一种土壤污染物序批式异位热脱附系统的制作方法

文档序号:14931396发布日期:2018-07-13 18:18阅读:105来源:国知局

本发明涉及一种土壤污染物热脱附系统。



背景技术:

热脱附技术又称热解吸,是将污染土壤加热至目标污染物的沸点或沸点以上,使目标污染物从土壤中得以挥发并分离的过程,热脱附过程中目标污染物发生蒸发、蒸馏、沸腾、氧化和热解等作用,通过控制系统温度和物料停留时间可以选择性的移除不同的污染物,或达到特定的处理目标浓度,污染土壤中的污染物在负压条件下从土壤中分离出来,最终在尾气处理设施中彻底消除或浓缩收集。该修复技术能够高效地去除污染土壤中的挥发及半挥发性有机污染物(如多环芳烃、农药、石油烃、多氯联苯),污染物去除率最高可达99.99%以上。热脱附修复技术是重要的土壤修复技术之一,其在国外有机物污染土壤修复中具有非常成熟和广泛的应用。近年来,国内也出现了一些关于热脱附处置工艺和方法的报道,但均存在一定的不足。

根据土壤的修复位置,热脱附的应用技术分为异位热脱附和原位热脱附。异位热脱附的主要形式是采用直接加热或间接加热的回转转筒烘干机进行污染土壤热脱附,回转转筒烘干机热脱附技术虽然能够有效的达到热脱附温度并从土壤或固废中脱附挥发性污染物,但是由于其设备复杂程度高和自动化要求高,往往设备的生产成本高,运行的温度和空气流量控制难度大,维护难度大,热脱附中热量的回收利用和循环使用效果差。例如烘干机出口的烟气量往往要远高于脱附有机物的量,造成动力和热量的浪费;烘干机机体由非隔热材料生产,在运转过程中会损失大量的热量,造成热量的浪费;如果待修复土壤没有进行筛分和均质化,在回转转筒加热时,会造成加热不均匀的现象,使污染物脱附不完全,影响修复效果。

原位热脱附是在污染地块原位进行热脱附的修复工艺。在污染地块中设置垂直井或定向水平井,并安装管式热脱附加热装置。管式热脱附加热装置的加热方式既可以利用燃烧气体(如天然气或丙烷气体)燃烧提供热量,也可以通过电热提供热量。管式热脱附加热装置对土壤供热方式包括热空气供热或电热直接供热,被加热的土壤可以通过热传导的方式,将多余的热量传递给临位或者更深层的污染土壤,而不是散发到空气中。原位热脱附通过真空抽提或多相抽提技术,将脱附后的部分有机物、水蒸气以及未完全脱附的液相污染物从地表以下通过负压抽提到尾气净化装置中处置,达到污染物与土壤分离和土壤修复的目的。另一部分通过尾气净化装置收集有机污染物并返回到燃气供气系统,作为燃料在管式热脱附加热装置中燃烧,为热脱附提供热量,达到废物利用的目的。原位热脱附的优势主要是能量利用率高,运行成本低廉;加热均匀,处理效果稳定;设备运行简便,易于操作。



技术实现要素:

本发明为了解决现有土壤的的热脱附方法中存在的加热不均匀、脱附效果差和成本高的问题,提出一种土壤污染物序批式异位热脱附系统。

一种土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层、土工布层、hepe土工膜层、隔热层、混凝土层和砂砾层构成;

所述天然基底层的上表面为坡面或凹面,天然基底层的上表面设置有土工布层,土工布层上表面设置有hepe土工膜层,hepe土工膜层上表面设置有隔热层,隔热层上表面设置有混凝土层,混凝土层上表面设置有砂砾层;

其中,天然基底层的坡面的斜率根据土壤的含水率、渗滤液分离时间、渗滤液流动性和渗滤液粘滞系数确定的;

所述天然基底层由砂质土、黏质土或壤土构成;天然基底层为夯实后的平整地面,表面抗压强度至少为0.7mpa;所述隔热层由陶粒、混凝土、砂砾或隔热砖构成;所述土工布层的厚度为1~2mm;hepe土工膜层的厚度为1~2mm;隔热层的厚度为100~200mm;混凝土层的厚度为100~150mm;砂砾层的厚度为50~100mm;

