本发明涉及一种复合有机污染发场地原位热修复技术，尤其涉及一种用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法。
背景技术：
燃气热脱附修复技术(gtr)的加热温度极高(700～900℃)，可以原位达标去除几乎所有有机污染物和部分挥发性的无机污染物，同时不受复杂地质及水文地质条件等因素的限制，但其排放的烟道气高达550℃，能量白白浪费，能源利用率只有30％～60％，而且当去除目标区域深度较深时，普通加热井底部加热温度最高，浅层土壤温度低，很难达到目标温度，故易产生土壤受热不均匀的现象。与其他原位处理技术相比，蒸汽强化气相抽提(see)处理速度较快，所需能量输出更少，同时不需要开挖作业，也不需要向地下注入目标化合物，与其他原位处理技术有很好的兼容性。但是，燃气热脱附与蒸汽强化气相抽提两种修复技术的耦合方面，少有文献报道，二者内在的真正耦合更是无人提及。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，包括高温烟气加热井、蒸汽注射井、汽相抽提井；
燃烧器产生的高温烟气经所述高温烟气加热井传热进行土壤修复；
从所述高温烟气加热井返回的烟道气引入到蒸汽发生器，蒸汽发生器同时通入产生蒸汽用软化水，利用烟道气的热量产生蒸汽注入蒸汽注射井，用于蒸汽强化气相抽提。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，基于蒸汽发生器，利用燃气热脱附所产生的高温烟道气以及外加软化水产生蒸汽，用于蒸汽强化气相抽提的蒸汽注入，真正实现gtr与see的内在耦合，同时回收了高温烟道气的余热，实现了余热利用，大大提高修复效能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法流程示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，其较佳的具体实施方式是：
包括高温烟气加热井、蒸汽注射井、汽相抽提井；
燃烧器产生的高温烟气经所述高温烟气加热井传热进行土壤修复；
从所述高温烟气加热井返回的烟道气引入到蒸汽发生器，蒸汽发生器同时通入产生蒸汽用软化水，利用烟道气的热量产生蒸汽注入蒸汽注射井，用于蒸汽强化气相抽提。
耦合修复之前，首先确定适应不同场地特征、修复要求的耦合模式和耦合比例。
根据耦合模式的不同，若烟道气余热产生的蒸汽不能满足蒸汽注射井的需要，则根据情况通过外加能源产生蒸汽。
所述外加能源包括电能、天然气或工业废蒸汽。
本发明的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，针对苯系物、石油烃、多环芳烃和卤代烃复合有机污染场地，从修复温度、修复周期、能源效率、污染物脱除效率、低渗透性土壤适应性、高含水率土壤适应性等角度，耦合gtr与see各自技术优势，首先确定适应不同场地特征、修复要求的耦合模式和耦合比例。然后，燃气热脱附产生的高温燃烧气经加热井传热进行土壤修复；从加热井返回的烟道气具有550℃左右的高温，将其引入到余热锅炉等蒸汽发生器，同时通入产生蒸汽用软化水，利用燃气热脱附产生的烟道气热量产生蒸汽，用于蒸汽强化气相抽提。根据耦合模式的不同，若高温烟道气余热产生的蒸汽不能满足see的需要，还要根据情况外加能源(电能、天然气、工业废蒸汽等)产生蒸汽。这样，实现了gtr和see的真正内在耦合，充分发挥了gtr和see两者的脱附效能，提高了单独gtr的热脱附效率和能源效率。
本发明基于蒸汽发生器，利用燃气热脱附所产生的高温烟道气以及外加软化水产生蒸汽，用于蒸汽强化气相抽提的蒸汽注入，真正实现gtr与see的内在耦合，同时回收了高温烟道气的余热，实现了余热利用，大大提高修复效能。
本发明的技术具有以下优势：
(1)充分发挥了gtr和see两者的脱附效能，获得了明显高于单独gtr或单独see的热脱附效率，污染场地适用范围更广；
(2)利用gtr烟道气余热产生see需要的蒸汽，实现了gtr和see的真正内在耦合，提高了能源效率，降低了能源消耗。
具体实施例，如图1所示：
针对苯系物、石油烃、多环芳烃和卤代烃复合有机污染场地，从修复温度、修复周期、能源效率、污染物脱除效率、低渗透性土壤适应性、地下水水位适应性等角度，耦合gtr与see各自技术优势，首先确定适应不同场地特征、修复要求的耦合模式和耦合比例(gtr与see对修复土壤的贡献比例)，具体见表1所示。
