土壤热脱附修复技术

土壤修复技术中的热脱附技术是指在真空条件下或通入载气时，通过直接或间接热交换，将土壤中的有机污染物加热到足够的温度，以使有机污染物从污染介质上得以挥发或分离，进入气体处理系统的过程。热脱附可通过调节加热温度和停留时间等方式有选择地将污染物从一相转化为另一相，在修复过程中并不出现对有机污染物的破坏作用。通过控制热脱附系统的温度和污染土壤停留时间有选择的使污染物得以挥发，并不发生氧化、分解等化学反应。热脱附主要包含两个基本过程：一是加热待处理物质，将目标污染物挥发成气态分离；二是将含有污染物的尾气进行冷凝、收集以及焚烧等处理至达标后排放至大气中。

随着工程项目的广泛应用，热脱附逐渐发展为原位脱附（包括热气、热蒸汽等）和异位热脱附（移动式热脱附设备，回转窑热脱附设备，微波法等）。

异位热脱附系统可分为直接热脱附和间接热脱附，也可分为高温热脱附和低温热脱附。

(1)直接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。进料系统：通过筛分、脱水、破碎、磁选等预处理，将污染土壤从车间运送到脱附系统中。脱附系统：污染土壤进入热转窑后，与热转窑燃烧器产生的火焰直接接触，被均匀加热至目标污染物气化的温度以上，达到污染物与土壤分离的目的。尾气处理系统：富集气化污染物的尾气通过旋风除尘、焚烧、冷却降温、布袋除尘、碱液淋洗等环节去除尾气中的污染物。

(2)间接热脱附由进料系统、脱附系统和尾气处理系统组成。与直接热脱附的区别在于脱附系统和尾气处理系统。脱附系统：燃烧器产生的火焰均匀加热转窑外部，接加热至污染物的沸点后，污染物与土壤分离，废气经燃烧直排。尾气处理系统：富集气化污染物的尾气通过过滤器、冷凝器、超滤设备等环节去除尾气中的污染物。气体通过冷凝器后可进行油水分离，浓缩、回收有机污染物。

主要设备包括进料系统：如筛分机、破碎机、振动筛、链板输送机、传送带、除铁器等;脱附系统：回转干燥设备或是热螺旋推进设备；尾气处理系统：旋风除尘器、二燃室、冷却塔、冷凝器、布袋除尘器、淋洗塔、超滤设备等。

异位热脱附技术的处理周期可能为几周到几年，实际周期取决于以下因素：(1)污染土壤的体积；(2)污染土壤及污染物性质;(3)设备的处理能力。一般单台处理设备的能力在3~200吨/小时之间，直接热脱附设备的处理能力较大，一般20~160吨/小时；间接热脱附的处理能力相对较小，一般3~20吨/小时。

影响异位热脱附技术处置费用的因素有：(1)处置规模；(2)进料含水率；(3)燃料类型、土壤性质、污染物浓度等。国外对于中小型场地(2万吨以下，约合26800m3)处理成本约为100-300美元/ m3，对于大型场地(大于2万吨，约合26800m3)处理成本约为50美元/m3。根据国内生产运行统计数据，污染土壤热脱附处置费用约为600-2000元/吨。