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汞污染土壤热脱附的处理方法

访问量:113 次发布时间:2018-01-02

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汞污染土壤热脱附处理装置及处理方法,该装置包括预处理单元、进料单元、燃料供应单元、热脱附单元、高温除尘单元、冷凝水处理单元、出料单元、尾气冷却单元和尾气处理单元;所述预处理单元与进料单元相连,进料单元、燃料供应单元、出料单元和高温除尘单元均与热脱附单元相连,高温除尘单元与尾气冷却单元相连,尾气冷却单元与尾气处理单元和冷凝水处理单元相连,冷凝水处理单元与出料单元相连,热脱附单元采用热螺旋输送器,通过间接加热使污染物挥发并从受污染土壤中分离出来,可有效去除汞污染土壤中汞,同时还可通过水力旋流分离的方法回收脱附尾气中的汞,并实现尾气和废水的达标排放。

 
燃料供应单元,可以由燃料罐、燃料供应管路组成,燃料储存燃料罐中,通过燃料供应管路输送到燃烧器中。还可以再燃料供应管路上安装一个燃料流量控制器,用于控制燃料的进料流量。
 
热脱附单元包括燃烧器、燃烧室和轴线方向穿过燃烧室的螺旋输送器,燃烧器位于燃烧室下方 ;热螺旋输送器与进料单元相连,燃烧器与燃料供应单元相连 ;在燃烧器中燃烧燃料,将热螺旋输送器中的土壤在 300℃ ~500℃温度下热处理 20~30 min,使含汞污染物从土壤中挥发出来,并将分离了含汞污染物的土壤送至出料单元中 ;
 
高温除尘单元包括一级高温除尘设备、二级高温除尘设备和高温气体输送管道,一级高温除尘设备、二级高温除尘设备依次连接,一级高温除尘设备通过高温气体输送管道与热螺旋输送器相连,热脱附单元产生的尾气依次经过一级高温除尘设备、二级高温除尘设备,去除挥发的含汞污染物中的固体颗粒物 ;去除固体颗粒物的高温脱附尾气通过高温气体输送管道输送到尾气冷却系统 ;高温除尘单元中的一级高温除尘设备和二级高温除尘以及连接管道均由 50~150 mm 厚的保温材料包裹,有效避免后续尾气冷却单元中冷却装置和气体管道因集尘发生的堵塞,可降低尾气冷却单位的冷凝水中悬浮性固体(SS)含量,降低冷凝水处理难度,同时可避免从污染土壤脱附出来的气态污染物重新被尾气中的粉尘颗粒吸附 ;
 
尾气冷却单元包括换热器、循环水冷却系统和循环水箱,换热器包括气体通道和循环水通道,气体通道的进气口通过高温气体输送管道与二级高温除尘设备相连,气体通道的出气口与尾气处理单元相连,气体通道底部设置有冷凝水出水口,冷凝水出水口通过管道与冷凝水处理单元相连 ;循环水通道、循环水冷却系统、循环水箱依次连接,形成一个闭合回路,且冷却水的走向与尾气走向相反 ;循环水箱中的水进入循环水通道,对气体通道中的高温尾气进行冷却,循环水受热后进循环水冷却系统进行冷却,冷却后的循环水进入循环水箱。经高温除尘单元处理后的污染物在换热器冷却后,通过管道输至尾气处理单元 ;经二级高温除尘设备除尘后的尾气中含有大量的水蒸气,水蒸气在换热器中受冷后,形成冷凝水,该冷凝水通过管道输送到冷凝水处理单元 ;
尾气处理单元由多级串联的活性炭吸附装置、引风机和排气管组成,多级串联的活性炭吸附装置、引风机和排气管依次连接,引风机可以使热脱附单元保持微负压,以保证热脱附出来的气体不外溢及热脱附过程中尽可能少地产生固体颗粒物。活性炭吸附装置与尾气冷却单元相连,经冷却的尾气依次通过活性炭吸附装置、引风机和排气管,排入大气 ;
 
冷凝水处理单元包括依次连接的冷凝水收集装置、水力旋流器、离心机、石英砂过滤罐、活性炭吸附罐和回湿水箱,冷凝水收集装置的收集端与换热器相连,回湿水箱与出料单元相连 ;冷凝水收集装置对换热器产生的冷凝水进行收集,并将收集的冷凝水通过管道输至水力旋流器,水力旋流器利用汞与水的比重差和旋转分离作用实现汞和水的分离,并对分离出的汞进行收集,与汞分离后的废水经溢流进至离心机,去除冷凝水中的污泥,泥水分离后的污水经石英砂过滤和活性炭吸附后,储存于回湿水箱,用于处理后的土壤的加湿过程,或处理达标后排放。
 
出料单元可以与输送机和搅拌机连接组成,输送机将热脱附单元处理后的土壤输送到搅拌机中,回湿水箱中的水通过管道输入到搅拌机中,搅拌机将土壤与水混合,完成对汞污染土壤热脱附处理。
 
(1)预处理单元将待处理的汞污染土壤进行初筛、破碎后,送至进料单元 ;所述初筛的筛孔为 25 mm×25 mm,破碎后的粒径为 2 ~ 20 mm ;
(2)进料单元将处理后的土壤匀速送至热脱附单元,同时,燃料供应单元将燃料送至热脱附单元 ;
(3)热脱附单元中的热螺旋输送器利用燃料将送入的土壤进行间接式加热,将土壤在 300℃ ~500℃温度下热处理 20~30 min,使含汞污染物从土壤中挥发出来,并将分离了含汞污染物的土壤送至出料单元中 ;
(4)挥发的尾气经管道输至高温除尘单元中,并在高温除尘单元中进行除尘 ;
(5)去除固体颗粒物的尾气通过管道输送到尾气冷却系统,并在尾气冷却系统中冷却至 40~50 ℃以下 ;尾气冷却单元在冷却过程中产生的冷凝水经管道输送到冷凝水处理单元中 ;
(6)处理后的尾气通过管道输至尾气处理单元,经尾气处理单元中的活性炭吸附后达标排放 ;同时,产生的冷凝水在冷凝水处理单元中经旋汞分离、离心和活性炭吸附处理后添加到出料单元 ;
(7)处理后的土壤与处理后的水在出料单元中与处理后高温干燥土壤混合,对处理后土壤进行降温加湿处理。
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