CN204564752U - 气体处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一套用于土壤气相抽提法（SVE）修复污染场地时产生的气体处理装置，涉及到变压吸附和冷凝处理技术。根据目前SVE修复法所存在的后续气体处理困难的问题，提出一种针对SVE法修复污染场地后续气体处理的装置，该装置可在原位实现有效彻底地处理SVE法修复污染场地产生的污染气体。本实用新型提供的气体处理装置，用于是SVE法处理污染场地时产生的污染气体的处理，包括抽提泵13和气液分离器3，在气液分离器3之后，连接变压吸附单元1，变压吸附单元1之后连接低温冷凝器2。实用新型的改进形式是：所述的变压吸附单元1由多级变压吸附组件4、6、7串联组成，并且每级变压吸附组件并联有至少两个吸附罐。

Description

气体处理装置

技术领域

本实用新型涉及一套用于土壤气相抽提法修复污染场地时产生的气体处理装置，涉及到变压吸附和冷凝处理技术。

背景技术

目前，常用的污染场地修复技术包括异位和原位两大类。异位主要是指挖掘及后处理，即通过机械和人工等手段，使土壤离开原位置，再采用化学、物理或生物等多种方法对其进行处理、处置并再利用。异位修复技术涉及到挖土及运送到场地外的其他地方处置处理，因此，过程中存在二次污染的危险，缺陷明显。原位修复技术是指在污染场地的原地进行处理而不需要将污染土壤或污染地下水运送出污染场地的一些新的原位修复技术，如化学氧化、土壤气提、微生物修复等。其中，土壤气相抽提（soil vapor extraction, SVE)是去除包气带土壤中有机污染物最经济有效的方法。

SVE技术是一种利用物理方法，通过降低土壤孔隙的蒸汽压，把土壤中的污染物转化为蒸汽形式而加以去除的技术。气相抽提技术适用于地下含水层以上的包气带；多相浸提技术适用于包气带和地下含水层。土壤气相抽提技术适用于处理挥发性有机污染物，如有机卤代烃或非卤代烃，也可以用于去除屠宰场的油类、重金属（如汞等）、多环芳烃或二恶英等污染物。

SVE技术的显著特点是可操作性强、处理污染物的范围广、设计相对简单（可由标准设计操作）、不破坏土壤结构、成本较低，以及对回收废物有潜在的利用价值等。SVE因不需要复杂的设计和特殊的设备，就能达到体系最佳的效率和污染物的去除效果，从而优越于其他如生物处理和土壤冲洗等技术。

由于其较高的有效性，SVE技术已广泛用于修复污染土壤和地下水中。但使用该项技术抽提出的土壤气体的后续处理一直是需要解决的一个难题，虽然通常通过采用吸附材料吸附抽提上的土壤气体中的污染物，但由于其中气体量大、污染物浓度高等特性，使得简单的吸附技术难以满足要求，如需要大量的活性炭，同时使用后的吸附了大量污染物的活性炭需要运输到特定场地实行污染物的解吸附和活性炭的再生。而气体焚烧技术也存在着很大局限：有机污染物的浓度要达到一定范围并且焚烧过程中有可能生成其他二次污染物。

发明内容

根据目前SVE修复法所存在的后续气体处理困难的问题，提出一种针对SVE法修复污染场地后续气体处理的装置，该装置可在原位实现有效彻底地处理SVE法修复污染场地产生的污染气体。

本实用新型提供的气体处理装置，用于是土壤气相抽提法修复污染场地时产生的污染气体的处理，包括抽提泵13和气液分离器3，其特征是：在气液分离器3之后，连接变压吸附单元1，变压吸附单元1之后连接低温冷凝器2。

本装置工作时，SVE法修复污染土壤所产生的气、液混合物由抽提泵13送入气液分离器3进行分离处理，分离出的液体被直接排放，分离出的气体被导入变压吸附单元1，在变压吸附单元1中污染气体先经历了吸附过程，随后，调节变压吸附单元1中的气压实施逆放，逆放排放出的浓缩污染气体被送入低温冷凝器2中冷凝处理，实现从污染气体中将污染物分离、收集的目的。

本实用新型由于组合了变压吸附和低温冷凝工艺，可以实现将SVE法修复污染土壤所产生的大量污染气体的原位浓缩以及冷凝为液体，在原位治理了大量污染气体的同时又实现了污染物的收集。由于本实用新型采用成熟的变压吸附净化气体工艺，因此操作简单。

为了保证SVE法修复污染土壤抽提出的污染土壤气体可以在吸附阶段被吸附彻底并在排气口处达到排放标准，实用新型的改进形式是：所述的变压吸附单元1由多级变压吸附组件4、6、7串联组成，并且每级变压吸附组件并联有至少两个吸附罐。

