[發明專利]原位熱脫附系統、原位熱脫附-氧化修復系統及修復方法

有效

• 申請號: 201711127991.X
• 申請日: 2017-11-14
• 公開（公告）號: CN107952789B
• 公開（公告）日: 2020-07-31
• 發明（設計）人: 姜永海;楊昱;廉新穎;徐祥健;楊鵲平;夏甫;馬志飛
• 申請（專利權）人: 中國環境科學研究院
• 主分類號: B09C1/06
• 分類號: B09C1/06;B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 喻穎

一種原位熱脫附系統、原位熱脫附?氧化修復系統及修復方法，該原位熱脫附系統包括加熱裝置和抽提裝置，所述加熱裝置將受熱的空氣輸送至污染土壤使有機污染物脫附，所述抽提裝置對脫附的有機污染物進行抽吸，該原位熱脫附?氧化修復系統在原位熱脫附系統的基礎上增加熱催化氧化裝置，所述抽提裝置抽提的有機污染物在所述熱催化氧化裝置中被催化降解，更進一步增加了尾氣資源化再處理裝置。本發明還提供了原位熱脫附?氧化修復方法。本發明的加熱方式新穎，降低了熱脫附的成本；強化了場地受熱面積，提高了加熱效率，進而強化了熱催化氧化效率；并進一步利用尾氣資源化再處理裝置，實現尾氣能量資源化再利用，無二次廢氣產生。

技術領域

本發明屬于有機物污染土壤和地下水修復技術領域，具體涉及一種原位熱脫附系統、原位熱脫附-氧化修復系統及修復方法。

背景技術

近年來，隨著我國城市化和產業轉移的加快，經濟發達地區的企業不斷向外遷移或倒閉，其中有許多化工廠、制藥廠、造紙廠以及電鍍廠等高排污型企業，遺留了大量復雜的有機污染場地，這些場地基本用作居住用地、公共設施建設用地和綠化用地等，這對于人類健康、環境安全和社會穩定都存在很大的危害。

目前，污染場地土壤中的有機污染物主要是石油烴、農藥、多環芳烴等，主要的修復技術有物理修復法、化學修復法、生物修復法以及聯合修復法，其中物理修復法中，熱脫附技術是處理工業企業場地有機污染的常用修復方法。熱脫附技術是直接對污染土壤進行加熱，將土壤中的揮發和半揮發性污染物加熱至沸點以上，提高污染物的飽和蒸汽壓，使其從土壤表面或者土壤空隙中揮發出來，再對進入氣相后的氣態污染物進行處理的技術。該技術對揮發性有機污染物處理效果較好，且對土壤破壞小，操作設備簡單且易操作，但是由于處理時需將土壤整體加熱至污染物沸點以上，能耗較高，而且需要對揮發出來的有機物進行進一步處理。而在化學修復法中，化學氧化修復技術憑借其修復周期短、使用范圍廣等優點，也受到研究者的關注，化學氧化修復技術主要是通過添加氧化能力較強的氧化劑，使土壤或地下水中的污染物轉化為無毒或相對毒性較小的物質。常見的氧化劑包括高錳酸鹽、過氧化氫、芬頓試劑、過硫酸鹽和臭氧。

由于污染場地地質條件的復雜性、揮發性有機污染物的特殊性和土壤中污染物分布不均性等問題，單一的修復技術往往不能達到預期的修復目標，聯合修復技術的需求顯得尤為迫切。原位熱脫附技術和化學氧化技術的結合，可以使地下水中吸附性強、水溶性差的有機污染物加速揮發或分離出來，而且可改善土壤特性，提高土壤的滲透性以及污染物的傳質速度。但是，原位熱脫附技術能耗較高且熱利用率較低，而且化學氧化技術會有其他副產物的產生，如含氯有機物的處理過程中會產生二噁英。因此，如何降低熱脫附能耗、實現節能減排、減少氧化副產物的產生是當前熱脫附-氧化修復技術亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種原位熱脫附系統、原位熱脫附-氧化修復系統及修復方法，以期至少部分地解決上述提及的技術問題中的至少之一。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

作為本發明的一方面，提供一種原位熱脫附系統，包括加熱裝置和抽提裝置，其中：

所述加熱裝置包括布置于污染區域的若干加熱斜井和依次連接的空氣供氣件、空氣加熱器和若干加熱管道，所述空氣供氣件提供的空氣經所述空氣加熱器加熱后進入所述加熱管道，所述加熱管道設置于所述加熱斜井內，用于輸送受熱空氣并使受熱空氣通過所述加熱斜井進入污染土壤，進而使污染土壤內的有機污染物熱脫附；

所述抽提裝置包括布置于污染區域的若干抽提井、若干抽提管道和第一抽吸件，通過所述第一抽吸件提供的動力將污染土壤內熱脫附后的有機污染物經所述抽提井抽吸入所述抽提管道內。

優選地，所述原位熱脫附系統中，加熱斜井多于2口，且每2口所述加熱斜井與1口所述抽提井形成“個”字型的分布；