一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明有關(guān)于一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括熱脫附噴淋系統(tǒng)、廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和大棚地暖系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)劑系統(tǒng)，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)連接所述大棚地暖系統(tǒng)，所述大棚地暖系統(tǒng)連接所述熱脫附噴淋系統(tǒng)和/或廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，利用熱脫附產(chǎn)生的高溫噴淋循環(huán)廢水，加熱常溫解吸大棚內(nèi)的污染土壤，以充分利用能源，同時提高常溫解吸技術(shù)的處理效果的余熱利用系統(tǒng)；本發(fā)明是一種全新、經(jīng)濟、可靠、穩(wěn)定的熱脫附與常溫解吸聯(lián)用技術(shù)，特別適用于揮發(fā)或半揮發(fā)性有機物復(fù)合污染土壤的治理與修復(fù)。
【專利說明】一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及污染土壤治理領(lǐng)域，具體涉及一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，將熱脫附噴淋塔高溫循環(huán)廢水回用于常溫解吸大棚地暖，用于提高常溫解吸大棚土壤溫度，在實現(xiàn)能源綜合利用的同時提高了常溫解吸的處理效率。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國工業(yè)化和城市化發(fā)展，近幾年來出現(xiàn)了一大批搬遷或即將退役的化工企業(yè)，這些企業(yè)由于廢物的傾倒和排放、產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理、化學(xué)物質(zhì)的泄露等原因造成了場地污染問題，這類土壤污染主要是揮發(fā)或半揮發(fā)性有機物。當(dāng)前受污染土地的另外用途大多是作為居民住宅或其它建設(shè)，這些污染場地已經(jīng)成為“化學(xué)定時炸彈”，嚴重威脅人體健康和環(huán)境安全，成為迫切需要解決的環(huán)境問題。
[0003]作為污染土壤治理的物理方法，熱脫附和常溫解吸技術(shù)具有工藝簡單、對污染物普適性強、設(shè)備可移動、修復(fù)周期短以及能有效防止二次污染等優(yōu)點，適用于多種有機物復(fù)合污染型場地修復(fù)，具有較好的應(yīng)用前景。專利“用于修復(fù)有機物污染土壤的處理系統(tǒng)”(申請?zhí)朲L201110460162.X)提出了一種用于修復(fù)有機物污染土壤的處理的常溫解吸系統(tǒng)，通過空氣支撐膜結(jié)構(gòu)單元、氣體收集單元、尾氣處理單元，以及控制單元來實現(xiàn)揮發(fā)性有機污染物的去除；專利“一種有機污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統(tǒng)”(申請?zhí)朲L201010598161.7)提出一種有機物污染土壤滾筒式逆向熱脫附系統(tǒng)，污染土壤經(jīng)熱脫附設(shè)備直接加熱，與高溫空氣充分混合，污染物得到高效去除。
[0004]但，熱脫附和常溫解吸大棚在工程應(yīng)用中存在以下問題:
[0005]熱脫附在污染土壤治理過程中能耗較大，并且產(chǎn)生大量的高溫廢水，若直接處理排放不僅造成大量能量損失，同時還產(chǎn)生了一定的廢水治理費用。常溫解吸技術(shù)受溫度和地域影響較大，在夏季或南方氣溫較高，有較好的污染物去除效率，秋冬季節(jié)或北方受天氣條件的制約該技術(shù)達不到理想的修復(fù)效果。
[0006]將熱脫附和常溫解吸技術(shù)聯(lián)用，利用熱脫附技術(shù)所產(chǎn)生的高溫噴淋廢水來加熱常溫解吸大棚污染土壤，不僅對熱脫附修復(fù)過程中的廢熱進行回收，實現(xiàn)了能源的充分、綜合利用，響應(yīng)我國“節(jié)能減排”政策；還實現(xiàn)了熱脫附高溫噴淋廢水的處理、降溫與循環(huán)利用，節(jié)省了高溫廢水治理資金，降低了熱脫附技術(shù)的修復(fù)成本；同時，將高溫循環(huán)水用于對常溫解吸大棚的加熱，使得常溫解吸技術(shù)不在受溫度條件的制約，即使在氣溫較低的秋冬季節(jié)和北方地區(qū)也能得到較好的修復(fù)效果。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種利用熱脫附產(chǎn)生的高溫噴淋循環(huán)廢水，加熱常溫解吸大棚內(nèi)的污染土壤，以充分利用能源，同時提高常溫解吸技術(shù)的處理效果的余熱利用系統(tǒng)；本發(fā)明是一種全新、經(jīng)濟、可靠、穩(wěn)定的熱脫附與常溫解吸聯(lián)用技術(shù)，特別適用于揮發(fā)或半揮發(fā)性有機物復(fù)合污染土壤的治理與修復(fù)。