使用SVE法修复污染场地中的土壤气体经由土壤气体抽提管路12被土壤气体抽屉泵13送入气液分离器3中分离，分离出的液体通过分离液排放阀17被直接排放，分理出的气体经由分离气阀门18被送入I级变压吸附4中，经过I级变压吸附4处理后，气体中的大部分污染物被吸附到放置于吸附罐11中的活性炭上，此时，在I级变压吸附4的排气口处如果气体达到排放标准，可以通过排空阀5直接排空，否则，需要继续将气体送入II级变压吸附6进行处理，类似于I级处理后的结果，如果在II级变压吸附的排气口处的气体达到排放标准，可通过排空阀16直接排空，否则，需继续将气体送入III级变压吸附7中进行处理，在III级变压吸附排气口处，如气体达标，通过排空阀8直接排空，否则，需要在排空阀8的后面连接适当的处理措施，对气体进行后续净化处理，直到达到排放标准，排放。在上述过程中，当I级变压吸附4中并联的两个吸附罐11中的某一个罐中装填的吸附罐达到吸附饱和时，转换并联阀门，使得并联的吸附罐中的另一个处于吸附工作状态，而对饱和态的吸附罐减压使其处于逆放过程，脱附释放吸附的污染物，一直将浓缩的污染气体送入冷凝器2中，在低温（-60－-70℃）条件下将气体中的污染物冷凝为液态收集，而处理后的气体在经过气体检测器14的检测后，如达标，可通过排空阀15直接排放，否则需要后续处理。由此，本实用新型实现了原位、连续、快速处理污染气体的目的。

附图说明

    图1是实用新型总体结构图。

1.变压吸附单元、2.低温冷凝器、3.气液分离器（冷却）、4.I级变压吸附、5.排空阀、6.II 级变压吸附、7.III 级变压吸附、8.排空阀、9.平台、10.移动车轮、11.吸附罐、12.土壤气体抽提管路、13.土壤气体抽提泵、14.气体检测器、15.排空阀、17.分离液排放阀、18.分离气阀门。

以下结合附图说明实用新型的具体实施方式和细节。

实施方式

本实用新型主要是将气液分离器3、变压吸附单元1以及冷凝器2通过程控阀以及管路连接并放置于平台9上，而设备平台9可置于移动轮胎10上。通过移动轮胎可以便捷地在场地上移动设备体统。除了主要上述的气液分离器3、变压吸附单元1以及设备移动轮胎10外，本实用新型提供的设备系统中还含有多个气体排空阀、程控阀、气体检测器以及液体排放阀等。本设备底部设有平台9，而平台9下面装有移动车轮10，可实现整套设备在场地上便捷移动，保证了整体设备的灵活、便捷的实用性。

其中设备系统的工作过程如下：

1）从挥发性石油烃类污污染场地抽提井中抽提出的污染气体在土壤气体抽提管路12中由抽提泵13导入气液分离器3中实现气、液分离。分离出的液体经由分离液排放阀17被直接排放，分离出的气体被送入变压吸附单元1中；

2）气体在变压吸附单元1中先经过I级变压吸附4，经过I级变压吸附后，大部分污染物被吸附到置于吸附罐11中的活性炭上，气体继续被送入II级变压吸附6，在经过II级变压吸附后，继续将气体送入III级变压吸附7中继续处理后，经排空阀8直接排放；

4）第二个过程为切换程控阀，让气体通过吸附单元1的每级变压吸附中并联的另一个吸附罐中并重复上面的吸附过程，而经过上面三级吸附过程，已经吸附饱和的吸附罐则开始抽气减压过程（逆放过程），使得被吸附的污染物脱附并被释放出来经过冷凝器2（冷凝温度设定为-70℃）冷凝并分离、收集。处理后的气体在经过气体检测器14后达到排放标准，经过排空阀15直接排放。逆放过程的后续程序为第一个吸附程序过程中收集的部分排空气体冲洗吸附罐，此过程排放的气体中污染物的浓度也比较高，需经过冷凝器冷凝分离、收集。然后可以再次转换程控阀，循环切换变压吸附单元的并联吸附罐的吸附或逆放过程。

以下是实用新型在上述实施方式下的使用效果：

石油烃污染场地中抽提出的气体中各污染物的成分如下表1所示：

表1. 挥发性石油烃类污染场地气体中各碳氢化合物处理前、后的浓度

	C12-C16	C17-C32	C33及其以上碳氢化合物
				处理前浓度（mg/L)	112	109	35
经过III级变压吸附处理后的浓度（mg/L)	4.8	4.2	3.9

采用上述相同的操作过程对干洗店厂址上抽提出的土壤气体（主要污染物为半挥发性的氯代烃）进行处理，其结果如下表2所示：

表2. 半挥发性氯代烃类污染场地土壤气体中各氯代烃处理前、后的浓度

	四氯乙烯	三氯乙烯	二氯乙烯	氯乙烯
					处理前浓度（mg/L）	28	39	12	3
经过III级变压吸附处理后的浓度（mg/L)	0.68	0.74	1.25	1.17

Claims (3)

1.一种气体处理装置，用于土壤气相抽提法修复污染场地时产生的污染气体的处理，包括抽提泵（13）和气液分离器（3），其特征是：在气液分离器（3）之后，连接变压吸附单元（1），变压吸附单元（1）之后连接低温冷凝器（2）。

2.按权利要求1所述的气体处理装置，其特征是：所述的变压吸附单元（1）由多级变压吸附组件（4、6、7）串联组成，并且每级变压吸附组件并联有至少两个吸附罐。

3.按权利要求1或2所述的气体处理装置，其特征是：底部设有平台（9），而设备平台（9）下面装有移动车轮（10）。