CN108704931B - 一种移动式污染废物热脱附的成套设备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种移动式污染废物热脱附的成套设备及方法，本发明成套设备包括进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块；本发明设备填补了国内热脱附先进技术的空缺，此热脱附成套设备可以快速、高效地解决含汞、砷、有机物、有机农药等污染废物（土壤）治理难题，本发明热脱附成套设备具有环境安全性好、物料适用范围广、热脱附温度低的特点，本发明废气处理模块采用冷凝的方式将污染废物（土壤）中有机物、砷、汞进行回收，实现资源化再利用，具有较高的能量回收效率，废水经处理后实现设备内循环，燃料采用天然气或轻质柴油，排放尾气中污染物含量少，更加环境友好，具有广泛的应用前景。

Description

一种移动式污染废物热脱附的成套设备及方法
技术领域
本发明涉及一种移动式污染废物热脱附的成套设备及方法，属于热分离设备技术领域。
背景技术
土壤热脱附修复是指利用污染物的热挥发性，采用直接或间接加热的方法，提高土壤温度（150 ～ 760 ℃），促进污染物在水-气、固-气界面中优先分布于气相的特性，从而促使污染物质（如汞或有机物）从土壤解析出来，通过回收挥发的气态污染物质对其进行进一步的深度处理，包括布袋除尘、过滤、再焚烧、活性炭吸附等措施使排放气体达标排放，处理过的土壤则通过加水降温冷却排放最终回填，从而实现对污染土壤的净化和修复。热脱附技术可有效去除卤代、非卤代挥发性有机污染物。若提高操作温度，延长停留时间，也可用于半挥发性有机污染物、多氯联苯等的处理。目前，热脱附技术已经广泛应用于有机污染场地修复工程中。该项技术首先是由美国能源公司转化为工业装置，建成全世界第一套低温热解吸装置，并进行工业修复应用。与焚烧法相比较，热脱附法的能耗低50%以上。为了对氯代有机化合物污染的土壤、污泥等进行修复工作，美国环保局国家风险管理研究实验室在年幵发了新型的热脱附工艺并得到广泛推广应用。1997年，美国环保局应用此工艺处理了位于关岛的一处PCBs污染场地，总PCBs量达到10000吨。该设备系统的处理能力可以达到2吨小时，该污染场地土壤中初始平均浓度为2500mg/kg，经热脱附技术处理后浓度降到以2500mg/kg以下。1999年，美国环保局将新泽西州Wallington乳胶厂添加到美国超级基金优先治理清单，该乳胶厂主要污染物是大量有机溶剂，包括二氯甲烷、丙酮、正己烷以及大量等挥发性有机污染物。在采用热脱附法对其进行土壤修复后，污染场地土壤中的汞、砷等挥发性和半挥发性污染物的去除效果较好。此外，热脱附技术还可应用于修复挥发性重金属污染的土壤。热脱附设备对土壤加热升温，达到一定的温度，随后土壤中的挥发性重金属就会转变成气态物质，从土壤中挥发出来。有研究表明，对于汞污染的土壤，热脱附法是一种比较有效的修复方法。到目前为止，利用热脱附技术修复的污染土壤己经超过2300吨以上。修复后的土壤中汞的含量低于1mg/kg，达到土壤利用标准。由于汞的沸点太高，使用该技术达到的沸点以上，要消耗大量的能量，并且易破坏土壤中固有的有机质和水分。此外，为防止蒸汽进入大气中，整个热脱附过程中需采用严格密闭的气体收集系统。
