本發(fā)明涉及環(huán)境工程領(lǐng)域，尤其涉及一種烴類污染土壤修復(fù)的基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

烴類污染物易于隱匿于土壤環(huán)境，大多具有毒性，損害土壤和地下水資源。目前研究顯示油田勘探、開采和油品儲(chǔ)運(yùn)、運(yùn)輸和使用過程中發(fā)生的各種泄露事故，造成了嚴(yán)重的烴類土壤污染。烴類污染物在一定條件下直接從土壤中解吸附，產(chǎn)生揮發(fā)性的有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds,VOCs,行業(yè)俗稱“油氣”)，而VOCs對(duì)增強(qiáng)大氣氧化性的作用比氮氧化物NOx更加重要，是造成嚴(yán)重霧霾污染的最重要污染物。如果任憑烴類污染物在土壤中聚集，會(huì)嚴(yán)重污染環(huán)境衛(wèi)生，造成能源浪費(fèi)，安全隱患以及經(jīng)濟(jì)損失等一系列問題，對(duì)人類生命健康造成了威脅。

據(jù)美國(guó)超級(jí)基金統(tǒng)計(jì)，采用土壤氣相抽提技術(shù)(soil vapor extraction，SVE)、焚燒、固化/穩(wěn)定、生物修復(fù)等技術(shù)修復(fù)的美國(guó)1104個(gè)烴類污染場(chǎng)地土壤中，SVE技術(shù)修復(fù)場(chǎng)地的數(shù)量和土壤體積均列首位。但傳統(tǒng)SVE技術(shù)不適用于孔隙小，通氣透水性能差的黏性土壤，通常采用熱強(qiáng)化SVE?，F(xiàn)有的熱強(qiáng)化SVE系統(tǒng)大多采用異位處理，處理過程中揮發(fā)性有機(jī)物未能得到及時(shí)的收集，活性炭吸附飽和后直接做危廢處理，活性炭和所富集烴類的熱能未能循環(huán)利用。從目前企業(yè)應(yīng)用的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)來看，修復(fù)系統(tǒng)的成本較高，占地面積大，部分系統(tǒng)修復(fù)效率不高，并造成了經(jīng)濟(jì)和資源的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染場(chǎng)所治理系統(tǒng)，成本低，撬裝化，實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用、有機(jī)廢氣的礦化和活性炭的循環(huán)利用，能吸附凈化油氣、廢物資源化和自動(dòng)控制，對(duì)油氣凈化后的濃度實(shí)時(shí)檢測(cè)，確保處理后可以達(dá)標(biāo)排放。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括：

吹掃裝置1、SVE裝置2、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4、檢測(cè)系統(tǒng)5和控制裝置6；其中，

所述吹掃裝置1經(jīng)所述熱能循環(huán)裝置4與所述SVE裝置2連接；

所述SVE裝置2與所述活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3連接；

所述活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3分別與所述熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5連接；

所述控制裝置6，分別與吹掃裝置1、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5電氣連接，對(duì)吹掃裝置1、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5協(xié)同控制完成烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)過程。。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的土壤修復(fù)系統(tǒng)，通過設(shè)置熱能循環(huán)裝置與吹掃裝置、SVE裝置和活性炭吸附土壤抽提凈化裝置配合，能實(shí)現(xiàn)熱能的循環(huán)利用、有機(jī)廢氣的礦化和活性炭的循環(huán)利用，成本低，撬裝化，符合可持續(xù)發(fā)展的國(guó)情，通過應(yīng)用控制裝置的機(jī)電控制與活性炭吸附土壤抽提凈化裝置配合并利用燃燒產(chǎn)生的熱能，使基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)具有吸附凈化油氣、廢物資源化和自動(dòng)控制的作用，對(duì)油氣凈化后的濃度時(shí)時(shí)檢測(cè)，確保系統(tǒng)處理后可以達(dá)標(biāo)排放。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合本發(fā)明的具體內(nèi)容，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另需要說明的是本文中所提到的描述方位的“上”、“下”、“左”、“右”、“前、“后”除特殊說明均不特指該方位，只是為了描述方便，所述產(chǎn)品的放置方向不同其描述也不盡相同。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下可理解的方位，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括：

