适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置及方法与流程

文档序号:23352659发布日期:2020-12-18 17:42阅读:来源:国知局

技术特征:

1.适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:包括污染物脱附装置、臭氧输送管路、气流输送管路、微泡沫发生装置和废气废液收集装置,所述污染物脱附装置包括底盘,所述底盘由支架和固定于支架中心的漏斗形凹槽组成,且漏斗形凹槽的底面设有气流入口、泡沫入口和废液出口;所述支架的上部设有洗脱反应室,所述洗脱反应室底部设有多孔承托板,所述多孔承托板上设有若干个微孔、若干个气流分支口,所述若干个气流分支口的下端分别通过气流支管与气流入口出气端连接,所述气流分支口的上面设有气流循环挡板,所述气流循环挡板的底部固定在多孔承托板上;所述洗脱反应室的顶部设有顶盖;所述顶盖上设有臭氧入口、泡沫回流口和废气出口,所述污染物脱附装置设置在超声振动容器内;所述臭氧输送管路包括臭氧发生器,所述臭氧发生器的气体输入端与氧气瓶连接,气体输出端通过臭氧管路与臭氧入口连接,臭氧管路上设有第一单向阀,为污染物脱附装置提供臭氧用以氧化焦化土壤中的有机污染物;所述气流输送管路包括第一空气泵,所述第一空气泵通过气流管路与气流入口连接,为污染物脱附装置提供气流用以实现土壤流态化、沸腾化;所述微泡沫发生装置包括发泡剂输送管路和空气输送管路,所述发泡剂输送管路包括蠕动泵,所述蠕动泵的输入口通过液体管路伸入表面活性剂容器内,所述蠕动泵的输出端通过液体管路与三通的第一端连接,且在蠕动泵与三通的液体管路上设有第二单向阀;所述空气输送管路包括第二空气泵,所述第二空气泵通过气体管路与三通的第二端连接,所述三通的第三端通过泡沫管路与多孔固结砂芯的一端连接,所述多孔固结砂芯的另一端通过泡沫管路与泡沫缓冲容器的下端连接,所述泡沫缓冲容器的上端通过泡沫管路与泡沫入口连接,同时泡沫缓冲容器的上端通过泡沫回流管路与泡沫回流口连接,并泡沫回流管路上设有第三单向阀;所述废气废液收集装置包括废气收集瓶和废液吸收瓶,所述废气收集瓶通过废气管路与废气出口连接,所述废液吸收瓶通过废液管路与废液出口连接,并在废液管路上设有真空泵。

2.根据权利要求1所述的适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:所述臭氧输送管路中的第一单向阀与臭氧入口之间的臭氧管路设有第一流量计,用于计量臭氧流量;所述气流输送管路中的第一空气泵与气流入口之间的气流管路上设有第二流量计,用于计量第一空气泵的流量;所述发泡剂输送管路中的第二单向阀与三通的第一端之间的液体管路上设有第三流量计,用于计量表面活性剂的流量;所述空气输送管路中的第二空气泵与三通的第三端之间的气体管路上设有第四流量计,用于计量第二空气泵的流量;在所述真空泵与废液出口的废液管路上设有第一阀门,在所述泡沫缓冲容器与泡沫入口的管路上设有第二阀门。

3.根据权利要求1所述的适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:所述气流循环挡板为伞状;所述微孔孔径小于0.1mm,若干个微孔与若干个气流分支口相互间隔,均匀分布在多孔承托板上;所述气流入口的出气端设有与气流分支口数量相等的小接口,所述若干个气流分支口的下端分别通过气流支管与气流入口出气端的小接口连接。

4.根据权利要求1所述的适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:所述洗脱反应室顶端与顶盖之间设有100目的尼龙网;所述洗脱反应室与顶盖、洗脱反应室与底盘均采用活动连接。

5.根据权利要求1所述的适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:所述多孔固结砂芯的孔径为0.01mm。

6.根据权利要求1所述的适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置,其特征在于:所述废气收集瓶内设有活性炭;所述废液吸收瓶内设有废液吸收剂。