表1gtr-see耦合模式与相关参数对应矩阵
对于以gtr为主的耦合模式，gtr加热井与蒸汽注射井以及污染气体抽提井交替分布，各类井的深度以及井井间距(包括不同类井之间的间距，同类井之间的间距等)等布井方式的设计，应适应以gtr为主的耦合模式及场地特征，蒸汽注射井数量偏少(少于gtr加热井数量)。进行复合有机污染场地热修复时，向燃气热脱附燃烧器通入天然气和清洁空气，两者在燃烧器内混合、燃烧，产生高温燃烧气。高温燃烧气被注入加热井内筒中，并通过加热井外筒返回地面，该过程实现了高温燃烧气热量向修复区土壤的传递，实现了对污染场地的gtr修复，经土壤层热传导降温后的高温(约550℃)烟道气，从gtr加热井主体上方，经负压的助燃风机抽吸，将其引入到余热锅炉等蒸汽发生器，同时通入产生蒸汽用软化水，利用燃气热脱附产生的烟道气热量产生蒸汽。换热后的烟道气进入烟道气处理系统，达标排放。然后，将这些蒸汽通过蒸汽注入井注入地下并在土壤层中扩散，实现对污染场地的see修复。污染气体抽提井出来的污染气体，进入预冷器。在预冷器中，抽提气相污染物经冷凝后进入尾气处理装置，达标排放。冷凝后所得水(液)相进入尾水处理装置，达标排放，在尾水处理期间所产生的vocs引入尾气处理装置，达标排放。至此，完成了针对复合有机污染场地的以gtr为主的gtr-see耦合精准修复。
对于以see为主的耦合模式，gtr加热井与蒸汽注射井以及污染气体抽提井交替分布，各类井的深度以及井井间距(包括不同类井之间的间距，同类井之间的间距等)等布井方式的设计，应适应以gtr为主的耦合模式及场地特征，蒸汽注射井数量偏多(多于gtr加热井数量)。进行复合有机污染场地热修复时，向燃气热脱附燃烧器通入天然气和清洁空气，两者在燃烧器内混合、燃烧，产生高温燃烧气。高温燃烧气被注入加热井内筒中，并通过加热井外筒返回地面，该过程实现了高温燃烧气热量向修复区土壤的传递，实现了对污染场地的gtr修复，经土壤层热传导降温后的高温(约550℃)烟道气，从gtr加热井主体上方，经负压的助燃风机抽吸，将其引入到余热锅炉等蒸汽发生器，同时通入产生蒸汽用软化水，利用燃气热脱附产生的烟道气热量产生蒸汽。换热后的烟道气进入烟道气处理系统，达标排放。然后，并将这些蒸汽通过蒸汽注入井注入地下并在土壤层中扩散，实现对污染场地的see修复。更重要的是，以see为主的耦合模式，高温烟道气余热产生的蒸汽不能满足see的需要。所以，要通过外加能源(电能、天然气等)产生蒸汽或直接利用附近可便利获得的工业废蒸汽，通过蒸汽注入井注入地下，实现对污染场地的see修复。污染气体抽提井出来的污染气体，，进入预冷器。在预冷器中，抽提气相污染物经冷凝后进入尾气处理装置，达标排放。冷凝后所得水(液)相进入尾水处理装置，达标排放，在尾水处理期间所产生的vocs引入尾气处理装置，达标排放。至此，完成了针对复合有机污染场地的以see为主的gtr-see耦合精准修复。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
1.一种用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，其特征在于，包括高温烟气加热井、蒸汽注射井、汽相抽提井；
燃烧器产生的高温烟气经所述高温烟气加热井传热进行土壤修复；
从所述高温烟气加热井返回的烟道气引入到蒸汽发生器，蒸汽发生器同时通入产生蒸汽用软化水，利用烟道气的热量产生蒸汽注入蒸汽注射井，用于蒸汽强化气相抽提。
2.根据权利要求1所述的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，其特征在于，耦合修复之前，首先确定适应不同场地特征、修复要求的耦合模式和耦合比例。
3.根据权利要求2所述的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，其特征在于，根据耦合模式的不同，若烟道气余热产生的蒸汽不能满足蒸汽注射井的需要，则根据情况通过外加能源产生蒸汽。
4.根据权利要求3所述的用于复合有机污染场地的燃气热脱附-蒸汽强化气相抽提原位耦合修复方法，其特征在于，所述外加能源包括电能、天然气或工业废蒸汽。
技术总结