箱式成套土壤地下水污染兩相抽提修復(fù)裝置及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明技術(shù)是一套集成于集裝箱內(nèi)，應(yīng)用于有機物污染場地的箱式成套土壤地下 水污染兩相抽提修復(fù)裝置及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，越來越多的工業(yè)企業(yè)搬迀，遺留下來大量的受 污染的存在的環(huán)境風(fēng)險的場地，但場地再利用需求量大，場地再開發(fā)市場規(guī)模急劇膨脹。如 果這些污染場地未經(jīng)修復(fù)，場地的再利用就可能存在人體健康風(fēng)險，甚至引發(fā)嚴(yán)重后果。此 外，由于產(chǎn)業(yè)水平、工業(yè)技術(shù)條件、粗放的環(huán)境管理以及環(huán)境違法等原因，大量現(xiàn)有工業(yè)企 業(yè)同樣存在顯著的土壤地下水污染問題。對于以上污染場地，必須通過合理的技術(shù)手段來 修復(fù)場地中受污染的土壤和地下水，從而有效的控制場地的人體健康和生態(tài)環(huán)境風(fēng)險。
[0003] 近年來國家和地方相關(guān)污染場地管理的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和政策密集出臺，污染場地修復(fù) 產(chǎn)業(yè)化方興未艾。而修復(fù)裝備的產(chǎn)業(yè)化是污染場地修復(fù)產(chǎn)業(yè)化的重要支撐。因此，研制污 染場地修復(fù)成套裝備成為目前的熱點。
[0004] 兩相抽提技術(shù)通過對安裝在地下的抽提井施加真空，同時對地下包氣帶和飽和帶 中的土壤氣體、污染地下水和非水溶性自由相（如果存在）進(jìn)行抽提至地面以上，然后經(jīng)地 面處理設(shè)施處理后排放或做下一步處置。兩相抽提技術(shù)是一種土壤地下水聯(lián)合原位修復(fù) 技術(shù)，修復(fù)工程對場地干擾較小，其可應(yīng)用的目標(biāo)污染物類型包括揮發(fā)性有機污染物、可生 物降解的半揮發(fā)性有機污染物以及可回收非水溶性自由相等，應(yīng)用較廣泛。目前國內(nèi)僅有 少量兩相抽提修復(fù)技術(shù)的應(yīng)用案例，未形成產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用裝備，應(yīng)用案例中的修復(fù)裝置均就 地安裝，修復(fù)完畢就拆除，設(shè)備無法方便的運輸轉(zhuǎn)移和再利用，并且修復(fù)系統(tǒng)設(shè)計時均根據(jù) 場地的特征參數(shù)來進(jìn)行，修復(fù)裝備很難適用于其他不同特征參數(shù)的場地。從節(jié)約成本、避 免重復(fù)投資以及加快修復(fù)工程進(jìn)度的角度考慮，能夠應(yīng)用于多種不同特征參數(shù)場地，方便 運輸轉(zhuǎn)移的箱式成套兩相抽提修復(fù)裝置有很大需求前景。中國專利CN201120475085. 0和 CN201420621000. 9中涉及了類似技術(shù)的修復(fù)裝置，但以上專利均不是箱式成套修復(fù)裝置， 不便于運輸轉(zhuǎn)移；并且均沒有抽提尾氣二次除濕和溫度控制系統(tǒng)，后續(xù)尾氣處理負(fù)荷較大， 效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)無法快速運輸轉(zhuǎn)移、無法在不同污染場地修 復(fù)工程中便捷重復(fù)使用、無法有效進(jìn)行抽提尾氣溫度和濕度控制等缺陷，提供一種可產(chǎn)業(yè) 化應(yīng)用的箱式成套土壤地下水污染兩相抽提修復(fù)裝置，目標(biāo)污染物類型包括揮發(fā)性有機污 染物、可生物降解的半揮發(fā)性有機污染物以及可回收非水溶性自由相。
