本公开属于有机污染土壤修复领域，尤其涉及一种土壤热脱附修复和尾气催化治理方法。
技术背景
随着我国经济的快速发展，土壤环境受到的挥发性有机物(VOC)和半挥发性有机物(SVOC)的污染日益增多。目前对VOC和SVOC污染土的治理通常是将污染土挖出后进行填埋、焚烧和生物处理。但这些方法都存在各自的缺点，填埋和焚烧费用昂贵，并会发生二次污染；生物处理周期长，且处理效果不理想。针对这些污染物的特点，热脱附修复技术体现出修复周期短、效率高、效果好、无废水产生，且操作灵活、稳定等优点。
热脱附修复技术是将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，进入气体处理系统的过程。一般来说热脱附技术可以分类为原位热脱附技术和异位热脱附技术两大类。
原位热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离、去除，挥发出来的气态产物通过收集和捕获后进行净化处理。异位热脱附技术则用来处理一些适于开展异位环境修复的区域，将污染土壤提取出来并通过专门的热脱附系统装置处理。异位热脱附系统可分为直接热脱附和间接热脱附，也可分为高温热脱附和低温热脱附。
能耗高是热脱附修复技术在应用过程中最主要的问题，同时，尾气一般采用焚烧处理，为了避免二噁英的产生，需控制温度在800～1200℃之间，消耗更能多的能源，增加成本。
技术实现要素：
基于此，本公开揭示了一种有机污染土壤热脱附修复和尾气催化治理装置，所述装置包括：进料系统、脱附系统和尾气处理系统；
所述进料系统包括依次连接的破碎单元(1)、筛分单元(2)和运输单元(3)；所述破碎单元(1)将土壤中大石块破碎成小颗粒，所述筛分单元(2)用于过滤掉粒径较大的石块，所述运输单元(3)用将筛分单元(2)筛分出的小颗粒运至热脱附单元(4)中；
所述脱附系统包括依次连接的风机(9)、电加热单元(5)和热脱附单元(4)；所述电加热单元(5)将气体加热到设置温度，所述热脱附单元(4)利用高温气体将土壤加热，是土壤表面有机污染物挥发至气体中；
所述脱附系统和尾气处理系统包括依次连接的旋风除尘器(6)、袋式除尘器(7)和催化燃烧器(8)；所述旋风除尘器(6)对热脱附后的废气进行初步除尘，去除颗粒较大的粉尘，所述袋式除尘器(7)进一步将废气中的细小粉尘进行过滤，所述催化燃烧器(8)将废气中有机污染物进行催化氧化处理，生成H2O和CO2。
本公开具有的有益效果：采用电加热方式代替传统的燃气燃烧加热方式，废气在系统中循环使用，不仅充分利用废气余热，减少加热成本，而且还不产生废气排放，避免二次污染。
附图说明
图1是本公开一个实施例中一种有机污染土壤热脱附修复和尾气催化治理装置的示意图；
图中，1、破碎单元；2、筛分单元；3、运输单元；4、热脱附单元；5、电加热单元；6、旋风除尘器；7、袋式除尘器；8、催化燃烧器；9、风机。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本公开的具体实施方式。
在一个实施例中，本公开揭示了一种有机污染土壤热脱附修复和尾气催化治理装置，所述装置包括：进料系统、脱附系统和尾气处理系统；
所述进料系统包括依次连接的破碎单元(1)、筛分单元(2)和运输单元(3)；所述破碎单元(1)将土壤中大石块破碎成小颗粒，所述筛分单元(2)用于过滤掉粒径较大的石块，所述运输单元(3)用将筛分单元(2)筛分出的小颗粒运至热脱附单元(4)中；
所述脱附系统包括依次连接的风机(9)、电加热单元(5)和热脱附单元(4)；所述电加热单元(5)将气体加热到设置温度，所述热脱附单元(4)利用高温气体将土壤加热，是土壤表面有机污染物挥发至气体中；
