污染土壤的原位热解吸技术原理

  　　下面结合附图对本发明一种污染土壤的原位热解吸技术作进一步说明 ：

 

  　　图 1 是本污染土壤原位解吸处理系统示意图 ；

  　　图 2 是本污染土壤原位解吸技术布井方式平面示意图 ；

  　　图 3 是本污染土壤原位解吸技术布井方式剖面示意图。

  　　具体实施方式

  　　如图 1 所示一种污染土壤热解吸处理技术，其特征在于由以下步骤组成 ：

  　　a、利用加热系统将空气加热到所需要温度，温度根据需要处理土壤中的污染物确定 ；

  　　b、将加热空气通注入到土壤中，将土壤加热到一定温度使有机污染物得以挥发、分离或分解，加热时间需要根据土壤中污染物的去除时间进行确定。

  　　c、经过真空抽吸井抽吸污染空气 ；

  　　d、根据污染物的不同直接进入锅炉焚烧或用其它方式进行处理。

  　　进一步地，所述步骤 a 需要在加热井内进行，加热井内需要保持一定气压，热空气通过加热井进入土壤缝隙，并将热量传给土壤。

  　　进一步地，所述步骤 b 对污染土壤进行横向和纵向的逐层加热 ；在一个中心点对一定深度的土壤开始加热，并逐步将土壤的加热向四周扩散，当这一深度加热完成，再逐层向上加热 ；通过此加热方式以达到最高的热量利用效率和修复速率。

  　　基于一种污染土壤的原位热解吸处理技术，其通过以下系统实现 ：

  　　一种污染土壤的原位热解吸处理系统，其特征是 ：包括加热系统、加热井、抽吸井和气体处理系统。

  　　作为优选，所述加热系统将加热的空气通过软性导管注入加热井，以达到加热土壤的目的。

  　　作为优选，所述抽吸井安装有软性导管，该软性导管长短不一，有足够的长度保证其延伸至井底或井口 ；通过导管用泵将土壤中挥发或分离的污染物和空气一起通过抽吸井抽出。

  　　作为优选，所述抽吸井抽吸出来的污染空气经气体处理系统送至锅炉或直接泵入锅炉进行焚烧。

  　　如图 2 和图 3 所示，假定污染物深度为 10m，加热井和抽吸井之间的距离为 5m，每次纵向加热土壤厚度为 2m，加热方式采用空气间接加热。在现场实施过程中，先在污染场地打一口 10m 深的加热井 ( 图 2 中的 A 点 )，在再距其 5.0m 的位置打一口 10m 深的抽吸井( 图 2 中 1 点 )。

  　　对加热井中 8-10m 深度进行加热，并在抽吸井相同深度监测空气和土壤温度变化，记录温度随时间的变化情况，据此可以计算出土壤加热速率、土壤热容量并确定加热井和抽吸井的温度梯度。

  　　当 1 号井加热 ( 加热区域 I) 到一定温度时 ( 不一定是土壤原位热解吸的最终温度 )，A 井停止加热，将 1-6 号井变成加热井 ( 加热区域 II)，7-18 号井成为抽吸井上。而后7-18 号井成为加热井 ( 加热区域 III)，其外层的井成为抽吸井，以后逐次向外步进。此种布井方式是从一个中心向四周扩散，使用的加热井和抽吸井逐次增加，现场实施难度较大。所以可以采用单向步进的方式 ：A井加热，1号井抽吸监测 ；1-3号井加热，其外围的井抽吸 ；8-9 号井加热，其外围的井抽吸。为了防止热量的损耗，先一步加热的井上在修复同一层的土壤时不作为抽吸井，并要保持一定的气压。

  　　当修复完成此片区域 8-10m 深土壤后，重新从 A 井开始加热 ( 加热区域 IV)，并将加热井的加热位置提升到 6-8m，并在抽吸井相同深度监测温度变化，记录温度随时间的变化情况，因为不同深度土壤的理化性质不同并且因为底层土壤加热的影响，所以重新需要重新计算土壤加热速率、土壤热容量和加热井和抽吸井的温度梯度。根据计算结果采用四周步进或单向步进方式对此一层土壤进行修复。

  　　加热井加热位置逐层向上提升，当快接接近土壤表层时，有两种方案 ：一是监测表层土壤温度，当表层土壤达到一定温度时，加热井加热位置不再提升，并将未进行原位热解吸的表层土壤进行异位修复 ；二是在表层土壤上覆盖隔热装置，用原位热解吸方式一起进行修复。