所述排污装置由排污渠道、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道设置于结构基础下方,排污渠道的顶部开口且与砂砾层连通;排污渠道的底部为倾斜面;排污渠道内填充有砂砾,排污渠道内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠和倾斜设置的导流管,导流管设置于导流渠下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管以水平排布方式或以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠为方管,导流渠管壁上部设置有通孔;导流管为圆管,导流管的管壁上部设置有通孔;所述导流渠的截面为导流管截面的1~3倍;导流渠上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠横截面积的1/3~1/2;导流管管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管横截面积的1/5~1/2;所述导流渠的外表面和导流管的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管和温度监测管;温度监测管内设置有温度传感器;加热管围绕真空抽提装置的抽提管设置;所述相邻的加热管的间距为0.5~3m;

所述温度监测管设置数量为每2~5平方米1根;

所述加热管为电加热管或燃气辐射管,当加热管为燃气辐射管时,燃气辐射管设置有烧嘴一端为首端,相邻燃气辐射管的首端和尾端反向设置;

本发明原理及有益效果为:

1、本发明土壤污染物序批式异位热脱附系统使用时,在结构基础上堆放待处理土壤,堆放待处理土壤过程中铺设加热管、温度监测管和真空抽提装置的抽提管;当结构基础四周没有防塌陷保护结构时,将待处理土壤堆放成梯形体,梯形体侧边坡度为30~60度,高度为1.5~3m;当结构基础四周有防塌陷保护结构如木桩挡板墙、砖墙或混凝土墙壁时,将待处理土壤堆放成长方体,高度为1.5~5m或与保护措施等高;同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;

2、本发明中,土工布层和hepe土工膜层构成了底层防渗衬层,底层防渗衬层能够防止污染物浸渗到未被污染的天然基底层中;

3、本发明中,隔热层的作用是减少热量损失,防止热量散失到天然基底层以下,减少热量损失,以及防止土工布层和hepe土工膜层构成的底层防渗衬层温度过高而发生老化,延长了土工布层和hepe土工膜层使用寿命。因此,与传统异位热脱附相比,能够明显降低工程造价、装置的维护成本和运行成本;

4、本发明中,混凝土层的作用是防止污染物浸渗到未被污染的天然基底层中;砂砾层作为导流层,能够将热脱附所产生的渗滤液、雨水和其他可以通过重力收集的液相集中到排污渠道中,并进入导流渠和导流管,导流渠和导流管的外表面包覆有两层金属网能够防止砂砾进入导流渠和导流管;排污渠道、导流渠和导流管用于收集由重力汇聚到排水渠道中的热脱附所产生的渗滤液和雨水等液相物质;由于导流渠管壁设置的通孔较大且导流渠的截面较大,能够满足粘度较大的污染物的收集和利用其自身重力流出至系统外部;

导流管能够满足液态的渗滤液的收集和导流,多相抽提装置的抽提管与导流管一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,导流管内部的流动性较好的液态的渗滤液可以直接从卸料阀排出至系统外部,对于流动性较差的液态的渗滤液,关闭卸料阀后,利用多相抽提装置的泵或空压机为多相抽提装置的抽提管提供负压,导流管内部流动性较差的液态渗滤液最终由多相抽提装置的抽提管排出到系统之外;因此热脱附过程无需精确的达到污染物的沸点,即将污染物去除,而传统异位热脱附必须达到污染物沸点才能去除,因此本发明能够明显降低能耗,且更高效的去除污染物。排污渠道的底部为坡面;因此导流渠和导流管为倾斜设置,能够自然流出部分污染物,收集污染物所需要的电力消耗能节约20~50%;真空抽提装置的抽提管以水平排布方式或以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;真空抽提装置的抽提管能够将待处理土壤中挥发性有机污染物或水蒸气等收集并排出到系统之外;

5、本发明中,本发明土壤污染物序批式异位热脱附系统能够实现均相加热,即在空间分布上,待修复土壤的温度升高在同一时间能够均匀同步,与传统异位热脱附相比对污染物的分离效果更均匀充分,本发明也适用于固体废弃物和污泥的热脱附。

附图说明:

图1为实施例一平面图,图中e为待处理土壤;

图2为图1的a-a剖面图;

图3为图1的b-b剖面图;

图4为图1中排污渠道2处细节图;

图5为图2的b点细节图;

图6为图3的d点细节图;

图7为图3的a点细节图;

图8实施例二平面图;

图9为图8的1-1处剖面图;

图10为实施例三的结构剖面图,f为挡土结构;

图11为实施例四的结构剖面图,g为地平面;

图12为实施例1在的土壤升温曲线。

具体实施方式:

本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式,还包括各具体实施方式间的任意合理组合。

具体实施方式一:本实施方式土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层1、土工布层3、hepe土工膜层4、隔热层5、混凝土层6和砂砾层7构成;

