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潘伟

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  原位热脱附技术简介

 

　　原位热脱附Situ Thermal Desorption (ISTD)/土壤蒸汽热提取Soil Vapor Thermal Extraction (SVTE)：是一种土壤修复流程，是通过对土壤进行加热，达到污染物的挥发温度，再通过真空抽离提取到地面之上，进行无害化处理后再排放的技术。

 

　　根据污染物在土壤中所在的深度，原位热脱附有两种加热方法：

 

　　1）对于污染物深度比较浅的，通过电热毯平铺在污染区域进行加热2）污染物深度>5m, 利用加热井并在垂直方向在地下安插电加热管进行区域性的加热，达到污染物的挥发温度（500°C）后，再利用真空井对气相的污染物进行物理性抽提，通过冷凝分离，再对提取出的气体和液体分别进行无害化处理，进行排放。

 

　　2 原位热修复技术分类

 

　　热导加热法 Thermal Conduction Heating (TCH), 也叫原位热脱附 In-Situ Thermal Desorption（ISTD）通过土壤的导热率进行加热

 

　　目标温度范围广泛

 

　　可应用于中到低渗透率的土壤

 

　　污染物：自由相（<100°C），可挥发性污染物VOCs/CVOCs (——100°C), 半挥发性污染物SVOCs(>100°C) 如多环芳烃电阻加热法 Electrical Resistance Heating (ERH)，或者叫焦耳／欧姆加热法 Joule or Ohmic Heating通过土壤导电率进行加热

 

　　温度难高于水的沸点（100°C-120°C）

 

　　可应用于中到低渗透率的土壤，需要水的注入，加热效果会受到地面以下金属杂质的影响自由相（<100°C），可挥发性污染物VOCs/CVOCs (——100°C)蒸汽加热法 Steam Enhanced Extracton (SEE)——蒸汽注入法Steam Injection通过注入热蒸气到地面以下进行加热

 

　　温度难高于水的沸点

 

　　适用于高渗透率的土壤，很难导入低渗透率土壤自由相（<100°C），可挥发性污染物VOCs/CVOCs (——100°C),所以，原位热脱附技术适用于处理中到低渗透率土壤中，具有半挥发性的污染物，这种情况下的加热温度需要达到400°C-500°C，电阻加热法和蒸汽加热法都无法达到。

 

　　3 原位加热热脱附技术 - 加热处理布局

 

 

 

　　如图所示，通过区域性的布置加热井，加热井中的加热装置会对土壤进行加热，抽提井对挥发的污染物进行抽离，地下也铺设了监控孔对温度和压力进行监控，污染物抽提到地面后，会对尾气进行分离和处理。

 

 

　　与种加热方式不同，图二所示加热装置与抽提装置是套管的形式。内管是加热装置，外管是抽提装置。

 

　　土壤蒸汽热提取(SVTE)

 

　　由于加热导致土壤中的温差，气流会从热源流至低温区域，以达到整个区域的热平衡，利用抽提系统的合理布局对蒸汽进行抽提。抽提系统选择液环真空泵，适用于渗透率极低的土壤，还可以达到气和水的双相抽提。不但可以处理低饱和地带，也可以处理有地下水的区域。

 

　　适用的污染物种类

 

　　原位热修复技术能处理大多数的化合物。

 

　　多氯联苯(PCBs) 与二噁英(Dioxins)

 

　　多环芳烃(PAHs) 与煤焦油(Coal tars)

 

　　氯溶剂

 

　　杀虫剂与除草剂

 

　　石油，石油产品

 

　　所有其他挥发性或半挥发性碳氢化合物

 

　　重质及轻质非水相液体(DNAPL and LNAPL)

 

　　其他化合物或化合物混合物

 

　　汞（挥发性金属，沸点处于PCB范围内）

 

　　原位热脱附技术相比较于蒸汽注入法和电阻加热法，更适用于低渗透率土壤，无地下水的低饱和地带，并对沸点比较高的SVOCs有很好的去除效果。