目前，国内在废物（土壤）修复领域已经展开了一系列研究，且有一些修复工程在实际运作。当前所面临的主要问题是核心技术和专用修复设施的缺乏。由于技术壁垒存在，国外的成型设备价格很高，且针对国外污染场地的修复设备对国内污染情况存在一定的不适应性，不能保持长期良好的工作的状态；国内相关产业发展较慢。因此，形成具有自主知识产权的修复技术及建设适应中国污染场地的修复设备成为研究的核心。在众多重金属及有机污染废物（土壤）中，有机物及重金属得到了优先关注。以上两类物质污染面积大、危害效应强。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种移动式污染废物热脱附的成套设备，本发明设备填补了国内热脱附先进技术的空缺，此热脱附成套设备可以快速、高效地解决含汞、砷、有机物、有机农药等污染废物（土壤）治理难题，本发明热脱附成套设备具有环境安全性好、物料适用范围广、热脱附温度低的特点。
本发明以典型有机污染土壤、易挥发重金属砷、汞污染为研究对象，在充分调研了解国内热脱附设备优缺点的基础上，进一步创新研发建设一套移动式热脱附设备，探索热税附过程的的物理化学反应，研究热脱附关键因素对去除效率的影响，探讨尾气处理设施烟气中的去除性能，并在实际工程上评价了热脱附技术的有效性及安全性。
本发明的技术方案如下：一种移动式污染土壤热脱附的成套设备，包括进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块；所述进料模块与热相分离模块连接，所述热相分离模块分别与出料模块、水处理模块、废气处理模块连接，所述废气处理模块与水处理模块连接。
所述进料模块包括粉碎机、密闭式皮带输送机和螺旋进料机；粉碎机的出料口与密闭式皮带输送机的输入端连通，所述密闭式皮带输送机的输出端与螺旋进料机的入料口连通；
所述热相分离模块包括烘干窑Ⅰ、烘干窑Ⅱ、混合气体仓室；烘干窑Ⅰ、烘干窑Ⅱ的结构相同，均包括加热腔和设置在加热腔外的夹套腔，加热腔上设有物料入口、物料出口和烟尘出口，夹套腔上设有燃料入口和尾气出口；烘干窑Ⅱ加热腔上的烟尘出口通过管道Ⅰ与烘干窑Ⅰ的加热腔连通，且管道Ⅰ上设有单向阀；烘干窑Ⅱ夹套腔的尾气出口通过管道Ⅱ与烘干窑Ⅰ的夹套腔连通，且管道Ⅱ上设置单向阀，烘干窑Ⅰ加热腔的烟尘出口通过管道Ⅲ与混合气体仓室连通，混合气体仓室上设有温度传感器，混合气体仓室上设有进风口且进风口处设有流量调节阀，进料模块的螺旋进料机的输出口与烘干窑Ⅰ加热腔的物料入口连通，烘干窑Ⅰ的物料出口与烘干窑Ⅱ的物料入口连通；
所述出料模块包括冷渣机，热相分离模块的烘干窑Ⅱ的物料出口与冷渣机的进料口连通；
所述水处理模块包括调节沉淀系统、碟片式自动反冲洗过滤器、超滤系统、余热蒸发器、冷凝水返水系统、反渗透系统、清水池、板框压滤机和结晶锅；热相分离模块的烘干窑Ⅰ的夹套腔的尾气出口通过管道Ⅳ与余热蒸发器的进气口连通，所述调节沉淀系统分别与碟片式自动反冲洗过滤器、板框压滤机连接，所述碟片式自动反冲洗过滤器与超滤系统连接，所述超滤系统分别与余热蒸发器、反渗透系统连接，所述余热蒸发器的出料口与结晶锅连接，所述反渗透系统与清水池连接，所述余热蒸发器与冷凝水返水系统连接，余热蒸发器顶部设置有排气口，用于燃气尾气排放；
所述废气处理模块包括布袋除尘器、冷凝器、洗涤塔、循环池、活性炭吸附塔Ⅰ、活性炭吸附塔Ⅱ、烟囱；热相分离模块的混合气体仓室的顶端通过管道Ⅴ与布袋除尘器底部的进气口连通，所述布袋除尘器的出气口与冷凝器连接，所述冷凝器与洗涤塔连接，所述洗涤塔与分别与循环池、活性炭吸附塔Ⅰ连接，所述活性炭吸附塔Ⅰ与活性炭吸附塔Ⅱ连接，所述活性炭吸附塔Ⅱ与烟囱连通，所述循环池与水处理模块的调节沉淀系统连通。
管道Ⅰ和管道Ⅱ上的单向阀只允许气体从烘干窑Ⅱ进入烘干窑Ⅰ中。
所述调节沉淀系统为絮凝沉淀池，所述冷凝水返水系统为蒸汽冷凝水回收系统，所述布袋除尘器为脉冲式布袋除尘器，所述布袋除尘器还可以通过导气管导入压缩空气，所述冷凝器为玻璃列管冷凝器，所述洗涤塔为干湿两用洗涤塔。
