用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统的制作方法 专利技术说明

环保节能,再生,污水处理设备的制造及其应用技术1.本实用新型属于挥发性有机物污染土壤修复技术领域，具体涉及一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统。背景技术：2.挥发性有机物是指室温下饱和蒸气压超过70.91pa或沸点小于260℃的有机物，是石油、化工、制药、印刷、建材、喷涂等行业排放的最常见污染物。石油和化工行业对土壤造成的污染中含有大量挥发性有机物，不仅破坏了土壤本身的生态系统，还对地下水也构成威胁，严重危害人类健康。挥发性有机物作为一类特殊的土壤污染物，有不同于其他污染物的污染特性，并因其成分的复杂性和危害性，被列为环境总潜在危险性大、应优先控制的污染物。3.挥发性有机物污染土壤具有隐蔽性、挥发性、毒害性、累积性以及多样性等特征，如何合理、有效的处置、修复挥发性有机污染土壤已成为亟待解决的问题。4.土壤修复技术通常可以分为工程修复和生物修复两大类，但由于挥发性有机物的污染特性，多采用工程修复技术对挥发性有机物污染土壤进行修复。近年来，针对抽提井、注药井或监测井建设钻井产生的少量需修复的挥发性有机物污染土壤，大多采用异位化学氧化修复，修建及运行成本高。因此，急需一种规模小、密闭性好的挥发性有机物污染土壤修复处理系统。技术实现要素：5.本实用新型针对上述技术问题进行，针对建设钻井产生的少量需修复的挥发性有机物污染土壤处理成本高的技术问题，提供了一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统及修复方法。为了实现该目的，本实用新型采取的技术方案如下：6.本实用新型的第一方面，提供了一种用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统，具有：处理箱，箱体密闭，内壁设置有保温层，顶部和底部分别密闭设置进料口和出料口；7.气相抽提系统，设置在处理箱内，对有机污染土壤进行加热并将有机污染物抽提。包括设置在箱体顶部的喷淋管、上下两层安装的加热电极、温度压力监测组件以及气相抽提组件，该气相抽提组件包括分层设置在箱体内的多根水平抽提主管以及安装在每根水平抽提主管上的多根垂直抽提支管；8.气液分离系统，设置在处理箱外，包括进口与水平抽提主管连接的换热器、与换热器出气口连接的气液分离器、与换热器冷进口连接的冷水源；9.尾气废水处理系统，包括与气液分离器出气口和出水口分别连接的尾气处理系统和废水收集容器。10.优选的，本实用新型提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：处理箱内壁的保温层采用硅酸铝纤维制备，厚度为3～5cm；箱体外壁设置4～6台振动电机，额定激振力为50～100kn。进料口和出料口均设置有圆形开闭门，门上均设置有密封圈，防止挥发性有机物从中逸出。11.优选的，本实用新型提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：处理箱安装在高2m的支架上，所述支架底部设置有滚轮，使得整个箱体可在外力牵引下移动。12.优选的，本实用新型提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：水平抽提主管共三根；每根水平抽提主管上安装5～6根垂直抽提支管；温度压力监测组件包括多根热电偶和压力表，热电偶和压力表均水平布设。13.具体设置上，水平抽提主管和垂直抽提支管的管道均选用不锈钢材质，外径为60mm，管壁每隔50cm割缝，外覆不锈钢密目滤网；三根水平抽提主管焊接在箱体中间偏下位置处，间隔设置，一端封死，一端伸出箱体0.5m，通过汇总管与换热器的进口相连；垂直抽提支管与主管垂直相连。14.在箱体中间高位置处水平安装1-2个压力监测管，管径为30mm，管口伸出箱体，安装压力表；在压力监测管上下方分别水平布设2～4个温度监测管，管径为30mm，安装热电偶。15.优选的，本实用新型提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：气液分离系统中，换热器为板式换热器，该板式换热器与气液分离器之间还设置有真空泵，冷水源为冷水塔。16.优选的，本实用新型提供的用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统还具有如下技术特征：尾气处理系统包括与气液分离器的出气口依次连接的活性碳吸附装置、离心风机以及烟囱，离心风机的风量为300～500m3/h。17.本实用新型的第二方面，提供了一种挥发性有机物污染土壤的修复方法，包括如下步骤：18.s1，将挥发性有机物污染土壤从箱体上端装入并压实平整；19.s2，启动箱体内的加热电极和气相抽提组件，对土壤进行加热，促进挥发性有机污染物挥发，箱体内土壤温度控制在80～100℃，压力表读数控制在0.06～0.09mpa；同时通过气相抽提管将污染物抽提至气液分离器进行分离；分离出的液体进行收集，废气经活性炭吸附后排放；20.s3，箱体内的土壤处理8～48h后，启动喷淋管进行降温，然后打开底部出料口，并启动振动电机清理箱体内的土壤，然后进行下一批次污染土处理。21.本实用新型的有益保障及效果：22.(1)本实用新型修复系统适用于规模小、浓度高的挥发性有机污染土壤修复。实验结果显示，采用该系统和方法后，土壤中有机污染物的去除率均能达到98％以上，实现了挥发性有机污染土壤的有效修复。有机污染物实现了资源再利用，并可进一步进行去除。23.