(nèi)壁設(shè)置一層網(wǎng)眼大小比填料和催化劑粒徑小的網(wǎng)格，以防止填料和催化劑泄漏堵塞管上面的開孔，網(wǎng)格的材質(zhì)可選用金屬的，也可選用耐高溫的玻璃纖維、樹脂或其它材質(zhì)。?

一種氯苯污染土壤強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置的小試裝置，它包括一可裝填場(chǎng)地污染土壤的容器，容器的中心部位豎直安裝著上述加熱抽提器，該加熱抽提器中除抽提管和加熱管的上端露在容器外，其余部分插入容器內(nèi)；有兩根熱電偶，一根插入抽提管中，另一根插入容器內(nèi)；還有兩個(gè)數(shù)值溫度控制儀分別與兩根熱電偶連接；?容器底部有兩個(gè)氣閥；抽提管上部的抽提連接管與設(shè)在容器外的冷凝單元、氣液分離器和真空泵順序相連。?

一種用上述強(qiáng)化氣相抽提修復(fù)裝置處理氯苯污染土壤的方法，它包括如下步驟：?

（一）根據(jù)污染土壤場(chǎng)地具體情況，將多個(gè)加熱抽提器按正三角形或正方形排布在修復(fù)場(chǎng)地中，間距為2~5米（根據(jù)場(chǎng)地具體情況定）；?