[0008]為達上述目的，本發(fā)明一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括熱脫附噴淋系統(tǒng)、廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和大棚地暖系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)連接所述大棚地暖系統(tǒng)，所述大棚地暖系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0009]進一步的，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)與所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互接通構(gòu)成回路系統(tǒng)，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)。
[0010]更進一步的，所述系統(tǒng)還包括廢水回用系統(tǒng)，所述廢水回用系統(tǒng)一端連接所述大棚地暖系統(tǒng)，另一端連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
[0011]具體的，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)為熱脫附噴淋塔，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池A，所述廢水處理系統(tǒng)包括依次相連的催化氧化裝置、絮凝沉淀裝置和除垢裝置，所述大棚地暖系統(tǒng)包括加熱盤管，所述熱脫附噴淋塔和所述調(diào)節(jié)池A相互接通構(gòu)成回路系統(tǒng)，且所述調(diào)節(jié)池A位于所述熱脫附噴淋塔下方，所述熱脫附噴淋塔與所述調(diào)節(jié)池A之間設(shè)有閥門A，所述調(diào)節(jié)池A與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵Al，所述調(diào)節(jié)池設(shè)A有調(diào)節(jié)池A出水口，所述調(diào)節(jié)池A出水口經(jīng)水泵A2后連接所述催化氧化裝置，所述除垢裝置連接所述加熱盤管，所述加熱盤管埋于待修復(fù)處理土壤下方，其另一端連接所述調(diào)節(jié)池A。
[0012]進一步的，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)池B，且所述調(diào)節(jié)池B位于所述熱脫附噴淋塔下方，所述調(diào)節(jié)池B與所述熱脫附噴淋塔相互接通構(gòu)成另一個回路系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋塔與調(diào)節(jié)池B之間設(shè)有閥門B，所述調(diào)節(jié)池B與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵BI，所述調(diào)節(jié)池B設(shè)有調(diào)節(jié)池B出水口，所述調(diào)節(jié)池B出水口經(jīng)水泵B2后連接所述催化氧化裝置，所述除垢裝置連接所述加熱盤管，所述加熱盤管另一端連接所述調(diào)節(jié)池A或所述調(diào)節(jié)池B。
[0013]更進一步的，所述加熱盤管與所述調(diào)節(jié)池A或調(diào)節(jié)池B之間設(shè)有集水池。
[0014]本發(fā)明中進入常溫解吸大棚地暖盤管的循環(huán)噴淋廢水溫度50?60°C，經(jīng)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水量后先通過催化氧化去除水中有機物及C0D，去除效率3 95%;后進行混凝沉降去除噴淋廢水中的懸浮顆粒物，去除效率3 90% ;最后對其進行除垢處理，防止管道結(jié)垢堵塞。
[0015]本發(fā)明的循環(huán)噴淋廢水調(diào)節(jié)裝置包括兩套調(diào)節(jié)池，一備一用，熱脫附噴淋與廢水處理輪流使用，實現(xiàn)了熱脫附噴淋塔噴淋與循環(huán)廢水處理分別進行，運行維護方便。
[0016]本發(fā)明將高溫循環(huán)噴淋廢水經(jīng)過水處理后，以一定流量直接接入常溫解吸大棚地暖盤管；常溫解吸大棚地暖盤管供水口溫度50?60°C，出水口溫度25?35°C，可使常溫解吸大棚土壤溫度升高10?20°C。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于本發(fā)明取得了如下技術(shù)效果:
[0018]1、本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)能實現(xiàn)熱脫附高溫循環(huán)廢水的余熱回收，實現(xiàn)能源的充分利用，節(jié)約能源；
[0019]2、本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)在余熱利用的同時，實現(xiàn)了高溫循環(huán)廢水的治理與降溫，降溫后的廢水可再次利用于噴淋塔高溫?zé)煔獾膰娏?，無需再對循環(huán)噴淋廢水進行治理，節(jié)省了大量的廢水處理費用；
[0020]3、本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)將高溫循環(huán)水用于對常溫解吸大棚的加熱，使得常溫解吸技術(shù)不在受溫度條件的制約，即使在氣溫較低的秋冬季節(jié)和北方地區(qū)也能得到較好的修復(fù)效果;
