CN213288120U - 一种土壤热脱附近零排放系统 - Google Patents

Abstract

一种土壤热脱附近零排放系统，用于对污染土壤进行热脱附处置，包括进料螺旋、热脱附炉、二位三通阀、出料螺旋、空空换热器、氧化炉、喷淋塔、沉淀池、压滤机、急冷塔、水水换热器、冷却塔、深度水处理设备、布袋除尘器、离心风机和烟囱。本实用新型通过将由热脱附废水压滤后形成的固相再次送入进料螺旋进行热脱附，如此循环的作业模式，无固体污染物外排；将压滤产生的滤液进深度水处理设备处理合格后作为加湿水使用，无废水外排，实现了废水及固体污染物的近零排放要求，节约了水资源。本系统能够针对不同有机物含量的热解气选择不同工艺路线的操作方式，充分提高了整个作业流程的灵活性，减少了污染物的排放，降低了运行成本。

Description

一种土壤热脱附近零排放系统

技术领域

本实用新型涉及环境修复领域，特别是一种土壤热脱附近零排放系统。

背景技术

高污染工厂旧址土壤中遗留的有机污染物质，会造成环境污染，进而危害人体健康，限制了城市的发展，故必须对这些土壤进行处理。

在现有各种污染土壤的修复技术中，热脱附技术由于具有快速高效、不引入新的污染物等优势而得到了较快的发展。但是，传统热脱附技术修复土壤的过程中，仍然会产生大量的污染废水和危险废物需要委外处置，且处置起来费用高昂，若不妥善处理仍然会对环境产生严重的危害。为此，土壤修复热脱附近零排放系统及其相关工艺成为了当前的研究重点和研发趋势。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种土壤热脱附近零排放系统，其不仅处理能力大、运行成本低，而且在处理污染土壤的整个过程中，实现废水及固体污染物的近零排放。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的土壤热脱附近零排放系统，包括进料螺旋、热脱附炉、二位三通阀、出料螺旋、空空换热器、氧化炉、喷淋塔、沉淀池、压滤机、急冷塔、深度水处理设备、布袋除尘器、离心风机和烟囱；所述进料螺旋的出料口与热脱附炉的进料口连通，所述热脱附炉的出料口与出料螺旋的进料口连通，所述热脱附炉上装有燃烧器一；所述二位三通阀的进口与热脱附炉的热解气出口连通，二位三通阀的第一出口与氧化炉的进气口连通，二位三通阀的第二出口与喷淋塔的进气口连通；所述喷淋塔底部的排水口与沉淀池的进口连通，沉淀池底部的排污口与压滤机的进口连通，压滤机的出料口与进料螺旋的进料口连通，压滤机的出水口与深度水处理设备的进口连通，深度水处理设备的出水口与出料螺旋的加湿口连通；所述氧化炉的气体进口与喷淋塔的出气口连通，氧化炉的烟气出口与空空换热器的烟气进口连通，所述氧化炉上装有燃烧器二；所述急冷塔的进口与空空换热器的烟气出口连通，急冷塔的出口与布袋除尘器的进口连通，布袋除尘器的出口与离心风机的进口连通，离心风机的出口与烟囱连通。

本实用新型所述的一种土壤热脱附近零排放系统，其中，还包括水水换热器和冷却塔，所述水水换热器的进水口与沉淀池的出水口连通，水水换热器的出水口与喷淋塔内的喷嘴连通；所述冷却塔的冷却水进口与水水换热器的冷却水出口连通，所述冷却塔的冷却水出口与水水换热器的冷却水进口连通。

采用以上结构后，与现有技术相比，本实用新型一种土壤热脱附近零排放系统具有以下优点：

1、本实用新型通过由进料螺旋、热脱附炉、二位三通阀、出料螺旋、空空换热器、氧化炉、喷淋塔、沉淀池、压滤机、急冷塔、深度水处理设备、布袋除尘器、离心风机和烟囱组成的排放系统，并采用高温氧化、冷却、沉淀、深度水处理等工序来对污染的土壤进行修复，实现了废水及固体污染物的近零排放要求，同时增大了处理能力；

2、对排出的热解气采用冷却加高温氧化，以及仅高温氧化的可选作业流程，实现了对不同有机物含量的热解气进行区分处理，使得整个系统操作稳定、可靠；

3、本实用新型对低含有机物的热解气采用冷却加高温氧化相结合的作业工艺，而对高含有机物的热解气仅采用高温氧化工艺，充分提高了整个作业流程的灵活性，大大降低了氧化炉的运行成本；

