CN219766369U - 一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，包括用于加热有机污染土壤的模块化反应器、液相药剂输入单元和污染物排出单元；所述模块化反应器的内部设置电加热器；所述模块化反应器的底部开设液相药剂输入口，所述液相药剂输入口连通所述液相药剂输入单元；所述模块化反应器的顶部设置污染物排出口，所述污染物排出口连通所述污染物排出单元。本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，能够快速高效修复不同类型的有机污染土壤，并且模块化运行方式更加灵活适配，系统运行能耗较低，前期基建成本投入较低，不会造成二次污染和破坏土壤环境问题等，具有绿色可持续的环境效益、经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型属于污染土壤修复技术领域，具体涉及一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器。
背景技术
随着生态文明建设的迫切需要，工业产业结构快速优化升级，促使重污染工业企业搬迁转型，但与此同时遗留大量污染土壤，其中有机污染是土壤修复工程中常见的污染治理类型。
常见的有机污染处理技术主要包括自然衰减、生物反应、多相抽提、化学氧化、土壤淋洗和热脱附等。相比于其他技术，热脱附技术具有修复效率快、污染物去除效率高等优点，基本原理是通过直接加热或间接加热促使土壤中的有机污染物受热挥发，并通过尾气处理装置去除有机污染物。
根据加热方式不同，分为原位热脱附和异位热脱附，其中，原位热脱附技术升温时间和修复周期较长、耗能较大，并受气候温度、地下水等干扰影响大；异位热脱附技术的尾气处理技术要求较高，且加热窑成本高昂并且日处理量存在一定限制，此外经修复后的土壤理化性质发生较大变化，生态资源利用价值降低。
因此，如何对有机污染土壤进行快速、高效、低能耗和低成本的修复，是目前需要解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，具备高效快速修复有机污染土壤，并具有低碳可持续的社会效益和环境效益。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，包括用于加热有机污染土壤的模块化反应器(1)、液相药剂输入单元(2)和污染物排出单元(3)；
所述模块化反应器(1)的内部设置电加热器；所述模块化反应器(1)的底部开设液相药剂输入口，所述液相药剂输入口连通所述液相药剂输入单元(2)；所述模块化反应器(1)的顶部设置污染物排出口，所述污染物排出口连通所述污染物排出单元(3)。
优选的，所述模块化反应器(1)设置1至n个，组成土壤修复处置装置。
优选的，所述模块化反应器(1)的底部设置液压台(1-d)；所述模块化反应器(1)的侧壁设置检测孔(1-e)。
优选的，所述模块化反应器(1)安装安全阀(1-f)。
优选的，所述模块化反应器(1)的尺寸为长6米、宽4米、高2米。
优选的，所述液相药剂输入单元(2)包括液相药剂输送管道、输送装置(2-1)、第一阀门(2-2)、第一流量计(2-3)和第一压力表(2-4)；在所述液相药剂输送管道上，按液相药剂输送方向，依次安装所述输送装置(2-1)、所述第一阀门(2-2)、所述第一流量计(2-3)和所述第一压力表(2-4)。
优选的，所述污染物排出单元(3)包括污染物排出管道、第二压力表(3-1)、减压阀(3-2)、第二流量计(3-3)、第二阀门(3-4)和引风机(3-5)；在所述污染物排出管道上，按污染物排出方向，依次安装所述第二压力表(3-1)、所述减压阀(3-2)、所述第二流量计(3-3)、所述第二阀门(3-4)和所述引风机(3-5)。
本实用新型提供的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器具有以下优点：
本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，能够快速高效修复不同类型的有机污染土壤，并且模块化运行方式更加灵活适配，系统运行能耗较低，前期基建成本投入较低，不会造成二次污染和破坏土壤环境问题等，具有绿色可持续的环境效益、经济效益和社会效益。
附图说明
图1是根据本实用新型实施方式的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的主视结构示意图；
图2是根据本实用新型实施方式的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的俯视结构示意图；