所述布袋除尘器底部设有灰斗，灰斗底部设有手动插板阀和重锤式卸灰阀，以达到自动卸灰的功能，灰斗侧壁设有检修观察孔和捅灰口，以防止粉尘堆积在壁板上无法卸料而影响整套系统的运行，且达到人不进除尘器内部即可达到检修的目的，布袋选用耐高温、耐腐蚀的PTFE布袋，布袋除尘器的进气口设计最高温度为230℃，最低温度120℃。
进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块均安装在一个底座上，且底座可移动。
在洗涤塔与活性炭吸附塔Ⅰ之间设置有除雾塔。
成套设备还包括控制系统模块，控制系统模块分别与热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块连接；控制系统模块包括集成式控制柜，控制系统采用常规控制方法控制成套设备中的各组件的开启或关闭以及参数的设定，集成式控制柜中还安装安全预警自控软件系统，遇断电、断水等故障或安全事故时，可实现自动报警并停止设备作业，有效的保护设备及保障现场人员健康安全。
本发明成套设备的日处理量为10～20t。
本发明的目的之二在于利用以上所述的移动式污染土壤热脱附的成套设备进行热脱附的方法，具体步骤如下：
首先将污染废物置于粉碎机中进行破碎，然后将破碎后的物料依次经密闭式皮带输送机、螺旋进料机输送至烘干窑Ⅰ中进行一段热脱附预处理，然后再置于烘干窑Ⅱ中进行二段热脱附处理，将烘干窑Ⅱ中热脱附处理后的热脱附渣使用冷渣机进行处理，得到脱附渣；二段热脱附处理后产生的烟尘通过管道Ⅰ进入烘干窑Ⅰ的加热腔中，二段热脱附处理中燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅱ通入烘干窑Ⅰ中的夹套腔中，烘干窑Ⅰ将一段和二段热脱附处理过程中产生的烟尘通过管道Ⅲ通入混合气体仓室中，经混合气体仓室的温度传感器监测烟尘温度，温度过高时，打开进风口处的流量调节阀，对烟尘降温，然后将降温后的烟尘通过管道Ⅴ通入布袋除尘器底部的进气口，同时烘干窑Ⅰ将燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅳ通入水处理模块的余热蒸发器中进行余热的利用，经布袋除尘器处理后的烟气再通入冷凝器中进行冷凝，经冷凝后的烟气再通入洗涤塔中进行洗涤，洗涤后的烟气依次通入活性炭吸附塔Ⅰ、活性炭吸附塔Ⅱ中进行吸附，经活性炭吸附后的烟气再通过烟囱排出，其中洗涤塔洗涤烟气后的洗涤水通过管道进入循环池中，经循环池处理后的循环饱和液通过管道进入调节沉淀系统中，经过调节沉淀系统的沉淀处理得到沉淀物和上清液，沉淀物使用板框压滤机进行压滤处理，得到压滤渣和压滤水，压滤水再返回调节沉淀系统中进行沉淀，调节沉淀系统的上清液依次经碟片式自动反冲洗过滤器、超滤系统和反渗透系统进行过滤渗透后变为无害清水，并将无害清水输送至清水池中储存，其中超滤系统过滤时产生的浓水输送至余热蒸发器中，余热蒸发器对浓水进行余热蒸发处理，得到结晶物和冷凝水，结晶物由结晶锅收集，冷凝水经冷凝水返水系统处理后进行循环利用。
冷凝后的烟气通入洗涤塔中进行洗涤分为三段洗涤，第一段采用水洗涤，第二段采用氧化剂洗涤，第三段采用硫化剂洗涤。
