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一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置

2021-02-01 10:51:28

一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置

  技术领域

  本实用新型涉及土壤修复技术领域,具体涉及一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置,是一种处理挥发性有机物污染土壤的异位修复方式。

  背景技术

  现有处理挥发性有机物污染土壤的异位修复方式包括异位氧化和异位热解析两种工艺,其中常温解析一般在封闭大棚内通过增大污染的土壤和空气之间的接触,增大污染物向空气中挥发的过程,挥发的气体通过收集系统收集到尾气处理装置,利用挥发作用使土壤中的污染物浓度降低,从而达到修复土壤的目的。异位氧化一般向土壤中添加氧化剂,氧化剂将污染物氧化为无毒或相对毒性较小的物质。常见的氧化剂有高锰酸盐、过氧化物、芬顿试剂、臭氧等。

  常温解析需要对土壤进行翻抛作业,加大污染土壤与空气的接触面积,使污染物进入到气流中从而达到修复的效果,但常温解析不改变污染物本身的性质,需要强大的尾气处理系统,增加了处理成本、加大了处理难度。异位化学氧化通过加入氧化药剂使污染物氧化为毒性较小的物质从而修复土壤,但异位氧化一般处理不均匀、氧化时间太长,从而导致了运行成本增加、降低了处理效果。

  常规的解析技术需要根据污染物的特征建立捕集系统,如污染物偏酸就要建碱性的收集池、污染物偏碱就要建酸性的收集池。常规的异位氧化系统处理时长太长、氧化效果不均匀、容易造成部分区域氧化物聚集浓度高、部分区域氧化物聚集浓度低而降低处理效果。

  实用新型内容

  针对上述问题中存在的不足之处,本实用新型提供一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置,该强化通风氧化装置结合了异位氧化和异位热解析两种工艺的优点,将处理效果优化;氧化系统的加入解决了污染物只吹脱不降解的问题,加热鼓风系统的加入解决了处理不均匀、氧化时长太长的问题。

  本实用新型公开了一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置,包括:

  封闭大棚,所述封闭大棚内设有热风机、臭氧发生器、封闭覆盖堆土、臭氧破坏器和引风机,所述封闭大棚外设有尾气处理装置;

  所述热风机与所述臭氧发生器相连,所述臭氧发生器与所述封闭覆盖堆土相连,所述封闭覆盖堆土与所述臭氧破坏器相连,所述臭氧破坏器与所述引风机相连,所述引风机与所述尾气处理装置相连。

  作为本实用新型的进一步改进,所述热风机将所述臭氧发生器产生的臭氧鼓风至所述述封闭覆盖堆土中,臭氧和热风完成对所述封闭覆盖堆土的修复;然后,将从所述封闭覆盖堆土中鼓出的气体收集进入所述臭氧破坏器,将未反应的臭氧破坏;最后,所述引风机将所述封闭大棚内收集的气体进入所述尾气处理装置。

  作为本实用新型的进一步改进,所述封闭大棚为负压大棚。

  作为本实用新型的进一步改进,所述热风机为抗氧化热风机。

  作为本实用新型的进一步改进,所述封闭覆盖堆土的粒径小于5mm。

  作为本实用新型的进一步改进,所述尾气处理装置由布袋除尘器和活性炭吸附器组成。

  与现有技术相比,本实用新型的有益效果为:

  本实用新型的强化通风氧化装置,采用封闭系统降低了开挖修复中对环境造成污染的风险;通过氧化系统和加热鼓风系统可结合异位氧化和异位热解析两种工艺的优点;能够显著缩短处理时长,显著提高修复效果,显著缩减修复场地占地大小,显著降低运行成本。

  附图说明

  图1是本实用新型一种实施例公开的用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置的结构示意图。

  图中:

  1、封闭大棚;2、热风机;3、臭氧发生器;4、臭氧破坏器;5、引风机; 6、尾气处理装置;A、封闭覆盖堆土。

  具体实施方式

  为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

  在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

  在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

  下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述:

  如图1所示,本实用新型提供一种用于处理VOC污染土壤的强化通风氧化装置,用于处理封闭覆盖堆土A;其包括:封闭大棚1、热风机2、臭氧发生器3、臭氧破坏器4、引风机5和尾气处理装置6;

  其中:

  封闭大棚1、热风机2、臭氧发生器3、臭氧破坏器4、引风机5、尾气处理装置6、封闭覆盖堆土A的作用分别为:

  封闭大棚1:提供一个土壤修复的封闭空间降低了开挖修复中对环境造成污染的风险;

  热风机2:为反应提供热量缩短处理时长;

  臭氧发生器3:为土壤修复提供氧化剂;

  臭氧破坏器4:处理未参加反应的臭氧;

  引风机5:为整套系统提供风压;

  尾气处理装置6:处理系统产生的尾气;