图3是根据本实用新型实施方式的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的仰视结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本实用新型各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
基于现有技术存在的问题，本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，能够快速高效修复不同类型的有机污染土壤，并且模块化运行方式更加灵活适配，系统运行能耗较低，前期基建成本投入较低，不会造成二次污染和破坏土壤环境问题等，具有绿色可持续的环境效益、经济效益和社会效益。
本实用新型的实施方式涉及一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器。图1是根据本实施方式的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的主视结构示意图，图2是根据本实施方式的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的俯视结构示意图，图3是异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器的仰视结构示意图。
如图1、2、3所示，本实施方式的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，包括用于加热有机污染土壤的模块化反应器1、液相药剂输入单元2和污染物排出单元3；
模块化反应器1内装有有机污染土壤4；模块化反应器1的内部设置电加热器；模块化反应器1的底部开设液相药剂输入口，液相药剂输入口连通液相药剂输入单元2；模块化反应器1的顶部设置污染物排出口，污染物排出口连通污染物排出单元3。
具体的，模块化反应器1可以设置1至n个，组成土壤修复处置装置，模块化反应器1具体设置数量由土壤修复方量确定；模块化反应器1的底部开设的液相药剂输入口的数量可以为10个，在图中用1-c1、1-c2、1-c3、1-c4、1-c5、1-c6、1-c7、1-c8、1-c9、1-c10表示。模块化反应器1设置的电加热器数量可以为5个，在图中用1-b1、1-b2、1-b3、1-b4和1-b5表示。模块化反应器1设置的污染物排出口的数量可以为4个，在图中用1-a1、1-a2、1-a3和1-a4表示。
其工作原理为：液相药剂从模块化反应器1下方10个液相药剂输入口注入，模块化反应器1同时配备5个电加热器，通过液相药剂和加热方式处理有机污染土壤，从模块化反应器1上方的4个污染物排出口抽出含污染物的气液体。
作为一个实施例，模块化反应器1的尺寸为长6米、宽4米、高2米。反应罐体可处理污染土壤体积为48立方米，模块化反应器1底部回形均匀设置10个液相药剂输入口1-c1～1-c10，直径均为0.2m，输入的液相药剂从液相药剂输入口1-c1～1-c10进入模块化反应器1，模块化反应器1上部插入5根电加热器1-b1～1-b5，直径为0.1m，长度为1.8m，通电后电加热器1-b1～1-b5产生热量，通过热传导方式加热土壤。液相药剂输入口1-c1～1-c10输入的液相药剂和电加热器1-b1～1-b5的双重作用下，有机污染土壤4中的有机污染物受热从土壤中脱附出来，有机污染物的气液体通过4个污染物排出口1-a1～1-a4排出。
进一步的，模块化反应器1的底部设置液压台1-d；液压台1-d用于将模块化反应器1顶起并倾斜，从模块化反应器1后端的密封舱门填入污染土壤和清出修复后清洁土壤。
进一步的，模块化反应器1的侧壁设置检测孔1-e。模块化反应器1安装安全阀1-f。检测孔1-e用于实时监控反应器的温度、压力参数，并且通过检测孔1-e定期获取土壤样品，进行土壤修复效果监测，并通过安全阀1-f迅速释放模块化反应器1内部压力，防止压力过高时产生安全隐患。
液相药剂输入单元2包括液相药剂输送管道、输送装置2-1、第一阀门2-2、第一流量计2-3和第一压力表2-4；在液相药剂输送管道上，按液相药剂输送方向，依次安装输送装置2-1、第一阀门2-2、第一流量计2-3和第一压力表2-4，通过液相药剂输入单元2，将相应的液相药剂输入模块化反应器1。
污染物排出单元3包括污染物排出管道、第二压力表3-1、减压阀3-2、第二流量计3-3、第二阀门3-4和引风机3-5；在污染物排出管道上，按污染物排出方向，依次安装第二压力表3-1、减压阀3-2、第二流量计3-3、第二阀门3-4和引风机3-5。污染物排出单元3用于将有机污染物的气液体排出模块化反应器1。