本方法中的热脱附处理根据土壤中待脱附的金属或有害物质的种类以及浓度来设定温度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明的热相分离模块通过螺旋间接热相分离的烘干窑加热废物（土壤），污染废物（土壤）不会直接和火焰接触，烘干窑脱附炉中气体含氧程度较低，适合处理高浓度有机污染废物（土壤）（有机物含量＞ 4%）、含汞污染废物（土壤）（汞含量＞0.03%）、含砷污染废物（土壤）（砷含量＞1%）及其他挥发性有机物及重金属污染废物（土壤），适用范围较广，相比直接接触式回转窑设备大大降低烟气量及烟尘产生量，降低直热式燃煤爆炸的风险。
（2）本发明将加热烟气与热解气隔离开，污染物不经过二次燃烧所以需要处理的尾气量小，仅为直接接触式回转窑处理等量废物（土壤）产生尾气量的1/5~ 1/2，因其尾气处理单元较小，所以便于设计成移动式，增加其灵活性。
（3）本发明废气处理模块采用冷凝的方式将污染废物（土壤）中有机物、砷、汞进行回收，实现资源化再利用，具有较高的能量回收效率，废水经处理后实现设备内循环，燃料采用天然气或轻质柴油，排放尾气中污染物含量少，更加环境友好。
（4）本发明成套设备结构紧凑，占地面积小，操作方便。
本发明填补了国内热脱附先进技术的空缺，本发明热脱附成套设备可以快速、高效地解决含汞、砷、有机物、有机农药等污染废物（土壤）治理难题，本发明热脱附成套设备具有环境安全性好、物料适用范围广、热脱附温度低的特点，本发明将对污染废物（土壤）的防治起到示范带头作用，可对区域污染废物（土壤）防治提供关键技术指导及其配套处置设备，为全面开展污染废物（土壤）防治提供技术和管理支持，对污染废物（土壤）防治具有重要意义。
附图说明
图1为本发明成套设备的组成结构示意图；
其中：1-粉碎机、2-密闭式皮带输送机、3-烘干窑Ⅰ、4-烘干窑Ⅱ、5-冷渣机、6-调节沉淀系统、7-碟片式自动反冲洗过滤器、8-超滤系统、9-余热蒸发器、10-冷凝水返水系统、11-反渗透系统、12-清水池、13-板框压滤机、14-布袋除尘器、15-冷凝器、16-洗涤塔、17-循环池、18-活性炭吸附塔Ⅰ、19-活性炭吸附塔Ⅱ、20-烟囱、21-结晶锅、22-螺旋进料机、23-混合气体仓室。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：如图1所示，本移动式污染废物热脱附的成套设备包括进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块；所述进料模块与热相分离模块连接，所述热相分离模块分别与出料模块、水处理模块、废气处理模块连接，所述废气处理模块与水处理模块连接。
所述进料模块包括粉碎机1、密闭式皮带输送机2和螺旋进料机22；粉碎机1的出料口与密闭式皮带输送机2的输入端连通，所述密闭式皮带输送机2的输出端与螺旋进料机22的入料口连通；
所述热相分离模块包括烘干窑Ⅰ3、烘干窑Ⅱ4和混合气体仓室23；所述烘干窑Ⅰ3、烘干窑Ⅱ4的结构相同，均包括加热腔和设置在加热腔外的夹套腔，加热腔上设有物料入口、物料出口和烟尘出口，夹套腔上设有燃料入口和尾气出口，烘干窑Ⅱ4加热腔上的烟尘出口通过管道Ⅰ与烘干窑Ⅰ3的加热腔连通，且管道Ⅰ上设有单向阀，所述烘干窑Ⅱ4夹套腔的尾气出口通过管道Ⅱ与烘干窑Ⅰ3的夹套腔连通，且管道Ⅱ上设置单向阀，所述烘干窑Ⅰ3加热腔的烟尘出口通过管道Ⅲ与混合气体仓室23连通，所述混合气体仓室23上设有温度传感器，所述混合气体仓室23上设有进风口，且进风口处设有流量调节阀，进料模块的螺旋进料机22的输出口与烘干窑Ⅰ3加热腔的物料入口连通，烘干窑Ⅰ3的物料出口与烘干窑Ⅱ4的物料入口连通；
所述出料模块包括冷渣机5，热相分离模块的烘干窑Ⅱ4的物料出口与冷渣机5的进料口连通；
