污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)之熱脫附修復(fù)技術(shù)
更新時(shí)間:2015-08-02 19:14
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技術(shù)原理:通過(guò)直接或間接加熱,將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上,通過(guò)控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā),使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離,去除。
技術(shù)特點(diǎn):熱脫附技術(shù)中加熱的方式有多種,如高頻電流、微波、過(guò)熱空氣、燃燒氣等。加熱溫度控制在200-800 ℃,熱脫附過(guò)程中發(fā)生蒸發(fā)、蒸餾、沸騰、氧化和熱解等作用,通過(guò)調(diào)節(jié)溫度可以選擇性的移除不同的污染物。該技術(shù)對(duì)處理土壤的粒徑和含水量有一定要求,一般需要對(duì)土壤進(jìn)行預(yù)處理。
系統(tǒng)構(gòu)成和主要設(shè)備:由進(jìn)料系統(tǒng)、脫附系統(tǒng)和尾氣處理系統(tǒng)組成。進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)備包括如篩分機(jī)、破碎機(jī)、振動(dòng)篩、鏈板輸送機(jī)、傳送帶、除鐵器等;脫附系統(tǒng)設(shè)備包括:回轉(zhuǎn)干燥設(shè)備或熱螺旋推進(jìn)設(shè)備;尾氣處理系統(tǒng)設(shè)備包括:旋風(fēng)除塵器、二燃室、冷卻塔、冷凝器、布袋除塵器、淋洗塔、超濾設(shè)備等。
關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)或指標(biāo):主要包括土壤特性和污染物特性。土壤特性涉及土壤質(zhì)地、水分含量、土壤顆粒分布;污染物特性涉及濃度、沸點(diǎn)范圍、二噁英的形成。
技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)和前期準(zhǔn)備:技術(shù)應(yīng)用前,需要識(shí)別土壤污染物的類型及其濃度,了解土壤質(zhì)地、粒徑分布和濕度等參數(shù),同時(shí)還需要確定場(chǎng)地信息、處理土壤體積、項(xiàng)目周期和處理目標(biāo)等。此外,還需要考慮是否有足夠的空間進(jìn)行土壤預(yù)處理,公用設(shè)施(燃料、水、電)是否滿足要求,以及管理部門和當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)熱脫附技術(shù)的接受程度等。
主要實(shí)施過(guò)程:土壤挖掘,對(duì)地下水位較高的場(chǎng)地,挖掘時(shí)需要降水使土壤濕度符合處理要求;土壤預(yù)處理,對(duì)挖掘后的土壤進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,例如篩分、調(diào)節(jié)土壤含水率、磁選等;土壤熱脫附處理,根據(jù)目標(biāo)污染物的特性,調(diào)節(jié)合適的運(yùn)行參數(shù)(脫附溫度、停留時(shí)間等),使污染物與土壤分離;收集脫附過(guò)程產(chǎn)生的氣體,通過(guò)尾氣處理系統(tǒng)對(duì)氣體進(jìn)行處理后達(dá)標(biāo)排放。
運(yùn)行維護(hù)和監(jiān)測(cè):根據(jù)熱脫附裝置的工藝流程和設(shè)備的運(yùn)行狀況和特點(diǎn),制定完善的設(shè)備維護(hù)和保養(yǎng)制度,并編制相應(yīng)的維修和保養(yǎng)手冊(cè),確保裝置的穩(wěn)定和安全運(yùn)行。系統(tǒng)中熱脫附的爐體、燃燒腔體、煙氣管道、急冷和中和裝置、布袋除塵器及引風(fēng)機(jī)等主要設(shè)備應(yīng)作為維護(hù)的重點(diǎn)部位。設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)建立大修制度,大修周期應(yīng)按系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間確定,一般大修周期不應(yīng)超過(guò)1年。
修復(fù)周期:熱脫附修復(fù)技術(shù)處理周期可能為幾周到幾年,實(shí)際周期取決于以下因素:污染土壤的體積,污染土壤及污染物性質(zhì),設(shè)備的處理能力。
參考成本:一般單臺(tái)處理設(shè)備的能力在3-200噸/小時(shí)之間,直接熱脫附設(shè)備的處理能力較大,一般20-160 噸/小時(shí);間接熱脫附的處理能力相對(duì)較小,一般3-20 噸/小時(shí)。
國(guó)外對(duì)于中小型場(chǎng)地(2萬(wàn)噸以下,約合26800m3)處理成本約為100-300美元/ m3,對(duì)于大型場(chǎng)地(大于2萬(wàn)噸,約合26800m3)處理成本約為50美元/ m3。根據(jù)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),污染土壤熱脫附處置費(fèi)用約為600-2000元/噸。影響處置費(fèi)用的因素有:處置規(guī)模、進(jìn)料含水率、燃料類型、土壤性質(zhì)、污染物濃度等。
應(yīng)用情況:國(guó)外,在國(guó)外始于七十年代,廣泛應(yīng)用于工程實(shí)踐,技術(shù)較為成熟。在1982-2004年期間,約有70個(gè)美國(guó)超級(jí)基金項(xiàng)目采用熱脫附作為主要的修復(fù)技術(shù)。國(guó)內(nèi),我國(guó)對(duì)熱脫附修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用處于起步階段,已有少量應(yīng)用案例。
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