7.利用权利要求1-6任一项所述的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置的土壤污染脱附方法,其特征在于:包括以下步骤:

(1)污染土壤铺设:打开顶盖,将待脱附的焦化场地污染土壤平铺在洗脱反应室底部的多孔承托板上;

(2)臭氧氧化及土壤“沸腾化”:开启臭氧输送管路中的臭氧发生器,臭氧发生器输出的臭氧由臭氧入口进入洗脱反应室,调节臭氧流量,对焦化场地污染土壤中的有机物进行氧化;同时启动气流输送管路的第一空气泵,第一空气泵将空气从气流入口送入若干个气流分支口,并通过气流循环挡板均匀布风,调节气流输送管路的空气流量实现土壤“沸腾化”;

(3)表面活性剂微泡沫洗脱:关闭臭氧发生器、第一空气泵,确保第二阀门关闭,开启泡沫管路上的第二阀门,开启发泡剂输送管路中的蠕动泵,泵入表面活性剂溶液,同时启动空气输送管路的第二空气泵输出空气,通过三通使表面活性剂溶液与空气混合,控制第二空气泵输出的空气与泵入的表面活性剂溶液的气液比,使微泡沫在多孔固结砂芯处产生,并暂时储存于泡沫缓冲容器中,然后由泡沫入口注入污染物脱附装置,待其充满整个洗脱反应室后,关闭蠕动泵、第二空气泵和第二阀门,开启第一阀门,将脱附装置置于超声振动容器中,开启超声振动容器的超声振动,进行焦化场地污染土壤有机物的脱附。

(4)废气废液收集:洗脱过程中的废气由废气出口进入废气收集瓶,通过活性炭进行吸附;

待洗脱结束,关闭超声振动容器的超声振动;打开真空泵,将洗脱过程产生的废液通过真空泵抽出,并由废液收集瓶收集,采用废液吸收剂进行消泡和污染物的处理。

8.根据权利要求7所述的利用沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置的土壤污染脱附方法,其特征在于:所述(2)臭氧氧化及土壤“沸腾化”中,臭氧输送管路中臭氧流量为0.1~0.3l/min;气流输送管路中的空气流量为90~120l/min;所述臭氧氧化及土壤“沸腾化”的实施时间为2~5min。

9.根据权利要求7所述的利用沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置的土壤污染脱附方法,其特征在于:所述(3)表面活性剂微泡沫洗脱中,第二空气泵输出的空气与泵入的表面活性剂溶液的气液比为3.3~20:1;所述超声振动容器的超声振动频率为40khz;所述开启超声振动容器的超声振动,进行焦化场地污染土壤有机物的脱附时间为30~60min。

10.根据权利要求7所述的利用沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置的土壤污染脱附方法,其特征在于:所述(1)污染土壤铺设中的焦化场地污染土壤平铺厚度不超过气流循环挡板高度的2/3。


技术总结
本发明公开了适用于焦化场地的沸腾式微泡沫土壤污染脱附装置及方法,该装置包括污染物脱附装置、臭氧输送管路、气流输送管路、微泡沫发生装置和废气废液收集装置,臭氧输送管路与污染物脱附装置的臭氧入口连接,为其提供臭氧用以氧化焦化土壤中的有机污染物;气流输送管路与污染物脱附装置的气流入口连接,为其提供气流用以实现土壤流态化、沸腾化;微泡沫发生装置与泡沫入口连接;废气废液收集装置分别与废液出口、废气出口连接;脱附方法分三阶段:(1)臭氧氧化及土壤“沸腾化”,启动臭氧输送管路、气流输送管路;(2)表面活性剂微泡沫洗脱,关闭臭氧输送管路、气流输送管路,启动微泡沫发生装置;(3)废气废液收集。

技术研发人员:李华;朱宇恩;张雅鑫
受保护的技术使用者:山西大学
技术研发日:2020.08.29
技术公布日:2020.12.18
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