所述天然基底层1的上表面为坡面或凹面,天然基底层1的上表面设置有土工布层3,土工布层3上表面设置有hepe土工膜层4,hepe土工膜层4上表面设置有隔热层5,隔热层5上表面设置有混凝土层6,混凝土层6上表面设置有砂砾层7;

所述排污装置由排污渠道2、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道2设置于结构基础中下方,排污渠道2的顶部开口且与砂砾层7连通;排污渠道2的底部为倾斜面;排污渠道2内填充有砂砾,排污渠道2内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠21和倾斜设置的导流管22,导流管22设置于导流渠21下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管23以水平排布方式或以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠21为方管,导流渠21管壁上部设置有通孔;导流管22为圆管,导流管22的管壁上部设置有通孔;所述导流渠21的外表面和导流管22的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠21管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管22的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管8和温度监测管9;温度监测管9内设置有温度传感器;加热管8围绕真空抽提装置的抽提管23设置;所述加热管8为电加热管或燃气辐射管,当加热管8为燃气辐射管时,燃气辐射管设置有烧嘴一端为首端,相邻燃气辐射管的首端和尾端反向设置。

本实施方式具备以下有益效果:

1、本实施方式土壤污染物序批式异位热脱附系统使用时,在结构基础上堆放待处理土壤,堆放待处理土壤过程中铺设加热管8、温度监测管9和真空抽提装置的抽提管23;当结构基础四周没有防塌陷保护结构时,将待处理土壤堆放成梯形体,梯形体侧边坡度为30~60度,高度为1.5~3m;当结构基础四周有防塌陷保护结构如木桩挡板墙、砖墙或混凝土墙壁时,将待处理土壤堆放成长方体,高度为1.5~5m或与保护措施等高;同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;

2、本实施方式中,土工布层3和hepe土工膜层4构成了底层防渗衬层,底层防渗衬层能够防止污染物浸渗到未被污染的天然基底层1中;

3、本实施方式中,隔热层5的作用是减少热量损失,防止热量散失到天然基底层1以下,减少热量损失,以及防止土工布层3和hepe土工膜层4构成的底层防渗衬层温度过高而发生老化,延长了土工布层3和hepe土工膜层4使用寿命。因此,与传统异位热脱附相比,能够明显降低工程造价、装置的维护成本和运行成本;

4、本实施方式中,混凝土层6的作用是防止污染物浸渗到未被污染的天然基底层1中;砂砾层7作为导流层,能够将热脱附所产生的渗滤液、雨水和其他可以通过重力收集的液相集中到排污渠道2中,并进入导流渠21和导流管22,导流渠21和导流管22的外表面包覆有两层金属网能够防止砂砾进入导流渠21和导流管22;排污渠道2、导流渠21和导流管22用于收集由重力汇聚到排水渠道中的热脱附所产生的渗滤液和雨水等液相物质;由于导流渠21管壁设置的通孔较大且导流渠21的截面较大,能够满足粘度较大的污染物的收集和利用其自身重力流出至系统外部;

导流管22能够满足液态的渗滤液的收集和导流,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,导流管22内部的流动性较好的液态的渗滤液可以直接从卸料阀排出至系统外部,对于流动性较差的液态的渗滤液,关闭卸料阀后,利用多相抽提装置的泵或空压机为多相抽提装置的抽提管提供负压,导流管22内部流动性较差的液态渗滤液最终由多相抽提装置的抽提管排出到系统之外;因此热脱附过程无需精确的达到污染物的沸点,即将污染物去除,而传统异位热脱附必须达到污染物沸点才能去除,因此本实施方式能够明显降低能耗,且更高效的去除污染物。排污渠道2的底部为坡面;因此导流渠21和导流管22为倾斜设置,能够自然流出部分污染物,收集污染物所需要的电力消耗能节约20~50%;真空抽提装置的抽提管23以水平排布方式或以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;真空抽提装置的抽提管23能够将待处理土壤中挥发性有机污染物或水蒸气等收集并排出到系统之外;

5、本实施方式中,本实施方式土壤污染物序批式异位热脱附系统能够实现均相加热,即在空间分布上,待修复土壤的温度升高在同一时间能够均匀同步,与传统异位热脱附相比对污染物的分离效果更均匀充分,实施方式也适用于固体废弃物和污泥的热脱附。

