燃气热脱附技术在某有机污染场地的中试应用

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1、科技论文与案例交流燃气热脱附技术在某有机污染场地的中试应用梅志华刘志阳王从利臧常娟（江苏大地益源环境修复有限公司江苏南京210002）摘要：针对某化工厂原址的有机污染场地，我公司采用新型的燃气热脱附技术对有机污染土壤进行修复。中试结果表明：系统运行1个月后，主要污染物的去除率达到99%。该中试的实施证明了燃气热脱附技术是一项效果较好的修复技术，为今后类似有机污染场地的修复提供了工程和技术经验。关键词：燃气热脱附；粘性土；有机污染物；原位修复加热目标修复区域，使得土壤温度升高到目标温度；在加热过程中，土壤中的污染物从土壤中解吸出来，形成含污染物的蒸汽，此时用双相抽

2、提将含有污染物的地下水和蒸汽提取至地表，然后进入后续的尾气治理设备，并对分离出来的水和气做进一步处理，达标排放。GTR技术采用间接加热方式加热土壤，利用热传导使修复区域土壤升温到目标值。对于任何土壤类型，土壤热导率仅仅在一个很窄的范围内变化，所以GTR技术能适用于任何土壤。在国际上，GTR技术已被广泛地成功应用于各种场地去除各种有机污染物。2场地情况本中试场地修复面积为100m2，修复深度达到18m，污染因子为苯和氯苯，苯的最大污染浓度达到42.69mg/kg、氯苯的最大污染浓度为897mg/kg。根据地质资料和污染数据，并结合目标污染物的理化性质，分析本次中试

3、具有以下特点：（1）本场地地下水埋藏很浅（地表以下1.0m~1.5m），地下水丰富；污染深度18m内自上而下分布有填土、粘土、粉质粘土、粉土、粉质粘土五个工程地质层，土层分布较为复杂。（2）表层土壤中局部分布有残留建筑基础，对原位修复工程实施造成了一定难度。（3）本场地土壤污染程度较为复杂，目标污染物包含了VOCs（苯和氯苯）以及NAPL，而且分布不均匀。3工艺设计综合考虑污染物的特性、分布及场地水文地质条件，并通过计算机模拟来辅助设计。最终确定的工艺参数如下：（1）目标温度为100℃；（2）加热井的间距为2m，井的深度为18m。（3）每个燃烧器控制一个加热井。

4、另外，GTR还有抽提系统，包括SVE井，水平SVE管道和双相抽提井。通过在土壤中形成的真空来抽提产生的土壤蒸汽和地下水。其中SVE井邻近加热井，并共用一个钻井井位，用于系统运行早期抽提加热井周围的污染蒸汽，待双相抽提井发挥作用后就关闭；水平SVE管位于地下0.5m，在系统运行的中后期开启，用于抽提逃逸上来的土壤蒸汽，避免其进入大气。温度测点位于冷点位置，定时监测，以确保整个修复区域的整体加热。压力监测点将测量和监控地面下的压力状况，以保证地面以下处于负压状态，避免土壤蒸汽逃逸到大气中。4修复工程实施修复工期为60天，自2013年10月8日正式开工，11月4日所有

5、设备安装结束并进行调试，11月5日系统正式运行，12月8日系统停止，并提出验收申请。业主和环境监理于12月12日进行近年来，因产业结构调整造成污染企业搬迁，大量的污染场地被遗留在城区，带来严重的环境风险，同时也制约了城市建设和发展。与其他类型的土壤污染相比，城市工业场地具有污染物浓度高、污染深、空间变异大、土壤和地下水可能同时存在污染等特点[1]。在中国江南地区，经济条件发达，使得城市建设和污染场地之间的矛盾尤为突出，但江南以粘性土为主，土壤的低渗透性和复杂性制约了一些修复技术的应用。针对上述情况，我公司从美国GEO公司引进了其公司专有的燃气热脱附技术，并成功应

6、用于苏州某有机污染场地。1燃气热脱附技术简介热脱附是通过直接或者间接的热交换，加热土壤中有机污染物组分到足够高的温度，使其蒸发并与土壤介质相分离的过程。热脱附技术适用于处理土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物、农药和高沸点氯代化合物，具有能应用于各种类型的土壤且修复后土壤性质不改变等优点，特别适用于存在NAPL（Non-AqueousPhaseLiquid）或重度有机物污染场地[2-4]。热脱附技术实现工程化应用主要有三种方式：异位炉式热脱附技术，热传导加热（TCH）和原位电阻加热(ERH)。而燃气热脱附（GTR）技术属于热传导加热的一种，包括原位（In-situ

7、）和异位（Ex-situ）两种方式。原位燃气热脱附技术可分为两个过程：热解吸过程和抽提过程。其整个工艺过程描述如下：在燃烧器中通入天然气或液化石油气，同时通过抽风机产生的负压吸入清洁空气，二者在燃烧器内混合后点火燃烧，产生高温气体；将高温气体注入加热井中，并使其在井内往返流动；高温气体间接加热土壤，通过热传导方式科技论文与案例交流土壤验收取样。图1原位燃气热脱附技术原理图2原位燃气热脱附系统运行《资源节约与环保》2015年第1期35科技论文与案例交流表1修复前后土壤中污染物浓度对比5数据监测与结果分析5.1温度数据监测中试的关键参数为温度，故本系统建立一套监测体

8、系来对温度进行监测。在修