本实用新型提供一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，模块化反应器1中，电热、液相药剂、空气压力的三重作用使得有机污染物更易在较低温度下从有机污染土壤4中脱附，从而使沸点更高的半挥发性和难挥发性有机污染物得以去除，处理效率更高，应用范围更广，同时湿热的处理条件使得土壤理化性质不被破坏，并有利于修复后土壤的绿色可持续资源化利用，由于采用液相药剂和热传导的组合处理方式，在工程中可实现更加灵活的运行，当工期紧张所需日处理土壤方量增加时，若土壤中污染物主要为高沸点有机污染物，通过加热方式仍无法达到所需温度时，可关闭液相药剂输入单元2，只使用热传导方式加热土壤至500℃，使之完全去除；同时不同模块化反应器1中可放置不同类型的有机污染土壤4，根据所需的热脱附温度，调节各模块化反应器1的温度，从而达到节约能源的效果，减少碳排放的作用。
相对于现有技术而言，本实用新型至少具有如下技术效果：
(1)本实用新型能够有效去除土壤中各种挥发性、半挥发性和难挥发性有机污染物，如氯代烃、高沸点石油烃、多环芳烃、氯化石蜡等有机物，修复效率高，应用范围广，由于采用电加热和液相药剂热蒸汽的非火焰燃烧加热方式，在有机氯污染土壤修复过程中不会产生二噁英、多氯联苯等有毒二次污染物，同时湿热的处理条件使得土壤性质不被破坏，并有利于修复后土壤的绿色可持续资源化利用。
(2)本实用新型对使用场地条件要求低，基础建设投入低，采用模块化安装方式使得设备安装使用适配性提高，体系化设备装置受土壤低温、含水率、孔隙度等因素影响小，同时模块化设计可应对不同处理规模土壤修复工程，并可协同处置污染地下水。
(3)本实用新型运行过程中，污染土壤在电热、液相药剂、空气压力三重条件作用下，有机污染物在相对较低的温度环境下从土壤中分离，使反应模块单位能耗降低，进一步减少能源消耗和降低碳排放。
使用本实用新型提供的异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，能够快速高效修复不同类型的有机污染土壤，操作方法简便、处理效果好、反应时间短，不但可以用于有机污染土壤修复，还可以兼顾存在有机污染的地下水处置与修复。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，包括用于加热有机污染土壤的模块化反应器(1)、液相药剂输入单元(2)和污染物排出单元(3)；
所述模块化反应器(1)的内部设置电加热器；所述模块化反应器(1)的底部开设液相药剂输入口，所述液相药剂输入口连通所述液相药剂输入单元(2)；所述模块化反应器(1)的顶部设置污染物排出口，所述污染物排出口连通所述污染物排出单元(3)。
2.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述模块化反应器(1)设置1至n个，组成土壤修复处置装置。
3.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述模块化反应器(1)的底部设置液压台(1-d)；所述模块化反应器(1)的侧壁设置检测孔(1-e)。
4.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述模块化反应器(1)安装安全阀(1-f)。
5.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述模块化反应器(1)的尺寸为长6米、宽4米、高2米。
6.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述液相药剂输入单元(2)包括液相药剂输送管道、输送装置(2-1)、第一阀门(2-2)、第一流量计(2-3)和第一压力表(2-4)；在所述液相药剂输送管道上，按液相药剂输送方向，依次安装所述输送装置(2-1)、所述第一阀门(2-2)、所述第一流量计(2-3)和所述第一压力表(2-4)。
7.根据权利要求1所述的一种异位液相加热有机污染土壤修复模块化反应器，其特征在于，所述污染物排出单元(3)包括污染物排出管道、第二压力表(3-1)、减压阀(3-2)、第二流量计(3-3)、第二阀门(3-4)和引风机(3-5)；在所述污染物排出管道上，按污染物排出方向，依次安装所述第二压力表(3-1)、所述减压阀(3-2)、所述第二流量计(3-3)、所述第二阀门(3-4)和所述引风机(3-5)。
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