隨著我國經濟的快速發展,土壤環境受到的揮發性有機物(VOC)和半揮發有機物(SVOC)的污染日益增多。目前對VOC和SVOC污染土的治理通常是將污染土挖出后進行填埋、焚燒和生物處理。但這些方法都存在各自的缺點,填埋和焚燒費用昂貴,并會發生二次污染;生物處理周期長,且處理效果不理想,同樣會產生二次污染。因此,
熱脫附工藝可經濟、高效的處理有機污染土。
一、污染土的預處理
在污染土的熱脫附過程之前,可根據需要對污染土進行預處理。將污染土經50mm
振動篩分至粒徑小于50mm,同時去除其中的磁性物質。經過篩分的污染土通過抓斗進入板喂機喂料斗,然后通過液壓推桿裝置送入熱脫附裝置。喂料量通過板喂機控制。
二、污染土的熱脫附
熱脫附技術針對主要污染物為揮發性和半揮發性有機物的污染土,本試驗選擇含有多環芳烴的污染土壤。主要污染物為有機污染物時,熱脫附平衡溫度可控制在450~600℃內,由此可保證熱脫附的最佳反應溫度區間。當熱脫附溫度控制在此范圍內時,污染土中污染物可全部氣化至煙氣中,而土壤仍然保持其固有特性,不會發生分解。當熱脫附溫度低于400℃時,土壤中的有機物不能充分脫附出來,污染物的去除效率較低。熱脫附溫度高于650℃時,雖然污染物能夠充分脫附出來,但土壤中水分損失大,土壤固有性質會受到損害,同時處理過程能耗大,成本高。
熱脫附過程優選在負壓和缺氧狀態下進行,且在熱脫附過程中污染土以0.6-1.5r/min的速度翻轉。污染土沿著熱脫附裝置的傾斜角度和旋轉方向緩慢翻轉移動。
三、含有機污染物的煙氣的焚燒
污染土經過熱脫附后,其中的污染物被脫附出來,然后對熱脫附產生的包含污染物的煙氣進行焚燒,使得其中的氣體污染物得以徹底焚毀。
焚燒過程在立式焚燒室的裝置中進行,且焚燒溫度可為750-1200℃,優選為750-950℃。焚燒溫度低于750℃時,煙氣中的污染物不能被充分焚毀,不能實現徹底去除的目的;焚燒溫度高于1200℃時,能耗過大,不經濟。煙氣的焚燒時間為2秒以上。同時,在焚燒過程中通入空氣,保證煙氣中的一定氧含量,以在滿足污染物焚毀的同時,抑制熱脫附過程二噁英的產生。
四、尾氣處理
經余熱利用過程充分換熱后的尾氣通過收塵器除塵,必要時,也可在收塵器前的管道內噴入活性炭和石灰粉,確保尾氣中有害組分和粉塵達到排放標準。當尾氣中含有二噁英時,尾氣處理還可以進一步通過急冷塔和干濕法脫酸設備進行。經過以上處理的尾氣可通過煙囪排出。