吹掃裝置1、SVE裝置2、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4、檢測(cè)系統(tǒng)5和控制裝置6；其中，

吹掃裝置1經(jīng)熱能循環(huán)裝置4與SVE裝置2連接；

SVE裝置2與活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3連接；

活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3分別與熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5連接。

控制裝置6，分別與吹掃裝置1、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5電氣連接，對(duì)吹掃裝置1、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5協(xié)同控制完成烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)過程。

上述修復(fù)系統(tǒng)中，吹掃裝置1包括：

空壓機(jī)11、第一流量計(jì)12、第一溫度計(jì)13、第二流量計(jì)14、吹掃管路15和第一電磁閥16；其中，

空壓機(jī)11通過第一流量計(jì)依次經(jīng)熱能循環(huán)裝置4的熱交換器47和燃燒器41和吹掃管路連接至SVE裝置2的通氣管21；

第一溫度計(jì)13設(shè)在熱交換器47連接燃燒器41之間的管路上；

第二流量計(jì)14設(shè)在燃燒器41連接通氣管21的吹掃管路上；

第一電磁閥16設(shè)在熱能循環(huán)裝置4的燃燒器41連接活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3的管路上。

上述修復(fù)系統(tǒng)中，SVE裝置2包括：

通氣管21、LPHs污染場(chǎng)所22和抽提管23；其中，

通氣管21和抽提管23分別設(shè)在LPHs污染場(chǎng)所22內(nèi)；

通氣管21經(jīng)熱能循環(huán)裝置4與吹掃裝置1連接；

抽提管23與活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3連接。

上述修復(fù)系統(tǒng)中，活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3包括：

真空泵31、氣液分離罐32、吸附凈化進(jìn)口管路33、活性炭吸附罐34、第二溫度計(jì)35、吸附凈化出口管路37和第二電磁閥36；其中，

氣液分離罐32前端管路上設(shè)置真空泵31；

氣液分離罐32后端管路與活性炭吸附罐34的吸附凈化進(jìn)口管路33連接；

活性炭吸附罐34的吸附凈化出口管路37與檢測(cè)系統(tǒng)5連接；

吸附凈化出口管路37上設(shè)有第二電磁閥36；

活性炭吸附罐34設(shè)有第二溫度計(jì)35；

活性炭吸附罐34經(jīng)管路與熱能循環(huán)裝置4的燃燒器41連接。

上述修復(fù)系統(tǒng)中，熱能循環(huán)裝置4包括：

燃燒器41、助燃?xì)怏w供氣裝置42、第三電磁閥43、第三流量計(jì)44、助燃管路45、第三電磁閥46、熱交換器47、第五電磁閥48和燃燒凈化出口管路49；其中，

燃燒器41的吸附凈化氣入口與活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3的吸附凈化出口管路37連接；

燃燒器41的熱氣出口經(jīng)吹掃管路與SVE裝置2的通氣管21連接；

助燃?xì)怏w供氣裝置42經(jīng)依次設(shè)有第三電磁閥43、第三流量計(jì)44的助燃管路45與燃燒器41的助燃?xì)馊肟谶B接；

燃燒器41的循環(huán)氣入口和循環(huán)氣出口分別經(jīng)管路與熱交換器47連接；

熱交換器47經(jīng)設(shè)有第五電磁閥48的燃燒凈化出口管路49與檢測(cè)系統(tǒng)5連接，熱交換器47設(shè)有連接吹掃裝置1的入口。

上述修復(fù)系統(tǒng)中，檢測(cè)系統(tǒng)5包括：

穩(wěn)壓罐51、檢測(cè)管路52、HC濃度檢測(cè)儀53、數(shù)據(jù)采集器54和排氣管55；其中，

數(shù)據(jù)采集器54與HC濃度檢測(cè)儀53連接，HC濃度檢測(cè)儀53經(jīng)檢測(cè)管路52與穩(wěn)壓罐51連接；

穩(wěn)壓罐51分別與活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3和熱能循環(huán)裝置4連接，穩(wěn)壓罐51上設(shè)有排氣管55。

