CN110976499A - 高压蒸汽热脱附修复系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高压蒸汽热脱附修复系统，包括注入系统与抽提系统，所述注入系统又包括蒸汽发生器、热源、高压蒸汽容器、高压气泵以及注入井，所述抽提系统又包括抽提风机、抽水泵以及抽提井。本发明通过将抽提井设置在多个注入井的中心侧位置，通过四周注气、中心抽提的方式，利用热对流的效应，使污染物自然地向中间集中，然后通过抽提系统予以收集和处理，从而免除了反应墙施工，降低了施工难度，提高了污染物处理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要针对土壤及地下水中VOCs及沸点较低的SVOCs的污染修复系统。
背景技术
CN107350278A提供了一种协同去除土壤和地下水有机污染物的原位修复系统和方法，其针对地下水污染须采用反应墙，而反应墙工程施工难度大，国内几乎没有工程案例。
发明内容
本发明的主要目的是，提供一种高压蒸汽热脱附修复系统，不需要采用反应墙，降低施工难度。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，包括注入系统与抽提系统，其中：
所述注入系统包括蒸汽发生器、热源、高压蒸汽容器、高压气泵以及注入井，其中：
所述蒸汽发生器，用于把水加热成为高压蒸汽；
所述热源，用于为蒸汽发生器提供热量；
所述高压蒸汽容器，位于所述蒸汽发生器的下游，用于储存高温高压蒸汽；
所述高压气泵，位于所述高压蒸汽容器的下游，用于将高压热蒸汽注入到所述注入井；
所述抽提系统包括抽提风机、抽水泵以及抽提井；其中：
所述抽提井，布置在多个所述注入井的中心侧位置，分别具有与所述抽提风机相连的气相抽提管道以及与所述抽水泵相连的液相抽提管道。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述注入系统还包括蒸汽喷头，其安装在注入井中，用于通过注气管将高压热蒸汽呈放射形散入土壤。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，在注气管靠近蒸汽喷头的位置安装有压力表与流量表。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述高压蒸汽容器设有泄压阀。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，在所述蒸汽发生器的上游设有预热箱，预热箱内设有热交换器，所述抽提风机的下游管路依次连通有空气压缩机、高压气罐以及所述热交换器。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述热交换器的下游连通有尾气处理装置，所述尾气处理装置由活性炭箱与引风机组成。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述抽提系统还包括水处理装置，能够将所述抽水泵抽出的地下污染水进行处理，经过处理的地下水能够选择达标排放，或者进入所述预热箱中为所述注入系统提供水源。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述注入系统以及所述抽提系统的所有气体管道均用保温材料包裹。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述注入井采用不锈钢材质。
所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其中，所述抽提井采用不锈钢材质。
本发明通过将抽提井设置在多个注入井的中心侧位置，通过四周注气、中心抽提的方式，利用热对流的效应，使污染物自然地向中间集中，然后通过抽提系统予以收集和处理，从而免除了反应墙施工，降低了施工难度，提高了污染物处理效率。
另外，本发明还能够对抽提尾气中的剩余热量进行回收，提高能源利用效率。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是本发明的热量回收示意图。
附图标记说明：蒸汽发生器1；热源2；预热箱3；高压蒸汽容器4；高压气泵5；蒸汽喷头6；压力计7；流量表8；注入井9；热交换器10；抽提风机11；抽水泵12；尾气处理装置13；水处理装置14；抽提井15；空气压缩机16；高压气罐17。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明提供一种高压蒸汽热脱附修复系统，包括了注入系统与抽提系统，其中：
所述注入系统包括蒸汽发生器1、热源2、预热箱3、高压蒸汽容器4、高压气泵5、蒸汽喷头6、压力计7、流量表8以及注入井9，其中：
所述蒸汽发生器1，能够利用热源2提供的热量把水加热成为高压蒸汽；
所述热源2，可采用燃料、电或其他能量来源为蒸汽发生器1提供热量；
所述预热箱3，位于所述蒸汽发生器1的上游，内置有热交换器10，能够通过热交换对进入所述蒸汽发生器1的水进行预热；
所述高压蒸汽容器4，位于所述蒸汽发生器1的下游，用于储存高温高压蒸汽，防止注入端压力过高引起回灌，其上安有泄压阀，防止压力超出容器设计压力；
所述高压气泵5，位于所述高压蒸汽容器4的下游，用于通过注气管将高压热蒸汽注入到所述注入井9；