具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一不同的是:所述导流渠21上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠21横截面积的1/3~1/2;导流管22管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管22横截面积的1/5~1/2。其他步骤和参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二不同的是:所述天然基底层1由砂质土、黏质土或壤土构成;天然基底层1为夯实后的平整地面,表面抗压强度至少为0.7mpa。其他步骤和参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四:本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是:所述隔热层5由陶粒、混凝土、砂砾或隔热砖构成。其他步骤和参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是:所述土工布层3的厚度为1~2mm;hepe土工膜层4的厚度为1~2mm;隔热层5的厚度为100~200mm;混凝土层6的厚度为100~150mm;砂砾层7的厚度为50~100mm。其他步骤和参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是:所述温度监测管9设置数量为每2~5平方米1根。其他步骤和参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是:所述相邻的加热管8的间距为0.5~3m。其他步骤和参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是:所述导流渠21的截面为导流管22截面的1~3倍。其他步骤和参数与具体实施方式一至七之一相同。

采用以下实施例验证本发明的有益效果:

实施例1:

结合图1至图7说明本实施例;本实施例土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层1、土工布层3、hepe土工膜层4、隔热层5、混凝土层6和砂砾层7构成;

所述天然基底层1的上表面为凹面,天然基底层1的上表面设置有土工布层3,土工布层3上表面设置有hepe土工膜层4,hepe土工膜层4上表面设置有隔热层5,隔热层5上表面设置有混凝土层6,混凝土层6上表面设置有砂砾层7;

所述天然基底层1由壤土构成;天然基底层1为夯实后的平整地面,表面抗压强度为1mpa;所述隔热层5由陶粒构成;所述土工布层3的厚度为1.5mm;hepe土工膜层4的厚度为1.5mm;隔热层5的厚度为200mm;混凝土层6的厚度为150mm;砂砾层7的厚度为100mm;

所述排污装置由排污渠道2、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道2设置于结构基础下方,排污渠道2的顶部开口且与砂砾层7连通;排污渠道2的底部为倾斜面;排污渠道2内填充有砂砾,排污渠道2内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠21和倾斜设置的导流管22,导流管22设置于导流渠21下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管23以水平排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠21为方管,导流渠21管壁上部设置有通孔;导流管22为圆管,导流管22的管壁上部设置有通孔;

所述导流渠21的截面为导流管22截面的2倍;导流渠21上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠21横截面积的1/3;导流管22管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管22横截面积的1/5;所述导流渠21的外表面和导流管22的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠21管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管22的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管8和温度监测管9;温度监测管9内设置有温度传感器;加热管8围绕真空抽提装置的抽提管23设置;所述相邻的加热管8的间距为1.5m;所述温度监测管9设置数量为每5平方米1根;

所述加热管8为电加热管;

本实施例中,排污渠道2设置于结构基础中部,基础中部为最低点,图1中,a点和b点处标高为1.30m,c和d点处标高为0.95m,排污渠道2处标高为-0.5m,

天然基底层1的长为50m,宽为30m,在天然基底层1上堆放长度为44m,宽度30m,高度2.8m,总土方量为3600m3的待处理土壤e,同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;

本实施例中,处理前的土壤中,污染物类别为石油类有机物,包括轻质油和重油,处理前土壤密度约为1500kg/m3,总量约为5400吨,含水率为25%,总石油烃的初始质量浓度为31900ppm3.19%。修复过程持续70天,修复目标温度为300℃,处理后污染物的污染物去除率达到99.70%,总石油烃的质量浓度为95.7ppm0.00957%,水分也被去除,处理后的土壤的含水率为0%。导流渠21和导流管22总共收集了1522260kg的水和石油类有机物混合物。

图12为实施例1在的土壤升温曲线;由图12可以看出70天的序批式修复过程中,待修复的土壤在0~10天均匀升温,达到100℃,在该温度下稳定持续到第45天,这期间水和其他沸点低于100℃的污染物通过热脱附去除;从第45天到第55天,土壤温度均匀升高到250℃,并持续至第60天,这期间沸点在100~250℃之间的有机物通过热脱附去除;从第60天到第70天,土壤温度继续升温,达到300℃的设计修复温度目标,说明所有沸点低于300℃的污染物已经完全去除。待修复土壤加热均匀,整体升温,说明本发明土壤污染物序批式异位热脱附系统能够实现均相加热,即在空间分布上,待修复土壤的温度升高在同一时间能够均匀同步,与传统异位热脱附相比对污染物的分离效果更均匀充分。

实施例2:

结合图8和图9说明本实施例;本实施例土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层1、土工布层3、hepe土工膜层4、隔热层5、混凝土层6和砂砾层7构成;

所述天然基底层1的上表面为坡面,天然基底层1的上表面设置有土工布层3,土工布层3上表面设置有hepe土工膜层4,hepe土工膜层4上表面设置有隔热层5,隔热层5上表面设置有混凝土层6,混凝土层6上表面设置有砂砾层7;

所述天然基底层1由壤土构成;天然基底层1为夯实后的平整地面,表面抗压强度为1mpa;所述隔热层5由陶粒隔热砖构成;所述土工布层3的厚度为1.5mm;hepe土工膜层4的厚度为1.5mm;隔热层5的厚度为200mm;混凝土层6的厚度为150mm;砂砾层7的厚度为100mm;

所述排污装置由排污渠道2、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道2设置于结构基础下方,排污渠道2的顶部开口且与砂砾层7连通;排污渠道2的底部为倾斜面;排污渠道2内填充有砂砾,排污渠道2内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠21和倾斜设置的导流管22,导流管22设置于导流渠21下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管23以水平排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠21为方管,导流渠21管壁上部设置有通孔;导流管22为圆管,导流管22的管壁上部设置有通孔;

所述导流渠21的截面为导流管22截面的2倍;导流渠21上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠21横截面积的1/3;导流管22管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管22横截面积的1/5;所述导流渠21的外表面和导流管22的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠21管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管22的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管8和温度监测管9;温度监测管9内设置有温度传感器;加热管8围绕真空抽提装置的抽提管23设置;所述相邻的加热管8的间距为1.5m;所述温度监测管9设置数量为每5平方米1根;

所述加热管8为燃气辐射管,燃气辐射管设置有烧嘴一端为首端,相邻燃气辐射管的首端和尾端反向设置;

本实施例中,排污渠道2设置于结构基础一侧且为最低点,图8的四个端点a、b、c和d中,d至c向坡度为0.02,b至c向坡度为0.01;

天然基底层1的长为22.5m,宽为35m,在天然基底层1上堆放总土方量为1750m3的待处理土壤e,同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;

本实施例中,处理前的土壤中,污染物类别为石油类有机物,包括轻质油和重油,处理前土壤密度约为1500kg/m3,总量约为2625吨,含水率为10%,总石油烃的初始质量浓度为50000ppm5%。修复过程持续70天,修复目标温度为300℃,处理后的污染物去除率达到>99.90%,处理后的质量浓度为201ppm0.0201%,水分也被去除,处理后的土壤的含水率为0%。在导流渠21和导流管22总共收集了393750kg的石油类有机物混合物。

实施例3:

结合图10说明本实施例;本实施例土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层1、土工布层3、hepe土工膜层4、隔热层5、混凝土层6和砂砾层7构成;

所述天然基底1的上表面为坡面,天然基底层1的上表面设置有土工布层3,土工布层3上表面设置有hepe土工膜层4,hepe土工膜层4上表面设置有隔热层5,隔热层5上表面设置有混凝土层6,混凝土层6上表面设置有砂砾层7;

所述天然基底层1由壤土构成;天然基底层1为夯实后的平整地面,表面抗压强度为1mpa;所述隔热层5由陶粒隔热砖构成;所述土工布层3的厚度为1.5mm;hepe土工膜层4的厚度为1.5mm;隔热层5的厚度为200mm;混凝土层6的厚度为150mm;砂砾层7的厚度为100mm;

所述排污装置由排污渠道2、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道2设置于结构基础下方,排污渠道2的顶部开口且与砂砾层7连通;排污渠道2的底部为倾斜面;排污渠道2内填充有砂砾,排污渠道2内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠21和倾斜设置的导流管22,导流管22设置于导流渠21下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管23以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠21为方管,导流渠21管壁上部设置有通孔;导流管22为圆管,导流管22的管壁上部设置有通孔;

所述导流渠21的截面为导流管22截面的2倍;导流渠21上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠21横截面积的1/3;导流管22管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管22横截面积的1/5;所述导流渠21的外表面和导流管22的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠21管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管22的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管8和温度监测管9;温度监测管9内设置有温度传感器;加热管8围绕真空抽提装置的抽提管23设置;所述相邻的加热管8的间距为1.5m;所述温度监测管9设置数量为每5平方米1根;所述加热管8为燃气辐射管,燃气辐射管设置有烧嘴一端为首端,相邻燃气辐射管的首端和尾端反向设置;

