要闻速递：实用技术 | 江苏大地益源&宁波江东开发——燃气热脱附土壤地下水修复技术
发布时间：2023-03-23 12:16:08
来源：中国环保产业协会
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(资料图)
生态环境保护实用技术和示范工程是我会面向所有环保企事业单位的免费年度技术推广服务，从1991年至今我们已累计推广先进技术和工程4100多项。为便于相关方使用《2021年重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》（详见关于发布的公告），我会编制了入选技术和工程的简介，将陆续在我会官微和官网公布。简介内容均由入选项目的申报单位提供。
2021-54
技术名称
江苏大地益源&宁波江东开发——燃气热脱附土壤地下水修复技术
申报单位江苏大地益源环境修复有限公司，宁波江东开发投资有限公司
推荐单位江苏省环境保护产业协会
适用范围有机污染场地土壤地下水治理，处理的污染物包括所有挥发性、半挥发性有机污染物和挥发性无机物及非水相液体NAPLs。
主要技术内容一、技术简介基本原理燃气热脱附 （GTR）技术以燃气燃烧为热源，通过热传导方式使得土壤温度升高并达到目标温度，污染物从土壤中解吸脱附，转变成液相和气相，通过负压多相抽提，将污染蒸汽和液体抽提至地面，分别经废气和废水处理，达标排放，实现污染土壤地下水治理的目的。
热脱附的目标加热温度根据共沸原理确定，混合污染物较低的沸点有利于通过加热土壤去除。
通过加热土壤，显著增加土壤污染物的蒸气压，增强污染物的固气液三相转换；溶解度上升使更多依附于土壤颗粒的污染物向土壤水迁移；亨利常数增大使污染物在土壤气中占比显著增加；黏度系数减少使污染物的流动性和迁移速度增大。加热井周围的土壤高温区，污染物发生分解、氧化以及水解等物理化学现象，进一步加快污染物的去除速度。
燃气热脱附系统组成：加热设备（燃气供应设备、燃烧器、加热井），抽提设备（抽提井、风机和气液分离），废气处理设备，废水处理设备及过程监测系统等。
工艺路线原位燃气热脱附工艺路线如下：
（1）燃烧器将天然气或者液化石油气与助燃空气混合燃烧，高温烟气在加热井往返，并通过热传导加热周围土壤，末端助燃风机将燃烧废气排出；
（2）土壤中污染物裂解、解吸进入气相，水平抽提管网和垂直抽提井将污染蒸汽和水抽提至地面处理系统；
（3）气、水分离设备通过一级或多级工序进行废气和废水降温分离处理；
（4）气态污染物通过高温氧化组合尾气处理工艺处理后，达标排放；
（5）液态污染物则统一进入水处理区，经过初步沉淀后，经过后端的加药絮凝、沉淀以后，将沉淀絮凝物压泥处理，作为废料收集集中处理；剩余的水则经过多级活性炭过滤以后，经检测认证达到排放标准后统一处理；
1、在整个加热过程中，对每个燃烧器燃烧状况、压力及土壤中关键位置温度、压力进行实时监测，记录数据并通过无线数据系统传输至中控室，通过远程访问数据实现对整个修复过程实时监测。同时修复区域内的每台燃烧器都可以单独控制，以达到温度梯度和能量消耗最优化； 2、工地施工中场地封闭阻隔及降水，修复区域周边设置闭合的防渗墙，表面覆盖轻质混泥土等，以保证热处理效果、降低热损失，防止污染扩散。 技术应用数量修复工程项目13项。
应用效果土壤地下水GTR处理的污染物去除率≥97%。实际修复目标值根据工程要求而定，可达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准（试行）》（GB 36600—2018）中II类建设用地筛选值。
技术特点（1）GTR处理污染物范围广：一次加热去除所有有机污染物及挥发性无机物，包括NAPLs；
（2）不受土壤性质限制，具有良好的场地适应性，特别是低渗透性和非均质地层；
（3）不需要配套能源供给基础设施，工程建设成本低；
（4）热脱附尾气的高温氧化组合处理工艺GTR-O，避免复杂、昂贵的工业废气处理设备，降低工程的设备投入；