[0006] 本發(fā)明技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種箱式成套土壤地下水污染兩相抽提修 復(fù)裝置，包括通過管材管件以及電路連接的抽提和氣液分離系統(tǒng)，尾氣濕度和溫度控制系 統(tǒng)，尾氣處理系統(tǒng)以及電氣控制柜，均集成于一個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)。抽提和氣液分離系統(tǒng)包 括：慣性式氣液分離器、真空排液離心栗、水環(huán)式真空栗和氣液分離式循環(huán)水箱；尾氣濕度 和溫度控制系統(tǒng)包括：循環(huán)離心栗、前端汽水熱交換器、冷凝器、后端汽水熱交換器和2個 硅膠除濕罐；尾氣處理系統(tǒng)包括：2個活性炭吸附罐和排氣筒。地下受污染的地下水、含污 染物的土壤氣體以及非水溶性自由相在水環(huán)式真空栗產(chǎn)生的負(fù)壓作用下，通過抽提井和管 路進(jìn)入慣性氣液分離器進(jìn)行氣液分離，分離出的液相中的自由相可回收后根據(jù)需要再利用 或者作為危險廢物處置，液相中的受污染地下水（廢水）通過真空排液離心栗栗入前端汽 水熱交換器作為冷卻水使用，之后少部分廢水作為與水環(huán)式真空栗配套的氣液分離式循環(huán) 水箱的補充水，大部分廢水根據(jù)情況直接納管排放或依托地面廢水處理設(shè)施處理后排放。 脫水后的氣體首先被吸入水環(huán)式真空栗栗腔內(nèi)，再進(jìn)入氣液分離式循環(huán)水箱進(jìn)行二次脫 水，經(jīng)過二次脫水后的氣體依次經(jīng)過前端汽水熱交換器冷卻和冷凝器冷凝后，氣體中部分 高濃度揮發(fā)性有機污染物會以自由相形式的冷凝液被截留下來后回收并根據(jù)需要再利用 或者作為危險廢物處置，冷凝后氣體進(jìn)入后端汽水熱交換器，與氣液分離式循環(huán)水箱內(nèi)的 循環(huán)水進(jìn)行熱交換實現(xiàn)氣體再熱以控制尾氣相對濕度后再進(jìn)入硅膠除濕罐，除濕后的氣體 最后進(jìn)入活性炭吸附罐，經(jīng)活性炭吸附處理后通過排氣筒排放。整個系統(tǒng)通過電氣控制柜 進(jìn)行運行自動控制。
[0007] 本發(fā)明技術(shù)與目前現(xiàn)有技術(shù)相比有如下優(yōu)點：
[0008] (1):本發(fā)明技術(shù)全部設(shè)備集成于一個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱內(nèi)，便于運輸轉(zhuǎn)移，便于在不同 修復(fù)場地之間重復(fù)利用，可以避免重復(fù)投資，加快修復(fù)工程進(jìn)度；
[0009] (2):本發(fā)明技術(shù)安裝了尾氣溫度和濕度控制系統(tǒng)，首先通過冷卻和冷凝的方式， 將尾氣中部分高濃度揮發(fā)性有機物凝結(jié)成液體后回收處置，顯著降低后續(xù)尾氣處理負(fù)荷， 再通過熱交換加熱，將尾氣溫度再熱以降低尾氣相對濕度，使得活性炭對尾氣的處理效率 達(dá)到最優(yōu)；
[0010] (3)本發(fā)明改進(jìn)了尾氣濕度控制系統(tǒng)，在氣液分離除濕基礎(chǔ)上，增加了硅膠吸附除 濕裝置，可進(jìn)一步確保除濕效果，防止尾氣濕度過大，影響后續(xù)活性炭處理效率。
[0011] (4)本發(fā)明技術(shù)設(shè)計充分考慮節(jié)能減排。水環(huán)式真空栗的循環(huán)水和前端汽水熱交 換器的冷卻水，均來自系統(tǒng)抽提的廢水；后端汽水熱交換器利用氣液分離式循環(huán)水箱內(nèi)的 循環(huán)水作為熱交換流體。整個系統(tǒng)不需要額外補充新鮮水，并且充分利用系統(tǒng)自身的余冷 余熱，降低能耗。
【附圖說明】
[0012] 圖1是箱式成套土壤地下水污染兩相抽提修復(fù)裝置工藝流程圖
[0013] 圖2是箱式成套土壤地下水污染兩相抽提修復(fù)裝置系統(tǒng)示意圖
【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0015] 如圖2所示，本發(fā)明所有設(shè)備均安裝在尺寸為12. 03mX 2. 35mX 2. 38m的標(biāo)準(zhǔn)集裝 箱1內(nèi)，包括抽提和氣液分離系統(tǒng)，尾氣濕度和溫度控制系統(tǒng)，尾氣處理系統(tǒng)，以及電氣控 制柜13。各部分通過管材管件以及電路連接。抽提和氣液分尚系統(tǒng)包括：慣性式氣液分尚 器2、真空排液離心栗3、水環(huán)式真空栗4和氣液分離式循環(huán)水箱5 ;尾氣濕度和溫度控制系 統(tǒng)包括：循環(huán)離心栗6、前端汽水熱交換器7,冷凝器8,后端汽水熱交換器9和2個硅膠除 濕罐10 ;尾氣處理系統(tǒng)包括：2個活性炭吸附罐11 ( 一備一用）和排氣筒12。
[0016] 如圖1所示，受污染地下水以及含污染物的土壤氣體在水環(huán)式真空栗4產(chǎn)生的負(fù) 壓作用下，通過抽提井和管路系統(tǒng)進(jìn)入慣性式氣液分離器2進(jìn)行氣液分離，分離出的受污 染地下水通過真空排液離心栗3栗入前端汽水熱交換器7作為冷卻水，經(jīng)熱交換后少量的 水作為與水環(huán)式真空栗4配套的氣液分離式