污染地块原位加热处理技术研究现状与发展趋势

发布时间：2019-09-29 10:16

【摘要】：近年来,污染地块的原位加热处理技术(ISTT)因其修复效率高、修复周期短、适用范围广以及可以达到极低的修复目标等优点得到快速发展及广泛应用。原位加热强化与土壤气相抽提(SVE)、地下水抽出-处理(PT)以及微生物修复等技术的联合应用为含非水相液体(NAPLs)、均质化较差以及渗透性低的污染地块快速修复提供了可能。然而,国内原位加热处理技术的研究及应用仍处于起步阶段,急需系统的基础研究及应用研究。本文系统介绍了4类常用原位加热技术,综述国内外污染地块原位加热处理技术的研究现状,并结合我国污染地块的特点探讨国内污染地块原位加热处理技术研究开发需求。指出国内应同等重视原位加热技术及抽出蒸汽和液体处理技术的研究,开发高效、廉价、快速、便捷以及环境友好的原位加热处理技术及配套的集成化、模块化及智能化修复设备。
【图文】：

示意图,加热技术,抽提,蒸汽

第7期康绍果等：污染地块原位加热处理技术研究现状与发展趋势·2623·1.2.1蒸汽/热空气注入技术蒸汽/热空气注入技术（SAI）通过将水蒸气或者热空气注入污染区域，，热量通过对流的方式传递，其概念模型如图1所示。通过布置在污染区域的蒸汽或热空气注射井向土壤中导入气流，气流经过污染区域时，一方面将热量传递给污染区域，使污染区域温度升高；另一方面流过污染区域的气流将带走气相中的污染物，使气相中污染物分压降低，挥发性和半挥发性有机物加速进入气相，随注入的热空气或蒸汽进入真空抽提井得以去除，最终实现污染物的清除。SAI技术运行条件温和，适用于均质性好、水力传导系数较大的污染区域的修复。1.2.2热传导加热技术热传导加热技术是指热量通过热传导的方式由热源传递到污染区域。热传导技术中的热源一般被称为热井（thermalwells），热源可以是由导热性好的材质（如钢材）制成的加热井，也可以通过循环的热空气对热井进行加热，热传导加热技术示意图如图2所示。热传导技术可以将污染区域加热至几百摄氏度，由于热传导技术中热量的传递不通过载热介质，因此该技术适合于在渗透性差的污染地块中应用。另外，该技术对均质化不好的污染地块修复也可以取得较好的效果。原位热传导技术应用必须与土壤气相抽提技术联用，根据污染物在场地中的具体位置和场地的水文地质特征，一般来说热井和土壤气相抽提井的位置需要布置在不同的深度才能取得较好的修复效果。图1蒸汽强化抽提加热技术示意图[15]图2原位热传导加热技术示意图[16]

示意图,加热技术,热传导,原位

第7期康绍果等：污染地块原位加热处理技术研究现状与发展趋势·2623·1.2.1蒸汽/热空气注入技术蒸汽/热空气注入技术（SAI）通过将水蒸气或者热空气注入污染区域，热量通过对流的方式传递，其概念模型如图1所示。通过布置在污染区域的蒸汽或热空气注射井向土壤中导入气流，气流经过污染区域时，一方面将热量传递给污染区域，使污染区域温度升高；另一方面流过污染区域的气流将带走气相中的污染物，使气相中污染物分压降低，挥发性和半挥发性有机物加速进入气相，随注入的热空气或蒸汽进入真空抽提井得以去除，最终实现污染物的清除。SAI技术运行条件温和，适用于均质性好、水力传导系数较大的污染区域的修复。1.2.2热传导加热技术热传导加热技术是指热量通过热传导的方式由热源传递到污染区域。热传导技术中的热源一般被称为热井（thermalwells），热源可以是由导热性好的材质（如钢材）制成的加热井，也可以通过循环的热空气对热井进行加热，热传导加热技术示意图如图2所示。热传导技术可以将污染区域加热至几百摄氏度，由于热传导技术中热量的传递不通过载热介质，因此该技术适合于在渗透性差的污染地块中应用。另外，该技术对均质化不好的污染地块修复也可以取得较好的效果。原位热传导技术应用必须与土壤气相抽提技术联用，根据污染物在场地中的具体位置和场地的水文地质特征，一般来说热井和土壤气相抽提井的位置需要布置在不同的深度才能取得较好的修复效果。图1蒸汽强化抽提加热技术示意图[15]图2原位热传导加热技术示意图[16]
【作者单位】：北京建工环境修复股份有限公司污染场地安全修复技术国家工程实验室;
【基金】：国家高技术研究发展计划项目(2013AA06A207-03)
【分类号】：X523;X53

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