4、在处理的过程中，将由沉淀池沉淀，并经压滤机压滤形成的固相再次送入进料螺旋进行热脱附，如此循环的作业模式，达到无固体污染物再向外排出的目的；

5、在处理的过程中，将由深度水处理设备处理合格后的水，作为出料螺旋的加湿降温水进行循环使用，充分节约了宝贵的水资源。

附图说明

图1是本实用新型一种土壤热脱附近零排放系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型一种土壤热脱附近零排放系统作进一步详细说明：

如图1所示，在本具体实施方式中，本实用新型一种土壤热脱附近零排放系统，包括进料螺旋2、热脱附炉3、二位三通阀18、出料螺旋4、空空换热器5、氧化炉6、喷淋塔7、沉淀池8、压滤机9、急冷塔10、深度水处理设备13、布袋除尘器14、离心风机15和烟囱 16。

进料螺旋2的出料口与热脱附炉3的进料口连通，热脱附炉3的出料口与出料螺旋4的进料口连通，热脱附炉3上装有燃烧器一1。

二位三通阀18的进口与热脱附炉3的热解气出口连通，二位三通阀18的第一出口与氧化炉6的进气口连通，二位三通阀18的第二出口与喷淋塔7的进气口连通。喷淋塔7底部的排水口与沉淀池8的进口连通，沉淀池8底部的排污口与压滤机9的进口连通，压滤机9的出料口与进料螺旋2的进料口连通，压滤机9的出水口与深度水处理设备13的进口连通，深度水处理设备13的出水口与出料螺旋4的加湿口连通。

氧化炉6的气体进口与喷淋塔7的出气口连通，氧化炉6的烟气出口与空空换热器5的烟气进口连通，氧化炉6上装有燃烧器二11。

急冷塔10的进口与空空换热器5的烟气出口连通，急冷塔10的出口与布袋除尘器14 的进口连通，布袋除尘器14的出口与离心风机15的进口连通，离心风机15的出口与烟囱16连通。

此外，本实用新型还包括水水换热器12和冷却塔17，水水换热器12的进水口与沉淀池8的出水口连通，水水换热器12的出水口与喷淋塔7内的喷嘴连通；冷却塔17的冷却水进口与水水换热器12的冷却水出口连通，冷却塔17的冷却水出口与水水换热器12的冷却水进口连通。

上述所用设备均为现有设备，在市场上均可购买，故其单独结构及工作原理不在此赘述。

本实用新型一种土壤热脱附近零排放系统的工作原理如下：

1、直接对外界的污染土壤进行处理

如图1所示，将外界污染土壤通过进料螺旋2均匀送入热脱附炉3内进行热脱附，燃烧器一1工作，加热温度为600～800℃；当热脱附炉3内的土壤达到200～300℃后从窑尾排出，热脱附后的土壤进入出料螺旋4，由出料螺旋4输送到指定位置；在土壤排出的过程中，出料螺旋4的加湿口向土壤喷入加湿水，以达到降温除尘的目的。加湿水由深度水处理设备13提供，喷入加湿水的土壤温度降至60℃以下，从而保证了作业环境的整洁和作业人员的安全。

在热脱附炉3对土壤进行热脱附时，所产生的热解气主要以水蒸气为主体。操控二位三通阀18关闭其第一出口，而使其第二出口与喷淋塔7的进气口连通；热解气进入喷淋塔7，喷淋塔7内设置有多层雾化喷嘴对气体进行洗涤降温。大部分热解气冷凝从气相变为液相，随同循环喷淋水进入沉淀池8内，而剩余在60℃以下无法冷凝的热解气进入氧化炉6，由燃烧器二11进行燃烧，燃烧后产生的高温烟气进入空空换热器5进行热交换。经空空换热器5换热后的中低温烟气进入急冷塔10内被一秒降温至200℃；降温后的烟气进入布袋除尘器14脱出除粉尘颗粒，随后经离心风机15，从烟囱16达标排出外界。

在沉淀池8内的粉尘微粒以及有机物沉淀在池体底部，水分从池体中部的出水口流出、进入水水换热器12内进行换热，被冷却塔17降温至60℃以下形成循环喷淋水，随后进入喷淋塔7经喷嘴喷出，用于对喷淋塔7内的热解气进行洗涤降温，变为液相后再次进入沉淀池8内，如此循环使用，节约了宝贵的水资源。