上述烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)中，熱交換器47、燃燒器41同時(shí)接入吹掃裝置1和熱能循環(huán)裝置4工作，活性炭吸附罐34同時(shí)接入活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3和熱能循環(huán)裝置4；SVE裝置2的通氣管21連接吹掃裝置1，抽提管23連接活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3；活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3通過吸附凈化出口管路37連接檢測(cè)系統(tǒng)5，吸附凈化進(jìn)口管路33連接SVE裝置2；熱能循環(huán)裝置4通過燃燒凈化出口管路49連接檢測(cè)系統(tǒng)5；吹掃裝置1吹掃SVE裝置2中的污染土壤，土壤中的污染物脫附，被活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3抽提到地面凈化后經(jīng)檢測(cè)系統(tǒng)5檢測(cè)達(dá)標(biāo)后排空；當(dāng)活性炭吸附罐34吸附飽和后，檢測(cè)系統(tǒng)5顯示HC濃度超標(biāo)，開啟熱能循環(huán)裝置4，活性炭脫附，脫附后的氣體進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱能用于加熱吹掃氣體。

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

實(shí)施例一

如圖1所示，本實(shí)施例的基于熱強(qiáng)化SVE的烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)，包括：吹掃裝置1、SVE裝置2、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5；熱交換器47、燃燒器41同時(shí)接入吹掃裝置1和熱能循環(huán)裝置4工作，活性炭吸附罐34同時(shí)接入活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3和熱能循環(huán)裝置4；SVE裝置2的通氣管21連接吹掃裝置1，抽提管23連接活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3；活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3通過吸附凈化出口管路37連接檢測(cè)系統(tǒng)5，吸附凈化進(jìn)口管路33連接SVE裝置2；熱能循環(huán)裝置4通過燃燒凈化出口管路49連接檢測(cè)系統(tǒng)5；吹掃裝置1吹掃SVE裝置2中的污染土壤，土壤中的污染物脫附，被活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3抽提到地面凈化后經(jīng)檢測(cè)系統(tǒng)5檢測(cè)達(dá)標(biāo)后排空；當(dāng)活性炭吸附罐34吸附飽和后，檢測(cè)系統(tǒng)5顯示HC濃度超標(biāo)，開啟熱能循環(huán)裝置4，活性炭脫附，脫附后的氣體進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱能用于加熱吹掃氣體。

所述的吹掃裝置1包括空壓機(jī)11、第一流量計(jì)12,、第一溫度計(jì)13、第二流量計(jì)14、吹掃管路15及第一電磁閥16，吹掃裝置1通過吹掃管路15連接到通氣管21，采用空壓機(jī)吹掃方式，通過空壓機(jī)11產(chǎn)生壓縮空氣(第一流量計(jì)12控制空氣流量)經(jīng)熱交換器47預(yù)加熱(第一溫度計(jì)13監(jiān)測(cè))再經(jīng)燃燒器加熱到預(yù)定溫度(第二溫度計(jì)14監(jiān)測(cè))后通過吹掃管路15對(duì)SVE裝置2進(jìn)行吹掃，第一電磁閥16為常閉閥。

所述的SVE裝置2包括：通氣管21、LPHs污染場(chǎng)所22和抽提管23，吹掃裝置1通過通氣管21對(duì)LPHs污染場(chǎng)所22進(jìn)行吹掃，由于污染物的揮發(fā)性，土壤脫附，抽提管23一側(cè)連接真空泵31產(chǎn)生負(fù)壓，最后污染物經(jīng)抽提管23抽提到地面。

所述的活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3包括：真空泵31、氣液分離罐32、吸附凈化進(jìn)口管路33、活性炭吸附罐34、第三溫度計(jì)35、第二電磁閥36和吸附凈化出口管路37。真空泵31產(chǎn)生負(fù)壓，污染物被抽提到地面，經(jīng)氣液分離罐32的分離和活性炭吸附罐34的吸附凈化后經(jīng)常開的第二電磁閥36和吸附凈化出口管路37進(jìn)入到檢測(cè)系統(tǒng)5，檢測(cè)達(dá)標(biāo)后排空。