所述水处理模块包括调节沉淀系统6、碟片式自动反冲洗过滤器7、超滤系统8、余热蒸发器9、冷凝水返水系统10、反渗透系统11、清水池12、板框压滤机13和结晶锅21；热相分离模块的烘干窑Ⅰ3的夹套腔的尾气出口通过管道Ⅳ与余热蒸发器9的进气口连通，所述调节沉淀系统6分别与碟片式自动反冲洗过滤器7、板框压滤机13连接，所述碟片式自动反冲洗过滤器7与超滤系统8连接，所述超滤系统8分别与余热蒸发器9、反渗透系统11连接，所述余热蒸发器9的出料口与结晶锅21连接，所述反渗透系统11与清水池12连接，所述余热蒸发器9与冷凝水返水系统10连接，余热蒸发器9顶部设置有排气口，用于燃气尾气排放；
所述废气处理模块包括布袋除尘器14、冷凝器15、洗涤塔16、循环池17、活性炭吸附塔Ⅰ18、活性炭吸附塔Ⅱ19、烟囱20；热相分离模块的混合气体仓室23的顶端通过管道Ⅴ与布袋除尘器14底部的进气口连通，所述布袋除尘器14的出气口与冷凝器15连接，所述冷凝器15与洗涤塔16连接，所述洗涤塔16与分别与循环池17、活性炭吸附塔Ⅰ18连接，所述活性炭吸附塔Ⅰ18与活性炭吸附塔Ⅱ19连接，所述活性炭吸附塔Ⅱ19与烟囱20连通，所述循环池17与水处理模块的调节沉淀系统6连通。
管道Ⅰ和管道Ⅱ上的单向阀只允许气体从烘干窑Ⅱ4进入烘干窑Ⅰ3中。
所述调节沉淀系统6为絮凝沉淀池，所述冷凝水返水系统10为蒸汽冷凝水回收系统，所述洗涤塔16为干湿两用洗涤塔。
本成套设备还包括控制系统模块，控制系统模块包括集成式控制柜，进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块中还分别包括一个I/O接口，且各模块中的设备均连接至各模块的I/O接口上；所述进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块的I/O接口分别与控制系统模块中的集成式控制柜连接。集成式控制柜中还安装安全预警自控软件系统，遇断电、断水等故障或安全事故时，可实现自动报警并停止设备作业，有效的保护设备及保障现场人员健康安全。控制系统采用常规控制方法控制成套设备中的各组件的开启或关闭以及参数的设定。
利用本实施例成套设备对含砷的污染土壤进行处理，具体步骤如下：
首先将含砷的污土壤置于粉碎机1中进行破碎，然后将破碎后的物料依次经密闭式皮带输送机2、螺旋进料机22输送至烘干窑Ⅰ3中进行一段热脱附预处理，且一段热脱附预处理的温度为120℃，然后再置于烘干窑Ⅱ4中进行二段热脱附处理，且二段热脱附的温度为400℃，将烘干窑Ⅱ4中热脱附处理2h后的热脱附渣使用冷渣机5进行处理后得到脱附渣，热脱附渣经冷渣机冷却后温度降至80℃进入密闭渣库增湿、降尘处理，二段热脱附处理后产生的烟尘通过管道Ⅰ进入烘干窑Ⅰ3的加热腔中，二段热脱附处理中燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅱ通入烘干窑Ⅰ3中的夹套腔中，烘干窑Ⅰ3将一段和二段热脱附处理过程中产生的烟尘通过管道Ⅲ通入混合气体仓室23中，经混合气体仓室23的温度传感器监测烟尘温度，检测温度为300℃时，打开进风口处的流量调节阀，对烟尘降温至200℃，然后将降温后的烟尘通过管道Ⅴ通入布袋除尘器14底部的进气口，同时烘干窑Ⅰ3将燃气燃烧产生的热空气通入水处理模块的余热蒸发器9中进行余热的利用，经布袋除尘器14处理后的烟气再通入冷凝器15中进行冷凝，经冷凝后的烟气再通入洗涤塔16中用氧化剂高锰酸钾溶液进行洗涤，洗涤后的烟气依次通入活性炭吸附塔Ⅰ18、活性炭吸附塔Ⅱ19中进行吸附，经活性炭吸附后的烟气再通过烟囱20排出，其中洗涤塔16洗涤烟气后的洗涤水通过管道进入循环池17中，经循环池17处理后的循环饱和液通过管道进入调节沉淀系统6中，经