所述脱附系统和尾气处理系统包括依次连接的旋风除尘器(6)、袋式除尘器(7)和催化燃烧器(8)；所述旋风除尘器(6)对热脱附后的废气进行初步除尘，去除颗粒较大的粉尘，所述袋式除尘器(7)进一步将废气中的细小粉尘进行过滤，所述催化燃烧器(8)将废气中有机污染物进行催化氧化处理，生成H2O和CO2。
在本实施例中，所述运输单元(3)与热脱附单元(4)相连接，所述运输单元(3)将破碎、筛分后的有机污染土壤运至热脱附单元(4)中，所述热脱附单元(4)将土壤中的有机污染物脱附至气相中，净化后的土壤用于回填或二次利用；
所述热脱附单元(4)出气口与旋风除尘器(6)连接，被脱附出来的含有有机污染物的废气依次经过旋风除尘器(6)、袋式除尘器(7)；
所述催化燃烧器(8)与风机(9)相连接，利用废气中余热将催化燃烧器(8)中的催化剂预热到控制温度，废气中的有机污染物被催化氧化处理，风机(9)将废气送至电加热单元(5)中，循环使用。
所述风机(9)分别与催化燃烧器(8)、电加热单元(5)连接，经过催化处理的废气在电加热单元(5)中被加热，循环使用，废气中的余热可节省加热成本，减少废气排放。
在一个实施例中，所述催化燃烧器(8)的前端设置有补风口。
在本实施例中，所述补风口用于调节催化燃烧器(8)内废气温度和含氧量。
在一个实施例中，所述风机(9)的出气端设置有排风口。
在本实施例中，所述排风口用于排除少量气体。
在一个实施例中，所述筛分单元(2)将粒径小于50mm的土壤颗粒送至热脱附单元(4)进行热脱附处理，所述筛分单元(2)将粒径大于50mm的颗粒返回破碎单元(1)中重新进行处理。
在一个实施例中，所述电加热单元(5)内设有多组电加热管，将气体加热至450～600℃，在此范围内，土壤中有机污染物能够被充分脱附。
在一个实施例中，所述催化燃烧器(8)的温度控制在300～500℃范围内，所述废气在催化燃烧器(8)内停留2秒以上。
在一个实施例中，如图1所示的一种有机污染土壤热脱附修复和尾气催化治理装置，包括进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。所述进料系包括依次连接的破碎单元1、筛分单元2和运输单元3，所述脱附系统包括依次连接的风机9、电加热单元5和热脱附单元4，所述尾气处理系统包括依次连接的旋风除尘器6、袋式除尘器7和催化燃烧器8。
所述运输单元3与热脱附单元4连接，所述热脱附单元4与旋风除尘器6连接，所述催化燃烧器8与风机9连接，所述催化燃烧器8前端设置补风口，所述风机9后端设置排风口。
本具体实施方式的整体工艺流程：有机污染土壤中大粒径颗粒在破碎单元1中被粉碎，经筛分单元2筛分后，粒径小于50mm的土壤颗粒由运输单元3输送至热脱附单元4中，用于后续热脱附处理；粒径大于50mm的颗粒返回破碎单元1中继续破碎处理。
在热脱附单元4中，有机污染土壤被热风加热，使附着在颗粒表面的有机污染物脱附至气相中，与土壤分离，经充分脱附后的土壤可用于回填，含有被脱附出来的有机污染物的废气依次经过旋风除尘器6和袋式除尘器7，进行除尘处理，除尘过程中，回收的土壤也可用于回填或二次利用。
除尘处理后的废气，通入催化燃烧器8中，催化燃烧器8中的催化剂被废气的余热加热至300～500℃范围内，通过催化燃烧器8的补风口补充空气，调节催化温度和废气的含氧量，废气在催化燃烧器8中停留时间在2秒以上，废气中的有机污染物被充分催化分解成CO2和H2O，并释放大量的热，使气体温进一步升高。
净化后的气体由风机9排入电加热单元5中，采用电加热的方式对气体进行加热，使气体温度达到450～600℃。风机9出口端设有排风口，排出少量气体。由于经催化处理后的废气温度较高，因此大大减少加热成本。加热后的高温气体通入热脱附单元4中，在该温度下可充分脱附附着在土壤颗粒表面的有机污染物。
上述实施例为本公开较佳的实施方式，但本公开的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本公开的保护范围之内。