所述蒸汽喷头6，安装在注入井9中，用于将高压热蒸汽呈放射形散入土壤，以扩大影响面积；
所述压力表与流量表8，安装在注气管靠近蒸汽喷头6的位置，以测量注入蒸汽的压力与流量；
所述注入井9，采用不锈钢材质，被高温蒸汽加热后，可通过热传导方式向四周的土壤传热，能够增强导热效果；如图1所示，注入井9可深入或不深入地下水位，凭借注入深度不同，使其可选择单独对土壤中的污染物进行热脱附处理，或者将高压热蒸汽注入到地下水中，将地下水中的VOCs吹脱出来；
而且，注入系统的所有管道均用聚氨酯泡沫等保温材料包裹。
所述抽提系统包括抽提风机11、抽水泵12、尾气处理装置13、水处理装置14以及抽提井15；其中：
所述抽提井15，优选采用不锈钢材质，布置在多个所述注入井9的中心侧位置，分别具有与所述抽提风机11相连的气相抽提管道以及与所述抽水泵12相连的液相抽提管道，能够对气相污染物与地下污染水分别进行抽提处理；
所述抽提风机11，与抽提井15相连，能够将土壤中的气相污染物通过抽提井15抽出；所述抽提风机11的下游管路依次连通有空气压缩机16、高压气罐17以及所述预热箱3中的热交换器10(例如冷凝板)，从而将气相污染物中的残留热量通过热交换器10回收并传递给预热箱3中的水；
所述尾气处理装置13，由活性炭箱与引风机组成，通过引风机将经过热交换器10换热的尾气引入到活性碳箱并进行处理；
所述抽水泵12，与抽提井15相连，能够将土壤中的地下污染水通过抽提井15抽出；
水处理装置14，能够将所述抽水泵12抽出的地下污染水进行处理，经过处理的地下水可达标排放，也可进入所述预热箱3中，为所述注入系统提供水源；
其中，抽提系统的所有气体管道均用聚氨酯泡沫等保温材料包裹。
本发明的工作过程如下：
①蒸汽发生器1利用热源2的能量，把水加热为高压蒸汽。
②高压蒸汽储存在储存罐中，通过泄压阀与高压气泵5的配合将高压蒸汽通过注入井9注入到土壤或地下水中。
③经过抽提井15将地下污染水和污染气体分别运送至不同净化设备，抽提尾气首先进入热交换器10进行余热回收，再通过尾气处理装置13达标排放，抽提地下水先经过水处理装置14处理达标后，一部分回流至蒸汽发生器1用做水源，多余部分达标排放。
本发明与现有技术相比较，注入井9可通过热传导和热对流两种加热方式向土壤传导热量，提高传热效率，使土壤快速升温，从而将污染物脱附到气体中，并通过四周注气、中心抽提的方式，利用热对流的效应，使污染物向中间集中，然后通过抽提系统予以收集和处理，提高了污染物处理效率；而且，本发明还能够将抽提尾气的余热通过热交换器10予以收集再利用，提高了能源利用效率。
Claims (10)
1.一种高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，包括注入系统与抽提系统，其中：
所述注入系统包括蒸汽发生器、热源、高压蒸汽容器、高压气泵以及注入井，其中：
所述蒸汽发生器，用于把水加热成为高压蒸汽；
所述热源，用于为蒸汽发生器提供热量；
所述高压蒸汽容器，位于所述蒸汽发生器的下游，用于储存高温高压蒸汽；
所述高压气泵，位于所述高压蒸汽容器的下游，用于将高压热蒸汽注入到所述注入井；
所述抽提系统包括抽提风机、抽水泵以及抽提井；其中：
所述抽提井，布置在多个所述注入井的中心侧位置，分别具有与所述抽提风机相连的气相抽提管道以及与所述抽水泵相连的液相抽提管道。
2.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述注入系统还包括蒸汽喷头，其安装在注入井中，用于通过注气管将高压热蒸汽呈放射形散入土壤。
3.根据权利要求2所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，在注气管靠近蒸汽喷头的位置安装有压力表与流量表。
4.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述高压蒸汽容器设有泄压阀。
5.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，在所述蒸汽发生器的上游设有预热箱，预热箱内设有热交换器，所述抽提风机的下游管路依次连通有空气压缩机、高压气罐以及所述热交换器。
6.根据权利要求5所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述热交换器的下游连通有尾气处理装置，所述尾气处理装置由活性炭箱与引风机组成。
7.根据权利要求5所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述抽提系统还包括水处理装置，能够将所述抽水泵抽出的地下污染水进行处理，经过处理的地下水能够选择达标排放，或者进入所述预热箱中为所述注入系统提供水源。
8.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述注入系统以及所述抽提系统的所有气体管道均用保温材料包裹。
9.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述注入井采用不锈钢材质。
10.根据权利要求1所述的高压蒸汽热脱附修复系统，其特征在于，所述抽提井采用不锈钢材质。
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