过调节沉淀系统6的沉淀处理得到沉淀物和上清液，沉淀物使用板框压滤机13进行压滤处理，得到压滤渣和压滤水，压滤水再返回调节沉淀系统6中进行沉淀，调节沉淀系统6的上清液依次经碟片式自动反冲洗过滤器7、超滤系统8和反渗透系统11进行过滤渗透后变为无害清水，并将无害清水输送至清水池12中储存，其中超滤系统8过滤时产生的浓水输送至余热蒸发器9中，余热蒸发器9对浓水进行余热蒸发处理，得到结晶物和冷凝水，结晶物由结晶锅21收集，冷凝水经冷凝水返水系统10处理后进行循环利用。
经过本成套设备的处理，污染土壤中砷的去除率为94%。
实施例2：本实施例结构同实施例1，不同之处在于，所述布袋除尘器14为脉冲式布袋除尘器，所述布袋除尘器14还可以通过导气管导入压缩空气，布袋除尘器14底部设有灰斗，灰斗底部设有手动插板阀和重锤式卸灰阀，灰斗侧壁设有检修观察孔和捅灰口；所述冷凝器15为玻璃列管冷凝器，列管组为垂直安装方式，蒸汽走管程，冷凝液走壳程，形成逆向对流的换热形式，最大温差：≤120°；所述进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块的各设备均安装在一个底座上，且底座可移动；在洗涤塔16与活性炭吸附塔Ⅰ18之间添加了除雾塔。
利用本实施例成套设备对含汞的污染土壤进行处理，该污染土壤中汞含量范围0.15-289 mg·kg-1，几何平均值1.96mg/kg，具体步骤如下：
首先将含汞的污土壤置于粉碎机1中进行破碎，破碎前物料的粒径≤150mm，破碎后物料的粒径≤50mm，然后将破碎后的物料依次经密闭式皮带输送机2、螺旋进料机22输送至烘干窑Ⅰ3中在250℃进行一段热脱附预处理预脱汞，然后再置于烘干窑Ⅱ4中在500℃进行二段热脱附处理后脱汞，将烘干窑Ⅱ4中热脱附处理1.5h后的热脱附渣使用冷渣机5进行处理得到脱附渣，热脱附渣经冷渣机冷却后温度降至60℃进入密闭渣库增湿、降尘处理，二段热脱附处理后产生的烟尘通过管道Ⅰ进入烘干窑Ⅰ3的加热腔中，二段热脱附处理中燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅱ通入烘干窑Ⅰ3中的夹套腔中，烘干窑Ⅰ3将燃气燃烧产生的热空气通过管道Ⅳ通入水处理模块的余热蒸发器9中进行余热的利用，烘干窑Ⅰ3将一段和二段热脱附处理过程中产生的烟尘通过管道Ⅲ通入混合气体仓室23中，经混合气体仓室23的温度传感器监测烟尘温度，温度为400℃，打开进风口处的流量调节阀，对烟尘降温至150℃，然后将降温后的烟尘通过管道Ⅴ通入布袋除尘器14底部的进气口，脉冲布袋除尘器14采用底部进风的方式，使得空气在内部有个沉降的过程，粉尘在摩擦力和重力的作用下，可沉降大部分粒径才在10um以上的粉尘。之后含有细颗粒的含尘废气进入脉冲布袋式除尘器内，在除尘器内部均流板的作用下，使得含尘空气均匀通过布袋，在内部布袋的过滤下，0.1μm以上的粉尘颗粒会有99.99%以上会被布袋过滤粘附，随着越来越多的粉尘被粘附在布袋表面后，会凝聚形成“灰饼”和“灰块”，此时导入0.4-0.6Mpa的压缩空气由导气管高速吹入布袋内，并引发二次气流冲击布袋，使得粉尘从布袋表面剥落，落入灰斗内，最后通过卸灰阀落入承灰桶中而集中处理。布袋选用耐高温、耐腐蚀的PTFE布袋。布袋除尘器底部设有灰斗，灰斗底部设有手动插板阀和重锤式卸灰阀，以达到自动卸灰的功能。