（5）尾气回烧利用污染物热值加热土壤，降低工程能耗，修复工程整体成本减少7%以上，同时减轻尾气处理负担；
（6）GTR装备实现撬装模块化集成，有效减少噪声、臭气等次生环境污染；实时远程监控和24小时无间断可视化管理。
二、典型应用案例案例名称宁波江东甬江东南岸区域JD01-02-9地块及周围道路场地修复工程。
案例简介宁波JD01-02-9地块位于宁波市鄞州区，局部为宁波农药厂北区及宁波染料厂，根据宁波市城市建设规划，该地块将再次进行开发利用。
修复工程于2016年9月28日正式开工，至2017年9月中旬整场验收，工程总合同金额10655万元，业主单位：宁波江东开发投资有限公司。本工程共处置有机污染土壤90487.7 m3，污染地下水94635 m3，其中原位热脱附处理土壤4294m3；工程修复工艺包括原位燃气热脱附GTR®、原地异位间接热脱附及原位化学氧化。工程于2017年10月24日验收合格。
表1 土壤污染物及修复目标 表2 地下水污染物及修复目标本工程的废气处理及有组织排放按照《大气污染物综合排放标准》（DB 11/501—2017）执行，废气无组织排放及异味预防按照《环境空气质量标准》（GB 3095—2012）二级标准限值执行，废水及处理的检测指标按照《北京水污染物中和排放标准》（DB 11/307—2013）执行，噪声污染及控制符合《建筑施工场界环境噪声排放标准》（GB 12523—2011）的要求。
工艺流程本项目的工艺流程如下图所示。
（1）准备阶段。包括场地平整，材料、设备进场，材料包括各种管道和井管，设备包括燃烧器、助燃风机、抽提风机、水处理设备、废气处理装备等；
（2）场地铺设和安装。主要包括3方面的协同工作同时进行。作业一是治理场地钻井、井管制作，加热井内外管吊装，抽提井吊装，加热井为内外两层，形成通道，将热量传递给土壤，温度传感系统安装，然后是井头安装和燃烧器安装。作业二是处置区域隔热层铺设，混泥土浇筑，助燃风机和抽提风机、电气控制和监测系统等设备安装。作业三是燃气系统安装，包括输气管道、废气管道，燃气供应站，燃气接入燃烧器，废水处理系统和废气处理系统安装布置等；
（3）降水处理。项目由于地下水水位较高，前期需要降水，以减少地下水挥发导致的热量损失。抽出的污染地下水排入废水处理系统，进行催化氧化处理；
（4）原位燃气热脱附处理。单体调试每个燃烧器加热系统，确保工作正常。开始场地加热，土壤受热后，土壤中大量污染物从土壤中解吸脱附，经抽提井将蒸汽抽提至地面，冷凝、气液分离，分别废气和废水处理，达标排放；
（5）取样分析及退场。经过多日的加热抽提，经土壤取样分析，检测结果达到修复目标后，拆除燃烧器，拆除井管，完成全部污染土壤修复。
欢迎生态环保企事业单位积极参与生态环境保护实用技术和示范工程推广工作，相关要求详见我会官网“实用技术示范工程”栏目。 如您对历年入选《重点生态环境保护实用技术和示范工程名录》《环境技术进步奖》、生态环境部《国家先进污染防治技术目录》等更多先进技术成果感兴趣，可在我会官网首页查询中心“先进技术案例”栏目查询。 实用技术指在一定时期内，同国家生态环境保护需求和经济发展水平相适应的先进适用生态环境保护技术，包括污染防治、碳减排、生态环境修复、资源综合利用、环境监测及智慧化环境监控管理等领域的技术、装备和材料。示范工程指采用先进生态环境保护技术、装备、材料或创新服务模式，具有示范推广意义的工程，包括污染防治工程、生态修复工程、资源综合利用工程、碳减排及生态环境综合治理工程。
展会信息：
第二十一届中国国际环保展览会：
(CIEPEC2023)
期待您的光临！
END
来源：技术部
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编辑：戴桃周
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