[0021]4、本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)提供的廢水處理系統(tǒng)占地面積小，便于移動，可以根據(jù)實際場地施工情況進行移動；
[0022]5、本發(fā)明余熱利用系統(tǒng)具有兩套噴淋水調(diào)節(jié)池，一備一用，可實現(xiàn)高溫廢水處理降溫與噴淋塔噴淋分別同時進行，整個系統(tǒng)便于控制調(diào)整。
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的框架示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明系統(tǒng)裝置構(gòu)成示意圖。
[0026]附圖標記說明:1-水栗Al ;2_水栗BI ;3_水栗A2 ；4~水栗B2 ;5_閥門A ;6_閥門B0

【具體實施方式】
[0027]以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點作更詳細的說明。
[0028]如圖1所示，本發(fā)明一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括熱脫附噴淋系統(tǒng)、廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和大棚地暖系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，(也可以為所述熱脫附噴淋系統(tǒng)與所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互接通構(gòu)成回路系統(tǒng))所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)連接所述大棚地暖系統(tǒng)，所述大棚地暖系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，從廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)的廢水進入熱脫附噴淋系統(tǒng)進行熱交換后產(chǎn)生高溫廢水進入廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)進行水溫水質(zhì)調(diào)節(jié)，待廢水升至一定水溫之后進入廢水處理系統(tǒng)，經(jīng)處理后進入大棚地暖系統(tǒng)與污染土壤進行熱交換，一方面土壤溫度升高，將有利于揮發(fā)性/半揮發(fā)性有機污染物從土壤中解吸處理，另一方面，廢水溫度降低，降溫的廢水又可以進入廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)對水溫水質(zhì)進行調(diào)節(jié)，進入熱脫附噴淋系統(tǒng)進行尾氣降溫。
[0029]如圖2所示，為本系統(tǒng)具體裝置構(gòu)成的示意圖，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)為熱脫附噴淋塔，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池A和調(diào)節(jié)池B，所述廢水處理系統(tǒng)包括依次相連的催化氧化裝置、絮凝沉淀裝置和除垢裝置，所述大棚地暖系統(tǒng)包括加熱盤管，所述熱脫附噴淋塔分別和所述調(diào)節(jié)池A、所述調(diào)節(jié)池B相互接通構(gòu)成兩條回路系統(tǒng)；且所述調(diào)節(jié)池A、所述調(diào)節(jié)池B位于所述熱脫附噴淋塔下方，所述熱脫附噴淋塔與所述調(diào)節(jié)池A及所述調(diào)節(jié)池B之間設(shè)有閥門A5和閥門B6，所述調(diào)節(jié)池A與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵All，所述調(diào)節(jié)池B與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵B12 ;所述調(diào)節(jié)池設(shè)A有調(diào)節(jié)池A出水口，所述調(diào)節(jié)池A出水口經(jīng)水泵A23后連接所述催化氧化裝置，所述調(diào)節(jié)池B設(shè)有調(diào)節(jié)池B出水口，所述調(diào)節(jié)池B出水口經(jīng)水泵B24后連接所述催化氧化裝置；所述除垢裝置連接所述加熱盤管，所述加熱盤管埋于待修復(fù)處理土壤下方，其另一端連接所述調(diào)節(jié)池A或調(diào)節(jié)池B，所述加熱盤管與所述調(diào)節(jié)池A之間還可以設(shè)有集水池。。
[0030]首先將調(diào)節(jié)池A和調(diào)節(jié)池B中注滿噴淋用水，關(guān)閉2和6，打開I和5。向噴淋塔中噴淋調(diào)節(jié)池A中的冷凝水對尾氣進行降溫，噴淋廢水自噴淋塔底部流回至調(diào)節(jié)池A ;對調(diào)節(jié)池A內(nèi)水溫進行在線監(jiān)測，當(dāng)水溫升高至50?60°C，關(guān)閉I和5，開啟2和6，將噴淋塔噴淋切換至調(diào)節(jié)池B ;同時開啟3，循環(huán)噴淋廢水進入廢水處理裝置，在經(jīng)過催化氧化、絮凝沉淀和除垢處理后，進入常溫解吸大棚地暖系統(tǒng)。