灰斗侧壁设有检修观察孔和捅灰口以防止粉尘堆积在壁板上无法卸料而影响整套系统的运行，且达到人不进除尘器内部即可达到检修的目的；经布袋除尘器14处理后的烟气再通入冷凝器15中进行冷凝，经冷凝后的烟气再通入洗涤塔16中进行三段洗涤，一段洗涤采用水洗，二段洗涤采用20g/L的高锰酸钾洗涤，三段洗涤采用75g/L的硫化钠溶液洗涤，洗涤后烟气通入除雾塔内去除大部分的水雾和水汽后再依次通入活性炭吸附塔Ⅰ18、活性炭吸附塔Ⅱ19中进行吸附，经活性炭吸附后的烟气再经过+20m烟囱排出，其中洗涤塔16洗涤烟气后的洗涤水通过管道进入循环池17中，经循环池17处理后的循环饱和液通过管道进入调节沉淀系统6中，经过调节沉淀系统6的沉淀处理得到沉淀物和上清液，沉淀物使用板框压滤机13进行压滤处理，得到压滤渣和压滤水，压滤水再返回絮凝沉淀池中进行沉淀，絮凝沉淀池的上清液依次经碟片式自动反冲洗过滤器7、超滤系统8和反渗透系统11进行过滤渗透后变为无害清水，并将无害清水输送至清水池12中储存，其中超滤系统8过滤时产生的浓水输送至余热蒸发器9中，余热蒸发器9对浓水进行余热蒸发处理，得到结晶物和冷凝水，结晶物由结晶锅21收集，冷凝水经冷凝水返水系统10处理后进行循环利用。
经本实施例的成套设备处理完毕后对热脱附渣以及烟气进行取样化验，与之前的样品性质进行对比，含汞土壤中汞的去除率为98%，烟气中汞的排放量降低至0.005 mg/Nm3，处理效果较好。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (4)

1.一种移动式污染废物热脱附的成套设备，其特征在于，包括进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块；进料模块与热相分离模块连接，热相分离模块分别与出料模块、水处理模块、废气处理模块连接，废气处理模块与水处理模块连接；
进料模块包括粉碎机（1）、密闭式皮带输送机（2）和螺旋进料机（22）；粉碎机（1）的出料口与密闭式皮带输送机（2）的输入端连通，密闭式皮带输送机（2）的输出端与螺旋进料机（22）的入料口连通；
所述热相分离模块包括烘干窑Ⅰ（3）、烘干窑Ⅱ（4）、混合气体仓室（23）；烘干窑Ⅰ（3）、烘干窑Ⅱ（4）的结构相同，均包括加热腔和设置在加热腔外的夹套腔，加热腔上设有物料入口、物料出口和烟尘出口，夹套腔上设有燃料入口和尾气出口；烘干窑Ⅱ（4）加热腔上的烟尘出口通过管道Ⅰ与烘干窑Ⅰ（3）的加热腔连通，且管道Ⅰ上设有单向阀；烘干窑Ⅱ（4）夹套腔的尾气出口通过管道Ⅱ与烘干窑Ⅰ（3）的夹套腔连通，且管道Ⅱ上设置单向阀，烘干窑Ⅰ（3）加热腔的烟尘出口通过管道Ⅲ与混合气体仓室（23）连通，混合气体仓室（23）上设有温度传感器，混合气体仓室（23）上设有进风口且进风口处设有流量调节阀，进料模块的螺旋进料机（22）的输出口与烘干窑Ⅰ（3）加热腔的物料入口连通，烘干窑Ⅰ（3）的物料出口与烘干窑Ⅱ（4）的物料入口连通；
所述出料模块包括冷渣机（5），热相分离模块的烘干窑Ⅱ（4）的物料出口与冷渣机（5）的进料口连通；
所述水处理模块包括调节沉淀系统（6）、碟片式自动反冲洗过滤器（7）、超滤系统（8）、余热蒸发器（9）、冷凝水返水系统（10）、反渗透系统（11）、清水池（12）、板框压滤机（13）和结晶锅（21）；热相分离模块的烘干窑Ⅰ（3）夹套腔的尾气出口通过管道Ⅳ与余热蒸发器（9）的进气口连通，调节沉淀系统（6）分别与碟片式自动反冲洗过滤器（7）、板框压滤机（13）连接，碟片式自动反冲洗过滤器（7）与超滤系统（8）连接，超滤系统（8）分别与余热蒸发器（9）、反渗透系统（11）连接，余热蒸发器（9）的出料口与结晶锅（21）连接，反渗透系统（11）与清水池（12）连接，余热蒸发器（9）与冷凝水返水系统（10）连接，余热蒸发器（9）顶部设置有排气口，用于燃气尾气排放；