本实施例中,排污渠道2设置于结构基础一侧且为最低点;天然基底层1的长为22.5m,宽为35m,在天然基底层1上堆放总土方量为3500m3的待处理土壤e,同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;基底的四周,加装防护墙壁作为挡土结构f;能够防止松散的土壤下滑,使反应系统内能容纳的待修复土壤容积增大;

本实施例中,处理前的土壤密度约为1500kg/m3,总量约为5400吨,含水率为5%,污染物类别包括石油有机物,苯,甲苯,乙苯,和二甲苯,初始质量浓度分别为590ppm,0.15ppm,0.690ppm,8ppm,和24ppm,处理后的污染物去除率分别为98.40%,>99.0%,>99.0%,>99.0%,和99.79%,处理后的质量浓度分别为9.44,未检出,未检出,0.05和0.05ppm。修复过程持续60天,修复目标温度为150℃,在导流渠21和导流管22总共收集了2625kg的液态污染物混合物以及270000kg的水。

实施例4:

结合图11说明本实施例;本实施例土壤污染物序批式异位热脱附系统由结构基础、热脱附装置和排污装置构成;

所述结构基础由天然基底层1、土工布层3、hepe土工膜层4、隔热层5、混凝土层6和砂砾层7构成;

所述天然基底层1的上表面为坡面,天然基底层1的上表面设置有土工布层3,土工布层3上表面设置有hepe土工膜层4,hepe土工膜层4上表面设置有隔热层5,隔热层5上表面设置有混凝土层6,混凝土层6上表面设置有砂砾层7;

所述天然基底层1由壤土构成;天然基底层1为夯实后的平整地面,表面抗压强度为1mpa;所述隔热层5由陶粒隔热砖构成;所述土工布层3的厚度为1.5mm;hepe土工膜层4的厚度为1.5mm;隔热层5的厚度为200mm;混凝土层6的厚度为150mm;砂砾层7的厚度为100mm;

所述排污装置由排污渠道2、多相抽提装置和真空抽提装置构成;排污渠道2设置于结构基础下方,排污渠道2的顶部开口且与砂砾层7连通;排污渠道2的底部为倾斜面;排污渠道2内填充有砂砾,排污渠道2内设置有与外部连通的倾斜设置的导流渠21和倾斜设置的导流管22,导流管22设置于导流渠21下方;多相抽提装置和真空抽提装置设置于结构基础外部,多相抽提装置的抽提管与导流管22一端通过卸料管连接,卸料管上设置有卸料阀,真空抽提装置的抽提管23以竖向排布方式均匀设置于结构基础上方的待处理土壤中;所述导流渠21为方管,导流渠21管壁上部设置有通孔;导流管22为圆管,导流管22的管壁上部设置有通孔;

所述导流渠21的截面为导流管22截面的2倍;导流渠21上管壁设置的通孔的横截面积为导流渠21横截面积的1/3;导流管22管壁上部设置的通孔的横截面积为导流管22横截面积的1/5;所述导流渠21的外表面和导流管22的外表面分别包覆有两层金属网;内层的金属网的网孔大于外层金属网的网孔,导流渠21管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔,导流管22的管壁上部设置的通孔的孔径大于内层的金属网的网孔;

所述热脱附装置包括加热管8和温度监测管9;温度监测管9内设置有温度传感器;加热管8围绕真空抽提装置的抽提管23设置;所述相邻的加热管8的间距为1.5m;所述温度监测管9设置数量为每5平方米1根;所述加热管8为燃气辐射管,燃气辐射管设置有烧嘴一端为首端,相邻燃气辐射管的首端和尾端反向设置;

本实施例中,排污渠道2设置于结构基础一侧且为最低点;结构基础位于地平面以下,深度为5m,图11中,g为地平面;天然基底层1的长为22.5m,宽为35m,在天然基底层1上堆放总土方量为3500m3的待处理土壤e,同时,为了避免产生扬尘或雨水浸沥,可以使用防扬尘网或防雨塑料布苫盖待处理土壤;

本实施例中,处理前的土壤密度约为1500kg/m3,总量约为5400吨,含水率为25%,污染物类别包括四氯乙烯、三氯乙烯和氯乙烯,初始质量浓度分别为1.25ppm,0.528ppm和1.35ppm,处理后污染物的去除率分别为98.52%,99.48%和97.84%,处理后的质量浓度分别为0.02,0.003和0.03ppm。修复过程持续120天,修复目标温度为250℃,在导流渠21和导流管22总共收集了1350000kg的液态污染物混合物和水。

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