CN102350438B - 对土壤中的VOCs连续进行解吸和净化的系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种对土壤中的VOCs连续进行解吸和净化的系统，所要解决的问题是：VOCs污染土壤处置均采用单元处理，单元处理效率较低，且易产生二次污染。本发明的要点是：它有生物净化器和气相解吸装置，气相解吸装置是，在密闭的空间内自下而上依次为：卵石-通气层；无纺布层；污染土壤层；无纺布层；卵石-集气层，集气管的出口接第二风机的入风口；密封层。若干个生物净化器并联组成生物净化装置，第二风机的出风口接在生物净化装置的进风口上。本发明的有益效果是：它连续进行常温解吸和气体生物净化的处理，提高处理效率，不产生二次污染，经处理处的土壤和尾气符合标准。

Description

对土壤中的VOCs连续进行解吸和净化的系统
技术领域
本发明涉及对土壤中的含可挥发性有机物（以下称VOCs）污染物进行异位处理的系统，具体是针对中低污染浓度（总石油烃TPH在10000ppm以下，以下称TPH）的土壤中的VOCs污染物连续进行常温解吸和气体生物净化的处理系统。
背景技术
VOCs污染物包含了大多数常见的有毒有害有机污染物，它一直是环境治理技术关注的重点。VOCs污染土壤处置技术可以分为原位处理技术和异位处理技术两大类。一般情况下原位处理技术处理成本较低，但时间周期长，且容易受到土壤类型的限制。异位处理技术则相对灵活，适应性更广，尤其是在时间有限的情况下，异位处理技术具有更高的时间-成本效益。常见的土壤中VOCs类污染物去除的单元技术有焚烧技术、热脱附技术、气相抽提技术等，其中气相抽提技术具有能耗少、成本低的优点，是一种极具应用价值的技术，但由于气相抽提技术是一种原位处理技术，其应用推广易受到时间和土壤类型的制约。后续的对于含VOCs废气处理的单元技术主要有活性炭吸附法、冷凝法、化学氧化法、催化法、生物法等，其中生物法一般采用生物过滤反应器净化气相中VOCs,具有成本低、无二次污染的优点。总体上，目前VOCs污染土壤处置单元技术研究较多，单元处理效率较低，且处理效果差，易产生二次污染，无法满足标准要求。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种对土壤中的VOCs连续进行解吸和净化的系统。
本发明的目的是这样实现的：它有生物净化器，其特征是：它还有气相解吸装置，气相解吸装置是，在密闭的空间内自下而上依次为：卵石-通气层，即通气管埋在卵石层中，管壁上有若干个通气口，通气管入口接第一风机出风口；无纺布层；污染土壤层；无纺布层；卵石-集气层，即集气管埋在卵石层中，管壁上有若干个通气口，集气管的出口接第二风机的入风口，使集气管形成负压；密封层。为克服生物反应速度较慢，采用若干个生物净化器并联组成生物净化装置，第二风机的出风口接在生物净化装置的进风口上。
外部空气在风机的带动下，进入通气管，经由卵石-通气层，外部空气自下而上地经过污染土壤层，使土壤中可挥发性有机物从土壤固相进入气相中，再由形成负压的集气管导出，去除土壤中的VOCs。由气相解吸装置产生的废气同时进入生物净化装置即若干个并联的生物净化器，即废气从气相进入液相和固相，被吸附和吸收的VOCs类污染物可以作为碳源，被生物净化器中的微生物所利用，分解为CO2和H2O，实现对VOCs污染物的彻底降解。由生物净化装置完成对废气的生物净化处理后，产生符合标准的尾气排入大气中。
与现有的异位、单元处理技术相比，本发明的有益效果是：它连续进行常温解吸和气体生物净化的处理，提高处理效率，不产生二次污染，经处理处的土壤和尾气符合标准。
附图说明
下面结合附图进一步说明本发明。
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
它包括气相解吸装置1和生物净化装置2，气相解吸装置是，由四周为水泥墙构成密闭的空间11，在该空间内自下而上依次为：卵石-通气层17，即通气管171埋在卵石层173中，通气管管壁上有若干个通气口172，通气管入口接第一风机（图未给出）出风口；无纺布层16；污染土壤层15；无纺布层14；卵石-集气层13，即集气管131埋在卵石层133中，集气管管壁上有若干个通气口132，集气管的出口接第二风机3的入风口，使集气管形成负压；密封层12，该层为透明的塑料薄膜。三个生物净化器211-213并联组成生物净化装置，第二风机3的出风口接在生物净化装置的进风口上。
外部空气在第一风机的作用下自下而上地经过污染土壤层，第二风机不断地抽提土壤中的挥发性物质，从而达到去除的目的。TPH在10000ppm以下的VOCs污染土壤，在工况条件下，在15天之内可以去除95%以上的VOCs污染物，具有很高的去除效率。经常温解吸处理后的土壤低于《展览会用地土壤环境质量评价标准（暂行）》（HJ 350-2007）的A值。从常温气相解吸装置中出来的含VOCs的空气进入生物净化进行净化处理。生物净化器内部为填料塔的结构，填料为不规则的陶瓷小球。在生物反应器启用之前用高效降解菌种接种进行生物挂膜，并定期补充N、P、Fe等营养元素，待挂膜成功后，即可接入系统，进行含VOCs气体的净化。生物反应器上配备反洗装置，当反应器内部生物量过高造成塔内压降过大时，即可进行反洗操作。此时，阀门切换自动切换生物反应器继续处理。在净化气体出口安装VOCs的在线检测设备，当净化气体TVOC超标时，可以利用阀门自动依次切换生物反应器，若净化气体持续超标超过规定时间，系统就会报警，这时可以手动将系统切换到活性炭罐，待故障排除后，再切换回来，保证系统正常运行。生物净化器内的微生物主要是细菌和真菌，在稳定期内具有很强的温度适应能力和抗负荷能力，在15℃-40℃温度下均有较高的吸附和降解能力，最大负荷能力在3-5g/m3，处理后气体中TVOC在40-60mg/m3，低于《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）中的相应参考值（NMHC）。
为克服生物净化装置出现故障或者维修，设置一个小型的活性炭罐22，与生物净化装置并联，由活性炭罐接替生物净化装置的工作，而不影响整套装置的正常运行。

Claims (1)

1.一种对土壤中的VOCs连续进行解吸和净化的系统，它有生物净化器，其特征是：它还有气相解吸装置，气相解吸装置是，在密闭的空间内自下而上依次为：卵石-通气层，即通气管埋在卵石层中，管壁上有若干个通气口，通气管入口接第一风机出风口；无纺布层；污染土壤层；无纺布层；卵石-集气层，即集气管埋在卵石层中，管壁上有若干个通气口，集气管的出口接第二风机的入风口，使集气管形成负压；密封层；
若干个生物净化器并联组成生物净化装置，第二风机的出风口接在生物净化装置的进风口上。
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钱永;张兆吉;费宇红;王春晓;陈京生.地质环境中挥发性有机污染研究现状.<<南水北调与水利科技>>.2010,(第6期),第86-90页. *
陈京生.地质环境中挥发性有机污染研究现状.<<南水北调与水利科技>>.2010,(第6期),第86-90页.

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