[0031]循環(huán)噴淋水流經(jīng)常溫解吸大棚地暖盤管，與土壤進行熱交換后流入集水池；待熱交換完成后，將集水池冷卻的循環(huán)噴淋水泵入調(diào)節(jié)池A。待調(diào)節(jié)池B中水溫升高，關(guān)閉2和6，打開I和5，重復(fù)上述操作；實現(xiàn)熱脫附噴淋水的循環(huán)使用及余熱利用，同時提高常溫解吸大棚土壤溫度，提高常溫解吸效率。
[0032]某場地冬季利用熱脫附產(chǎn)生的高溫循環(huán)噴淋廢水對常溫解吸大棚污染土壤進行了加熱，主要目標污染物為苯和萘；該項目熱脫附噴淋塔噴淋量為65m3/h，調(diào)節(jié)池為兩個長寬高分別為9m、3m、2m的鋼結(jié)構(gòu)水池；調(diào)節(jié)池A初始水溫為30°C，經(jīng)過10小時循環(huán)噴淋后，調(diào)節(jié)池A水溫升高至60°C左右。該高溫廢水經(jīng)過多級催化氧化、混凝沉淀和除垢后，進入常溫解吸大棚地暖，此時水溫55?60°C，流量為20m3/h ;經(jīng)過2?3次循環(huán)熱交換后，土壤溫度由5?10°C提高到30°C左右，水溫降低至30°C左右，大棚室溫可保持在22°C左右；所用地暖盤管選用交聯(lián)聚乙烯管(PE-X)，管徑20mm，厚度為2mm，密度0.94?0.95g/cm3,間距為250mm ;通過該系統(tǒng)，使得常溫解吸技術(shù)在冬季也得到了較高的處理效果，苯和萘去除效率達到95%以上。
[0033]以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)包括熱脫附噴淋系統(tǒng)、廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)和大棚地暖系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)，所述廢水處理系統(tǒng)連接所述大棚地暖系統(tǒng)，所述大棚地暖系統(tǒng)連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述熱脫附噴淋系統(tǒng)與所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)相互接通構(gòu)成回路系統(tǒng)，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)連接所述廢水處理系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)還包括廢水回用系統(tǒng)，所述廢水回用系統(tǒng)一端連接所述大棚地暖系統(tǒng)，另一端連接所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述熱脫附噴淋系統(tǒng)為熱脫附噴淋塔，所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)池A，所述廢水處理系統(tǒng)包括依次相連的催化氧化裝置、絮凝沉淀裝置和除垢裝置，所述大棚地暖系統(tǒng)包括加熱盤管，所述熱脫附噴淋塔和所述調(diào)節(jié)池A相互接通構(gòu)成回路系統(tǒng)，且所述調(diào)節(jié)池A位于所述熱脫附噴淋塔下方，所述熱脫附噴淋塔與所述調(diào)節(jié)池A之間設(shè)有閥門A，所述調(diào)節(jié)池A與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵Al，所述調(diào)節(jié)池設(shè)A有調(diào)節(jié)池A出水口，所述調(diào)節(jié)池A出水口經(jīng)水泵A2后連接所述催化氧化裝置，所述除垢裝置連接所述加熱盤管，所述加熱盤管埋于待修復(fù)處理土壤下方，其另一端連接所述調(diào)節(jié)池A。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述廢水調(diào)節(jié)系統(tǒng)還包括調(diào)節(jié)池B，且所述調(diào)節(jié)池B位于所述熱脫附噴淋塔下方，所述調(diào)節(jié)池B與所述熱脫附噴淋塔相互接通構(gòu)成另一個回路系統(tǒng)，所述熱脫附噴淋塔與調(diào)節(jié)池B之間設(shè)有閥門B，所述調(diào)節(jié)池B與所述熱脫附噴淋塔之間設(shè)有水泵BI，所述調(diào)節(jié)池B設(shè)有調(diào)節(jié)池B出水口，所述調(diào)節(jié)池B出水口經(jīng)水泵B2后連接所述催化氧化裝置，所述除垢裝置連接所述加熱盤管，所述加熱盤管另一端連接所述調(diào)節(jié)池A或所述調(diào)節(jié)池B。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用熱脫附高溫循環(huán)噴淋廢水提高常溫解吸大棚處理效率的余熱利用系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱盤管與所述調(diào)節(jié)池A或調(diào)節(jié)池B之間設(shè)有集水池。
【文檔編號】C02F9/04GK104307862SQ201410445423
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】楊勇, 馬小蘭, 殷曉東, 黃海, 張文, 牛靜, 和利釗, 羅冬, 屈智慧, 劉爽 申請人:中科華南（廈門）環(huán)保有限公司, 北京鼎實環(huán)境工程有限公司