CN113083877A - 一种修复铅污染的土壤的系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种修复铅污染的土壤的系统及方法，包括锅炉、修复炉、脱硫装置、除尘装置、SCR脱硝装置以及空气预热器；其中，锅炉出口分为两路，一路与修复炉相连，修复炉出口与空气预热器入口相连；锅炉出口的另一路经SCR脱硝装置、空气预热器与除尘装置入口相连，除尘装置出口与脱硫装置入口相连。系统简单，占地面积小。本发明适用于处理一种或多种铅污染的土壤的修复，铅去除效率为80～100％。整个系统流程短，系统全负压运行，不对环境造成二次污染。

Description

一种修复铅污染的土壤的系统及方法

技术领域

本发明属于土壤修复领域，具体涉及一种修复铅污染的土壤的系统及方法。

背景技术

铅进入到土壤环境的途径主要有大气铅污染物干湿沉降、含铅废水污灌、含铅固废直接污染、农药和化肥的使用等。进入土壤中的铅大多存在于表土层，几乎不向下移动，与土壤中的有机物结合，极不易溶解。铅燃烧后以氧化物的形式随烟尘扩散或漂浮在空气中，经过呼吸道或消化道进入人体，铅中毒是慢性的，其对人体的毒害作用主要是侵犯造血系统、神经系统及肾脏。

面对日益严重的铅污染土壤问题，迫切需要一种经济、有效和环保的较为理想的修复技术。由于土壤环境的复杂性、多变性和铅的特点，目前还没有低成本、满足大批量修复的铅污染的土壤的修复技术。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提出一种修复铅污染的土壤的系统及方法，该方法可进行铅污染的土壤修复，可降低土壤修复的成本，实现土壤的大批量修复。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种修复铅污染的土壤的系统，包括锅炉、修复炉、脱硫装置、除尘装置、SCR脱硝装置以及空气预热器；其中，锅炉出口分为两路，一路与修复炉相连，修复炉出口与空气预热器入口相连；

锅炉出口的另一路经SCR脱硝装置、空气预热器、除尘装置与脱硫装置相连。

本发明进一步的改进在于，修复炉上设置有土壤入口和载气入口。

本发明进一步的改进在于，载气入口通入的载气为一次风或者二次风。

本发明进一步的改进在于，修复炉还连接有用于加入土壤的储料仓，并且储料仓与修复炉之间设置有计量输送系统。

本发明进一步的改进在于，锅炉出口与修复炉之间设置有高温烟气关断阀、高温烟气调节阀以及流量计。

本发明进一步的改进在于，除尘装置出口经引风机与脱硫装置入口相连。

本发明进一步的改进在于，脱硫装置出口与烟囱相连。

一种基于上述系统的修复铅污染的土壤的方法，被铅污染的土壤进入修复炉内，锅炉中的排出的500～1000℃的高温烟气完成对铅污染的土壤的热解吸，铅污染的土壤释放出铅，释放的铅被载气带走，进行热解吸后的烟气通过引风机进入空气预热器，然后经除尘装置、脱硫装置脱除铅。

本发明进一步的改进在于，锅炉中的排出的高温烟气完成对铅污染的土壤的热解吸时，高温烟气的用量为实际工况烟气量的1％～25％。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：

本发明借助常规燃煤机组，抽取锅炉的高温烟气用于修复土壤，成本低、满足大批量处理土壤的需求，特别是燃煤机组低负荷成为常态，在发电负荷较低时抽取一定比例的烟气用于土壤修复，提高了热源的利用价值，投资运行成本低；本发明借助燃煤机组已有的超低排放环保岛(脱硫装置、SCR脱硝装置、除尘装置等)，处理土壤修复过程中排放的气态铅，避免二次释放到大气中，是一种环保的土壤修复技术，系统简单，占地面积小。本发明中铅去除效率为80～100％。整个系统流程短，系统全负压运行，不对环境造成二次污染。本发明还适用于处理Hg、Cd、Cr、Cu、As中的一种或多种铅污染的土壤的修复。

进一步的，抽取锅炉的实际工况烟气量的1％～25％的高温烟气用于修复土壤，成本低、满足大批量处理土壤的需求，特别是燃煤机组低负荷成为常态，在发电负荷较低时抽取一定比例的烟气用于土壤修复，提高了热源的利用价值，投资运行成本低。

附图说明

图1为本发明的系统的结构示意图。

图中，1为锅炉，2为高温烟气关断阀，3为高温烟气调节阀，4为流量计，5为修复炉，6为脱硫装置，7为除尘装置，8为烟囱，9为引风机，10为SCR脱硝装置，11为储料仓，12为空气预热器，13为计量输送系统，14为高温烟气风机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以多种不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参见图1，本发明的一种借助燃煤电厂实现铅污染的土壤修复系统，主要包括锅炉1、高温烟气关断阀2、高温烟气调节阀3、流量计4、修复炉5、脱硫装置6、除尘装置7、烟囱8、引风机9以及SCR脱硝装置10。其中，锅炉1出口分为两路，一路经高温烟气关断阀2、高温烟气调节阀3、流量计4与修复炉5相连，修复炉5出口分为两路，一路与空气预热器12入口相连，修复炉5出口的另一路经高温烟气风机14与空气预热器12入口相连，第三路为出料口。