(2)本实用新型修复系统所采用的箱体密闭，进出料口处的门也设置有密封圈，系统密闭性好，能有效避免土壤中挥发性污染物的无组织逸散。同时，箱体内壁上还设置有保温层，防止土壤处理过程中热量流失。24.(3)本实用新型修复系统采用加热电极加热，不额外产生多余废气，节能环保。25.(4)通过选择电极温度范围，本实用新型系统可适用于不同种类挥发性有机污染物的处理。该系统可以实现有机污染土壤气相抽提修复工艺模块化，安装灵活，操作简便。附图说明26.图1为本实用新型实施例中用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统的结构示意图。27.图2为本实用新型实施例中处理箱的正视结构示意图。28.图3为本实用新型实施例中处理箱的侧视结构示意图。29.附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：30.1-处理箱，2-供电系统，3-加热电极，4-气相抽提组件，5-压力监测井，6-温度监测井，7-喷淋管，8-板式换热器，9-冷水塔，10-气液分离器，11-废水收集桶，12-活性炭吸附装置，13-离心风机，14-烟囱，15-支架。具体实施方式31.下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。32.参见图1～图3，用于挥发性有机物污染土壤修复的气相抽提修复系统100包括处理箱1、设置在箱体内的气相抽提系统、设置在箱体外的气液分离系统和尾气废水处理系统。33.处理箱1固定在高2m的支架15上，支架底部设有滚轮，整个箱体可在外力牵引下移动。处理箱箱体密闭，长6m、宽3m、高3m，土壤最大装填方量为50m3，箱体内壁采用硅酸铝纤维保温，保温层厚度为3-5cm；箱体外壁设振动电机4～6台，额定激振力50～100kn；箱体顶部和底部分别密闭设置进料口和出料口，顶部为土壤进料端，底部为土壤出料端；进料口和出料口均设置有圆形开闭门，门上均设置有密封圈，防止挥发性有机物从中逸出。34.气相抽提系统设置在处理箱内，对有机污染土壤进行加热并将有机污染物抽提，包括设置在箱体顶部的喷淋管7、上下两层安装的加热电极3、为加热电极供电的供电系统2、气相抽提组件4以及温度压力监测组件。35.喷淋管7设置在箱体内侧顶部一圈；加热电极3分上下两层安装，每层安装2～3根，间距1～2m，与外部供电系统2连接，该加热电极最大温度为100℃，以适用于不同有机污染物处理；气相抽提组件4包括分层设置在箱体内的多根水平抽提主管41以及安装在每根水平抽提主管上的多根垂直抽提支管42；温度压力监测组件包括多根热电偶和压力表，热电偶和压力表也均水平布设。36.具体设置上，水平抽提主管41共三根；每根水平抽提主管上安装5～6根垂直抽提支管42。水平抽提主管和垂直抽提支管为一体结构，管道均选用不锈钢材质，外径为60mm，管壁每隔50cm割缝，外覆不锈钢密目滤网；三根水平抽提主管焊接在箱体高度2.5m处，间距1m，长6.5m，一端封死，一端伸出箱体0.5m，通过汇总管与换热器的进口相连。垂直抽提支管与主管垂直相连，长度2m。37.在箱体中间高位置处水平安装1-2个压力监测井5，管径为30mm，管口伸出箱体，安装压力表；在压力监测井5上下方分别水平布设2～4个温度监测井6，管径为30mm，安装热电偶。38.气液分离系统设置在处理箱外，包括进口与水平抽提主管连接的换热器8、与换热器出气口连接的气液分离器10、与换热器冷进口连接的冷水源9。优选的，气液分离系统中，换热器为板式换热器，该板式换热器与气液分离器之间还设置有真空泵，冷水源为冷水塔。39.尾气废水处理系统包括与气液分离器10出气口和出水口分别连接的尾气处理系统和废水收集容器11。尾气处理系统包括与气液分离器的出气口依次连接的活性碳吸附装置12、离心风机13以及烟囱14，离心风机13的风量为300～500m3/h。40.下以上海市嘉定区某地块的污染土壤处理为例，采用上述挥发性有机污染土壤的小型气相抽提修复系统对建井产生的挥发性有机污染土壤进行修复，具体污染物为1,2-二氯乙烷，修复总方量约200m3，分四个批次处理。41.挥发性有机污染土壤从箱体上端进料口装入后，压实平整，使用加热电极进行加热，促进挥发性有机污染物挥发；土壤堆体中挥发出的有机污染物的高温蒸汽由垂直抽提支管抽提到水平抽提主管汇合，将污染物抽提至气液分离系统进行分离；水平抽提管与板式换热器热进口相连接，板式换热器热出气口与气液分离罐进口连接，冷水塔出水口与板式换热器冷进口相连接，冷水塔进水口与板式换热器冷出口相连接，换热降温后进行气液分离；气液分离器10上端出气口与离心风机12进口相连，离心风机出气口与活性炭吸附装置13进气口相连，分离出废气经活性炭吸附后排放，液体进行收集。土壤处理48h后，启动喷淋装置进行降温，然后打开底部电动门，并启动振动电机清理箱体内的土壤，然后进行下一批次污染土壤处理。42.土壤处理完毕后进行自检和验收，检出结果如表1所示，均达标。43.表1不同处理批次污染土壤处理结果[0044][0045]综上，采用该系统和方法后，土壤中有机污染物的去除率均能达到98％以上，实现了挥发性有机污染土壤的有效修复。有机污染物实现了资源再利用，并进一步去除。[0046]以上已对本实用新型的实例进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型创造精神的前提下还可做出种种的等同的变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本技术权利要求所限定的范围内。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!