所述的熱能循環(huán)裝置4包括：燃燒器41、助燃?xì)怏w42、第三電磁閥43、第三流量計(jì)44、助燃管路45、第四電磁閥46、熱交換器47、第五電磁閥48和燃燒凈化出口管路49，燃燒器41包括內(nèi)燃燒和外加熱兩部分，空氣有燃燒器41外部加熱到預(yù)定溫度后經(jīng)吹掃管路15到活性炭吸附罐34，活性炭脫附；污染物進(jìn)入到燃燒器41內(nèi)部燃燒，同時(shí)助燃?xì)怏w42通過助燃管路45到燃燒器41內(nèi)部助燃，使燃燒更充分，燃燒產(chǎn)生的熱能用于加熱氣體；燃的第五電磁閥48和燃燒凈化出口管路49進(jìn)檢測(cè)系統(tǒng)5，檢測(cè)達(dá)標(biāo)后排空。

所述的檢測(cè)系統(tǒng)5包括：穩(wěn)壓罐51、檢測(cè)管路52、HC濃度檢測(cè)儀53、數(shù)據(jù)采集器54及排氣管55，凈化后的氣體進(jìn)穩(wěn)壓罐51，經(jīng)檢測(cè)管路52到HC濃度檢測(cè)儀53和數(shù)據(jù)采集54，檢測(cè)達(dá)標(biāo)后經(jīng)排氣管55排空。

上述線條中的吹掃裝置1、活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5分別與控制裝置6電氣連接，控制裝置6能對(duì)吹掃裝置1活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3、熱能循環(huán)裝置4和檢測(cè)系統(tǒng)5協(xié)同控制完成烴類污染土壤修復(fù)系統(tǒng)過程。

本發(fā)明的修復(fù)系統(tǒng)有兩個(gè)反應(yīng)過程。

吹掃裝置1吹掃SVE裝置2中的污染土壤，另一側(cè)活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3的真空泵31抽真空產(chǎn)生負(fù)壓，由于污染物具有揮發(fā)性，土壤中的污染物脫附，隨氣流被活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3抽提到地面凈化后經(jīng)檢測(cè)系統(tǒng)5檢測(cè)達(dá)標(biāo)后排空。

當(dāng)活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3的活性炭吸附罐34吸附飽和后，檢測(cè)系統(tǒng)5顯示HC濃度超標(biāo)，第二電磁閥36關(guān)閉，第一電磁閥16打開，引入熱空氣對(duì)活性炭吸附罐34進(jìn)行吹掃，活性炭脫附，脫附后的氣體進(jìn)入熱能循環(huán)裝置4的燃燒器41進(jìn)行燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱能用于加熱吹掃裝置1的吹掃氣體，進(jìn)入活性炭脫附再生階段。

對(duì)活性炭吸附土壤抽提凈化裝置3的活性炭吸附罐34吹掃一定時(shí)間后，第二電磁閥36打開，第一電磁閥16關(guān)閉，進(jìn)入正常吹掃凈化階段。

由于采用以上技術(shù)方案，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和效果：

(1)本發(fā)明針對(duì)烴類污染土壤，實(shí)現(xiàn)活性炭的循環(huán)利用和有機(jī)廢氣的礦化以及熱能的循環(huán)利用，對(duì)污染土壤有著良好的修復(fù)效果，經(jīng)濟(jì)效益良好。

(2)本發(fā)明以出口濃度為控制參數(shù)，利用機(jī)電控制技術(shù)，僅通過控制電磁閥16和電磁閥36的打開和閉合控制系統(tǒng)的吸附凈化和活性炭的脫附再生，實(shí)現(xiàn)油氣裝置的自動(dòng)運(yùn)行。

(3)本發(fā)明系統(tǒng)的工藝流程簡(jiǎn)單，采用撬裝式設(shè)備，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低。

(4)本發(fā)明采用活性炭吸附技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高效率，低成本的目標(biāo)。

(5)本發(fā)明采用原位修復(fù)技術(shù)，工藝對(duì)周圍環(huán)境污染小，實(shí)現(xiàn)廢物資源化，符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。