锅炉1出口的另一路经SCR脱硝装置10、空气预热器12与除尘装置7入口相连，除尘装置7出口相连经引风机9与脱硫装置6入口相连，脱硫装置6出口与烟囱8相连。

修复炉5还连接有储料仓11，并且储料仓11与修复炉5之间设置有计量输送系统13。

修复炉5上开设有载气入口。

被铅污染的土壤送入修复炉5，在修复炉5中，从锅炉1转向室后井烟道内抽出的未进行脱硝、除尘的烟气不与被污染的土壤接触，在热烟气的间接加热作用下，铅污染的土壤释放出Pb，修复后的土壤由修复炉5出料口排出，释放的Pb被载气带走，换热后的烟气则通过引风机9送到空气预热器下游到除尘装置7上游的烟道。携带Pb的载气送到空气预热器12入口烟道，借助电厂现有的除尘装置7和脱硫装置6，将Pb捕集，洁净的烟气经烟囱排入大气。

载气可以采用但不限定于一次风(热、冷)或者二次风(热、冷)。

一种借助燃煤电厂实现铅污染的土壤修复的方法，包括以下步骤：

(a)被铅污染的土壤送到电厂现场后，卸料至密闭的储料仓11中，由计量输送系统将一定量的被铅污染土壤送入修复炉5内；

(b)在修复炉5内，一定流量的500～1000℃高温烟气完成对铅污染的土壤的热解吸，高温烟气可以采用但不限于从锅炉转向室后井烟道内抽出的未进行脱硝、除尘的烟气，此部分未进行脱硝的高温烟气对脱硝出口NO_x浓度会有一定影响，对锅炉效率也造成一定影响，抽取实际工况烟气量的1％～25％的烟气用于修复土壤，具体高温烟气的流量根据修复炉5内的热解温度调控；

(c)换热后的烟气则通过引风机9送到空气预热器下游到除尘装置7上游的烟道；

(d)载气可以采用但不限于一次风(热、冷)或者二次风(热、冷)，携带Pb的一定流量的载气送到空气预热器12入口烟道，经过下游的除尘装置7、脱硫装置6脱除铅。载气流量根据实际的铅浓度调控，通过调节阀调节载气流量。

为消纳可再生能源，燃煤机组低负荷运行成为常态化，燃煤机组面临锅炉燃烧稳定性、锅炉水动力安全性等重大潜在风险，同时汽机热耗、锅炉效率和厂用电率趋向恶化，大幅提升了供电煤耗。而本发明可提高燃煤机组的燃料利用效率和安全性。

本发明可以借助燃煤机组(煤粉炉型或流化床炉型)的现有的富余的烟气热源实现对铅污染的土壤的修复，并且解决了燃煤电厂低负荷运行成为常态和低负荷下燃煤机组的安全性及经济性差的问题。

以上仅就本发明的最佳实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。本发明不仅限于以上实施例，其具体结构允许有变化。但凡在本发明独立权利要求的保护范围内所作的各种变化均在本发明的保护范围内。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

Claims (9)

1.一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，包括锅炉(1)、修复炉(5)、脱硫装置(6)、除尘装置(7)以及空气预热器(12)；其中，锅炉(1)出口分为两路，一路与修复炉(5)相连，修复炉(5)出口与空气预热器(12)入口相连；

锅炉(1)出口的另一路空气预热器(12)、除尘装置(7)与脱硫装置(6)相连。

2.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，修复炉(5)上设置有土壤入口和载气入口。

3.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，载气入口通入的载气为一次风或者二次风。

4.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，修复炉(5)还连接有用于加入土壤的储料仓(11)，并且储料仓(11)与修复炉(5)之间设置有计量输送系统(13)。

5.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，锅炉(1)出口与修复炉(5)之间设置有高温烟气关断阀(2)、高温烟气调节阀(3)以及流量计(4)。

6.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，除尘装置(7)出口经引风机(9)与脱硫装置(6)入口相连。

7.根据权利要求1所述的一种修复铅污染的土壤的系统，其特征在于，脱硫装置(6)出口与烟囱(8)相连。

8.一种基于权利要求1-7中任意一项所述系统的修复铅污染的土壤的方法，其特征在于，被铅污染的土壤进入修复炉(5)内，锅炉(1)中的排出的500～1000℃的高温烟气完成对铅污染的土壤的热解吸，铅污染的土壤释放出铅，释放的铅被载气带走，进行热解吸后的烟气通过引风机(9)进入空气预热器(12)，然后经除尘装置(7)、脱硫装置(6)脱除铅。

9.一种根据权利要求8所述的修复铅污染的土壤的方法，其特征在于，锅炉(1)中的排出的高温烟气完成对铅污染的土壤的热解吸时，高温烟气的用量为实际工况烟气量的1％～25％。

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