沉淀池8底部的污泥定期输送至压滤机9进行固液分离。有机物及粉尘被浓缩于压滤所形成的泥饼中，然后将泥饼送入进料螺旋2再次进行热脱附。液相进入深度水处理设备13进行高级氧化，经处理COD小于设定值后流入出料螺旋4的加湿口，作为出料螺旋4的加湿水来循环使用，以节约水资源。

2、对由压滤机9压滤形成的泥饼进行处理

包含有机物和粉尘浓缩的泥饼被进料螺旋2均匀送入热脱附炉3内，经燃烧器一1进行热脱附，泥饼中的水分和有机物形成热解气，此时，有机物占主要部分。操控二位三通阀18关闭其第二出口，而使其第一出口与氧化炉6的进气口连通，让热解气直接进入氧化炉6内进行高温氧化；氧化后产生的高温烟气进入空空换热器5进行热交换。经空空换热器5换热后的中低温烟气进入急冷塔10内被一秒降温至200℃，降温后的烟气进入布袋除尘器14脱除微小颗粒，随后经离心风机15，从烟囱16达标排出外界。

显而易见，1、本实用新型在处理污染土壤的过程中，可根据不同有机物含量的热解气选择不同的工艺路线，具体为：对于低含有机物的热解气采用冷却和高温氧化相结合的作业流程，而对于高含有机物的热解气直接采用高温氧化的处理工艺，充分增强了操作的灵活性，大大降低了氧化炉的运行成本。2、将压滤机9压滤形成的固相(泥饼)再次送入进料螺旋2进行热脱附，循环的作业模式，达到无固体污染物再向外排出的目的。3、将深度水处理设备13处理合格后的水作为出料螺旋4的加湿水，充分节约了宝贵的水资源。4、将喷淋塔7内的循环喷淋水经水水换热器12换热后再次循环利用，节约了水资源。本实用新型这种完备的系统在处理污染土壤的过程中，实现了废水及固体污染物的近零排放。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围内。

Claims (2)

1.一种土壤热脱附近零排放系统，其特征在于：包括进料螺旋(2)、热脱附炉(3)、二位三通阀(18)、出料螺旋(4)、空空换热器(5)、氧化炉(6)、喷淋塔(7)、沉淀池(8)、压滤机(9)、急冷塔(10)、深度水处理设备(13)、布袋除尘器(14)、离心风机(15)和烟囱(16)；

所述进料螺旋(2)的出料口与热脱附炉(3)的进料口连通，所述热脱附炉(3)的出料口与出料螺旋(4)的进料口连通，所述热脱附炉(3)上装有燃烧器一(1)；

所述二位三通阀(18)的进口与热脱附炉(3)的热解气出口连通，二位三通阀(18)的第一出口与氧化炉(6)的进气口连通，二位三通阀(18)的第二出口与喷淋塔(7)的进气口连通；

所述喷淋塔(7)底部的排水口与沉淀池(8)的进口连通，沉淀池(8)底部的排污口与压滤机(9)的进口连通，压滤机(9)的出料口与进料螺旋(2)的进料口连通，压滤机(9)的出水口与深度水处理设备(13)的进口连通，深度水处理设备(13)的出水口与出料螺旋(4)的加湿口连通；

所述氧化炉(6)的气体进口与喷淋塔(7)的出气口连通，氧化炉(6)的烟气出口与空空换热器(5)的烟气进口连通，所述氧化炉(6)上装有燃烧器二(11)；

所述急冷塔(10)的进口与空空换热器(5)的烟气出口连通，急冷塔(10)的出口与布袋除尘器(14)的进口连通，布袋除尘器(14)的出口与离心风机(15)的进口连通，离心风机(15)的出口与烟囱(16)连通。

2.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附近零排放系统，其特征在于：还包括水水换热器(12)和冷却塔(17)，所述水水换热器(12)的进水口与沉淀池(8)的出水口连通，水水换热器(12)的出水口与喷淋塔(7)内的喷嘴连通；

所述冷却塔(17)的冷却水进口与水水换热器(12)的冷却水出口连通，所述冷却塔(17)的冷却水出口与水水换热器(12)的冷却水进口连通。

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