[發(fā)明專利]用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710879319.X
• 申請(qǐng)日: 2017-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN107552554A
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張峰;凃輝;王琛;馬烈;王健華;顧心愛;封衛(wèi)青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海格林曼環(huán)境技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B09C1/06
• 分類號(hào): B09C1/06;B01D53/00;F24T10/00
• 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: 馮子玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種污染場(chǎng)地修復(fù)系統(tǒng)，具體地，涉及用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)。

背景技術(shù)

熱脫附(Thermal Desorption)技術(shù)可廣泛適用于揮發(fā)性有機(jī)物、半揮發(fā)性有機(jī)物、石油烴類或汞污染場(chǎng)地的原位或者異位修復(fù)。該技術(shù)通過(guò)直接或間接加熱的方式，將污染土壤和/或地下水加熱至接近甚至超過(guò)目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)，通過(guò)控制體系溫度和高溫持續(xù)時(shí)間有選擇地促使目標(biāo)污染物解吸、氣化、揮發(fā)、分解或者增加其流動(dòng)性，使目標(biāo)污染物與土壤介質(zhì)分離、去除，從而實(shí)現(xiàn)污染場(chǎng)地修復(fù)的目的。

原位熱脫附修復(fù)技術(shù)可以在污染場(chǎng)地原位實(shí)施，無(wú)需對(duì)污染土壤進(jìn)行開挖等作業(yè)，主要由場(chǎng)地原位加熱單元、污染物抽提與回收單元以及廢水/廢氣處理單元等構(gòu)成。其中場(chǎng)地原位加熱單元是原位熱脫附技術(shù)的核心，其通過(guò)在場(chǎng)地內(nèi)將電能、熱能或者化學(xué)能等不同形式的能量以原位電阻發(fā)熱、電熱轉(zhuǎn)換或燃燒產(chǎn)熱后原位熱傳導(dǎo)加熱或者原位蒸汽注射加熱等方式轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移至污染場(chǎng)地，使受污染的土壤和/或地下水逐步升溫達(dá)到目標(biāo)修復(fù)溫度并維持一定時(shí)間，從而可將目標(biāo)污染物從原本賦存的土壤介質(zhì)分離去除。在高溫條件下抽提系統(tǒng)會(huì)將目標(biāo)污染物通過(guò)地下水或土壤氣的形式從地下污染區(qū)域轉(zhuǎn)移至地面進(jìn)行回收，或者通過(guò)廢水/廢氣處理單元處理后達(dá)標(biāo)排放。該技術(shù)對(duì)污染物的污染程度和場(chǎng)地地質(zhì)和水文地質(zhì)條件不敏感，可以有效修復(fù)重污染、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的污染場(chǎng)地。

目前，原位熱脫附修復(fù)技術(shù)在國(guó)內(nèi)污染場(chǎng)地修復(fù)中的工程應(yīng)用仍然較為有限，限制其推廣應(yīng)用的主要原因在于部分場(chǎng)地臨時(shí)性的大規(guī)模用電不易獲取、蒸汽注射加熱脫附技術(shù)易受到場(chǎng)地地質(zhì)條件和目標(biāo)溫度上限的限制、原位加熱所需能源成本較高、場(chǎng)地地下水流不易控制、脫附出的土壤氣體不易有效捕集而逃逸污染環(huán)境、抽提出的污染物冷凝回收效率較低、產(chǎn)生的高濕度廢氣不易處理、廢水性質(zhì)復(fù)雜較難處理等各種困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種用于污染場(chǎng)地修復(fù)的系統(tǒng)，能夠完成真空抽提、換熱冷凝和氣液分離，有效修復(fù)重污染、地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復(fù)雜的污染場(chǎng)地。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)，其中，所述的系統(tǒng)包含抽提井群、換熱冷凝裝置、氣液分離裝置、真空泵以及管道；所述的抽提井群通過(guò)管道與換熱冷凝裝置連接，連接抽提井群的管道連接換熱冷凝裝置的前端入口，氣液分離裝置設(shè)置在換熱冷凝裝置的后端，在換熱冷凝裝置和氣液分離裝置之后即整個(gè)系統(tǒng)的末端設(shè)置真空泵。所述的抽提井群包含若干抽提井管，所述的抽提井管包含垂直安裝在污染場(chǎng)地內(nèi)的若干豎井式抽提井，以及水平安裝在污染區(qū)域表層土壤內(nèi)的若干橫井式抽提井。豎井式抽提井和橫井式抽提井垂直交錯(cuò)分布在同一片污染場(chǎng)地內(nèi)并覆蓋整個(gè)污染區(qū)域。抽提井群通過(guò)系統(tǒng)末端的真空泵產(chǎn)生的吸力進(jìn)行真空抽提。

上述的用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)，其中，所述的換熱冷凝裝置和氣液分離裝置組成多級(jí)冷凝分離單元；所述的換熱冷凝裝置包含蒸發(fā)式空冷塔和氣液換熱器；所述的氣液分離裝置為慣性氣液分離器。

上述的用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)，其中，所述的多級(jí)冷凝分離單元，其各級(jí)之間依次連接；第一級(jí)包含連接抽提井群的管道和安裝在管道后的一個(gè)慣性氣液分離器；第二級(jí)包含蒸發(fā)式空冷塔和安裝在蒸發(fā)式空冷塔后的一個(gè)慣性氣液分離器；第三級(jí)包含氣液換熱器和安裝在氣液換熱器后的一個(gè)慣性氣液分離器。也就是說(shuō)，可以靈活地設(shè)置多級(jí)冷凝分離單元。第一級(jí)冷凝分離利用大氣對(duì)地面抽提井管的自然冷卻作用，后接一個(gè)慣性式氣液分離器即一級(jí)氣水分離器；第二級(jí)冷凝分離以蒸發(fā)式空冷塔作為換熱冷凝裝置，后接一個(gè)慣性式氣液分離器即二級(jí)氣水分離器；第三級(jí)冷凝分離以氣液換熱器作為換熱冷凝裝置，利用冷水機(jī)組提供的低溫冷凍水作為冷媒，后接一個(gè)慣性式氣液分離器即三級(jí)氣水分離器。

上述的用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)，其中，所述的多級(jí)冷凝分離單元，其后設(shè)置真空泵，在真空泵與多級(jí)冷凝分離單元之間還設(shè)有除霧塔。通過(guò)多級(jí)冷凝分離單元冷凝分離后的不凝氣經(jīng)除霧塔后與真空泵連接，再經(jīng)真空泵送入后續(xù)廢氣處理單元。廢氣處理單元主要為活性炭吸附塔，真空泵采用具有一定的過(guò)流升溫能力的干式的爪式或者羅茨式真空泵。

上述的用于污染場(chǎng)地原位熱脫附修復(fù)的抽提冷凝和氣液分離系統(tǒng)，其中，所述的抽提井群是通過(guò)抽提總管將抽提井管與多級(jí)冷凝分離單元連接，組成所述的抽提井群；抽提井管上分別開設(shè)若干沿井管方向間隔均勻的篩孔或篩縫。