  封闭覆盖堆土A:翻抛后的堆土上覆盖封闭层,为修复对象。

  封闭大棚1、热风机2、臭氧发生器3、臭氧破坏器4、引风机5、尾气处理装置6、封闭覆盖堆土A的布置及连接关系为:

  封闭大棚1内设有热风机2、臭氧发生器3、封闭覆盖堆土A、臭氧破坏器4和引风机5,封闭大棚1外设有尾气处理装置6。

  热风机2与臭氧发生器3相连,臭氧发生器3与封闭覆盖堆土A相连,封闭覆盖堆土A与臭氧破坏器4相连,臭氧破坏器4与引风机5相连,引风机5与尾气处理装置6相连。

  封闭大棚1、热风机2、臭氧发生器3、臭氧破坏器4、引风机5、尾气处理装置6、封闭覆盖堆土A的处理流程为:

  热风机2将臭氧发生器3产生的臭氧鼓风至述封闭覆盖堆土A中,臭氧和热风完成对封闭覆盖堆土A的修复;然后,将从封闭覆盖堆土A中鼓出的气体收集进入臭氧破坏器4,将未反应的臭氧破坏;最后,引风机5将封闭大棚1内收集的气体进入尾气处理装置6。

  具体的:

  本实用新型的热风机2采用有机玻璃材质抗腐蚀、耐氧化,一端与外界大气相连、一端与臭氧发生器3相连,热风机2将大气中的空气加热后泵入封闭覆盖堆土A中,之后与臭氧发生器2产生的臭氧混合。进一步,热风机 2的材质采用FRP耐酸碱VinylEster树脂制作;进一步,热风机2的功率为常规7.5KW,鼓风温度不低于50℃,风速要求在7000m3/h,能够24h连续工作,一台热风机能够达到处理100m3污染土壤的要求。

  本实用新型的臭氧发生器3为集成装置,包括空气处理系统、冷却系统、电源系统、臭氧合成系统,臭氧发生器的产量1kg/h,产生的臭氧与热风机2 鼓入的热风混合泵入到封闭覆盖堆土A中。进一步,臭氧发生器选用高压放电式臭氧发生器,单机产量1kg/h,对应处理100m3污染土壤,连续处理5天。进一步,臭氧发生器3的空气处理系统进一步由压缩机将干燥、过滤处理后的空气泵入臭氧合成系统中,为臭氧合成提供氧气。进一步,臭氧发生器3的冷却系统采用闭路循环冷却用以冷却臭氧发生器产生的热量。进一步,臭氧发生器3的电源系统进一步采用中频电源系统,能够实现远程、近程控制,能够实现臭氧浓度在线监测控制、能够实现气体流量压力自动检测、能够实现温度自动监测。进一步,臭氧发生器3的臭氧合成系统进一步由高压放电室构成,氧气在高压放电室合成为臭氧。

  本实用新型的封闭覆盖堆土A的堆土由翻抛机翻抛,保证土壤粒径小于 5mm;对土壤湿度无要求,对土壤容重无要求,要求通风状况良好。进一步,土堆高度3m,长6m,1:1放坡,土壤粒径小于5mm,由封闭层覆盖;封闭覆盖堆土A的前端接鼓风入口,热风机2将热风和臭氧发生器3产生的臭氧混合进入土堆;封闭覆盖堆土A的后端接鼓风出口,出口处接臭氧破坏器4。

  本实用新型的臭氧破坏器4要求出气臭氧浓度小于0.1ppm。

  本实用新型的尾气处理装置6由布袋除尘器和活性炭吸附器组成,布袋除尘器将气体从袋式除尘器入口进入滤袋,尘土穿过滤袋被吸附在滤料上,净化的气体从滤袋进入活性炭吸附器中,粉尘达到一定的厚度时,电磁阀开启,喷吹空气从滤袋出口处自上而下将吸附在滤袋上的粉尘清洁至灰斗中。进一步,活性炭吸附器采用双级吸附,保证气体被吸附后满足排放标准,本单元吸附效率高、运行成本低、维护简单、能够同时处理多种混合废气。

  本实用新型的强化通风氧化装置的整体建设步骤为:

  根据处理土壤方量的大小建设负压的封闭大棚1,之后在负压的封闭大棚 1中堆砌土堆,土堆高度3m,长6m,1:1放坡,土壤粒径小于5mm,由封闭层覆盖,形成封闭覆盖堆土A;封闭覆盖堆土A的前端接鼓风入口,热风机 2将热风和臭氧发生器3产生的臭氧混合进入土堆;封闭覆盖堆土A的后端接鼓风出口,出口处接臭氧破坏器4,臭氧破坏器4后接引风机5,引风机5 为气体流动提供动力,整个大棚产生的尾气进入尾气处理装置6中。

  以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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