所述废气处理模块包括布袋除尘器（14）、冷凝器（15）、洗涤塔（16）、循环池（17）、活性炭吸附塔Ⅰ（18）、活性炭吸附塔Ⅱ（19）、烟囱（20）；热相分离模块的混合气体仓室（23）通过管道Ⅴ与布袋除尘器（14）底部的进气口连通，布袋除尘器（14）的出气口与冷凝器（15）连接，冷凝器（15）与洗涤塔（16）连接，洗涤塔（16）分别与循环池（17）、活性炭吸附塔Ⅰ（18）连接，活性炭吸附塔Ⅰ（18）通过活性炭吸附塔Ⅱ（19）与烟囱（20）连通，循环池（17）与水处理模块的调节沉淀系统（6）连通；
调节沉淀系统（6）为絮凝沉淀池，冷凝水返水系统（10）为蒸汽冷凝水回收系统，布袋除尘器（14）为脉冲式布袋除尘器，冷凝器（15）为玻璃列管冷凝器，洗涤塔（16）为干湿两用洗涤塔；
进料模块、热相分离模块、出料模块、水处理模块、废气处理模块均安装在一个底座上，且底座能移动。
2.根据权利要求1所述的移动式污染废物热脱附的成套设备，其特征在于：在洗涤塔（16）与活性炭吸附塔Ⅰ（18）之间设置有除雾塔。
3.利用权利要求1~2任一项所述的移动式污染废物热脱附的成套设备进行热脱附的方法，其特征在于，具体步骤如下：
首先将污染废物置于粉碎机（1）中进行破碎，然后将破碎后的物料依次经密闭式皮带输送机（2）、螺旋进料机（22）输送至烘干窑Ⅰ（3）中进行一段热脱附预处理，然后再置于烘干窑Ⅱ（4）中进行二段热脱附处理，将烘干窑Ⅱ（4）中热脱附处理后的热脱附渣使用冷渣机（5）处理后得到脱附渣，二段热脱附处理后产生的烟尘通过管道Ⅰ进入烘干窑Ⅰ（3）的加热腔中，二段热脱附处理中燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅱ通入烘干窑Ⅰ（3）中的夹套腔中，烘干窑Ⅰ（3）将一段热脱附预处理和二段热脱附处理过程中产生的烟尘通过管道Ⅲ通入混合气体仓室（23）中，经混合气体仓室（23）的温度传感器监测烟尘温度，温度过高时，打开进风口处的流量调节阀，对烟尘降温，然后将降温后的烟尘通过管道Ⅴ通入布袋除尘器（14）底部的进气口，同时烘干窑Ⅰ（3）将燃料燃烧产生的热空气通过管道Ⅳ通入水处理模块的余热蒸发器（9）中进行余热的利用，经布袋除尘器（14）处理后的烟气再通入冷凝器（15）中进行冷凝，经冷凝后的烟气再通入洗涤塔（16）中进行洗涤，洗涤后的烟气依次通过活性炭吸附塔Ⅰ（18）、活性炭吸附塔Ⅱ（19）进行吸附，经活性炭吸附后的烟气再通过烟囱（20）排出，其中洗涤塔（16）洗涤烟气后的洗涤水通过管道进入循环池（17）中，经循环池（17）处理后的循环饱和液通过管道进入调节沉淀系统（6）中，经过调节沉淀系统（6）的沉淀处理得到沉淀物和上清液，沉淀物使用板框压滤机（13）进行压滤处理，得到压滤渣和压滤水，压滤水再返回调节沉淀系统（6）中进行沉淀，调节沉淀系统（6）的上清液依次经碟片式自动反冲洗过滤器（7）、超滤系统（8）和反渗透系统（11）进行过滤渗透后变为无害清水，并将无害清水输送至清水池（12）中储存，其中超滤系统（8）过滤时产生的浓水输送至余热蒸发器（9）中，余热蒸发器（9）对浓水进行余热蒸发处理，得到结晶物和冷凝水，结晶物由结晶锅（21）收集，冷凝水经冷凝水返水系统（10）处理后进行循环利用。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：冷凝后的烟气通入洗涤塔（16）中进行洗涤分为三段洗涤，第一段采用水洗涤，第二段采用氧化剂洗涤，第三段采用硫化剂洗涤。
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