一种高效热脱附修复含汞污染处理系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种高效热脱附修复含汞污染处理系统。包括造粒预处理单元、进料单元、热脱附单元、除尘单元、降温冷凝单元、尾气洗涤单元、气液分离单元、水处理单元、尾气吸附处理排放单元和冷却出料单元；所述造粒预处理单元与进料单元相连，进料单元、冷却出样单元和除尘单元均与热脱附单元相连，除尘单元分别与降温冷凝单元和造粒预处理单元相连，降温冷凝单元与尾气洗涤单元相连，尾气洗涤单元与气液分离单元相连，气液分离单元与尾气吸附处理排放单元相连，降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元分别与水处理单元相连，同时水处理单元与冷却出样单元相连。本实用新型专利技术具有热效率高、污染物去除率高、排气含尘量少、能耗低特征。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于环境工程
中的土壤修复
，具体涉及一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，该系统适用于含汞污染的土壤、废物的修复。
技术介绍
我国土壤环境状况不容乐观，部分地区土壤污染较重，工矿业废弃地土壤环境问题更为突出。根据资料初步统计，我国是最大的汞生产国和消费国，燃煤、汞矿冶炼、有色金属冶炼及氯碱工业水银电解工艺等排放的汞已经对周边土壤和地下水造成污染，存在较大环境污染隐患，亟需修复治理。热脱附技术是含汞污染的土壤、废物的主要处理技术之一，该技术是利用物理分离手段将污染土壤/废物中的污染物去除，通过提高土壤温度进而增加污染组分的饱和蒸气压，加速污染组分的脱附和分离，同时对分离后的污染组分通过吸附或化学反应等方式进行后续处理。热脱附过程是土壤/废物中污染组分由固相或液相热传递转入气相的物理过程，热脱附单元一般以空气、燃烧烟气、高温蒸汽、惰性气体等作为热量传递媒介。热脱附技术适用于各类挥发性有机物、半挥发性有机物和汞等污染物。目前，国内开发的热脱附修复系统大多是针对挥发性和半挥发性有机物，由于化学特性差异较大，这些热脱附设备适用性需要考量。而针对含汞及化合物污染土壤的热脱附技术有相关报道，如康兆雨等申请的CN204052358U专利，采用加热反应器对含汞污染土壤修复；胡清等申请的CN104289513A专利，采用模块化热脱附处理装置和方法；沈逍江等申请的CN105057337A专利，采用高效间接热脱附装置；这些装置存在尾气产生量大、传热效率低等问题。此外，汞的资源化回收工艺和脱附尾气处理工艺仍需进一步完善，控制二次污染。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中存在的不足提供一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，该系统可以高效修复汞污染土壤，实施过程中可实现多段温度控制，汞综合利用，控制尾气排放量，尾气达标排放的目的。为实现上述目的，本技术提供解决其技术问题采用的技术方案是：一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，包括造粒预处理单元、进料单元、热脱附单元、除尘单元、降温冷凝单元、尾气洗涤单元、气液分离单元、水处理单元、尾气吸附处理排放单元和冷却出料单元；所述造粒预处理单元包括筛分和造粒系统；所述造粒预处理单元与进料单元相连，进料单元、冷却出料单元和除尘单元均与热脱附单元相连，除尘单元分别与降温冷凝单元和造粒预处理单元相连，降温冷凝单元与尾气洗涤单元相连，尾气洗涤单元与气液分离单元相连，气液分离单元与尾气吸附处理排放单元相连，降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元分别与水处理单元相连，同时水处理单元与冷却出料单元相连。所述进料单元包括皮带秤、皮带输送机，所述皮带输送机通向热脱附单元。所述热脱附单元包括回转窑、固定床加热炉，所述固定床加热炉在回转窑的筒体下方；所述回转窑上端通过高温管道与除尘单元连接，下端通向冷却出料单元。所述冷却出料单元包括回转筒、皮带输送机，所述回转筒内加设喷淋器，回转筒通向皮带输送机，皮带输送机通向干净土壤堆场。所述除尘单元为直通式袋式除尘器；除尘单元上端气体经高温管道输送至降温冷凝单元，除尘单元下端与造粒预处理单元相连。所述降温冷凝单元包括热交换器、冷凝器，除尘单元除尘后尾气与热交换器相连，所述热交换器和冷凝器均采用列管式换热器，所述冷凝器为间接水冷凝器，所述热交换器的上端通向所述冷凝器，所述冷凝器的上端通向所述尾气洗涤单元，所述热交换器、冷凝器的下端均通向水处理单元。所述尾气洗涤单元由喷淋塔组成，喷淋塔的上端气体出口通向气液分离单元，下端液体出口与水处理单元相连。所述气液分离单元为气液分离器，所述气液分离器的上端通向尾气处理单元，气液分离器的下端通向水处理单元。所述水处理单元包括调节池、混凝沉淀池、澄清池、活性炭吸附处理器及回湿水箱；降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元通过管道依次连接调节池、混凝沉淀池、澄清池、活性炭吸附处理器，回湿水箱通过管道与冷却出料单元相连。所述尾气处理排放单元包括活性炭吸附塔、引风机；活性炭吸附塔、引风机依次通过管道连接，活性炭吸附塔与气液分离单元相连。一种高效热脱附修复含汞污染处理方法，其步骤包括：步骤a：待处理的土壤或废物通过筛分，在造粒系统中采用粘结剂进行造粒预处理，处理后土壤或废物粒径为5~30mm，通过皮带输送机通向进料单元；步骤b：造粒预处理后的土壤或废物经进料单元中皮带秤称量之后均匀落入皮带输送机上，通过皮带输送机通向热脱附单元；步骤c：在回转窑内污染土壤/废物与固定床加热器产生的热烟气直接接触加热，窑内的土壤或废物在300~600℃温度下热处理20~50分钟，使含汞污染物从土壤/废物中挥发出来；步骤d：通过回转窑加热处理的土壤/废物进入冷却出料单元，经过喷淋器加湿降温后的土壤或废物通向皮带输送机，经皮带输送机转运到干净土壤堆场。进一步地，一种高效热脱附修复含汞污染处理方法，其步骤还包括：步骤e：所述步骤c中，回转窑产生的脱附尾气经过直通式袋式除尘器，去除脱附尾气中的固体粉尘颗粒物，将脱附的粉尘颗粒物与回转窑处理后的土壤或废物一道出土，进入冷却出料单元；经除尘单元处理的脱附尾气经高温管道输送至降温冷凝单元；步骤f：所述步骤e中经除尘单元处理的脱附尾气在降温冷凝单元中的热交换器、冷凝器冷却，热交换器、冷凝器的下端液体通向水处理单元，冷凝器的上端尾气通向尾气洗涤单元；步骤g：冷凝后的尾气在尾气洗涤单元的喷淋塔内进一步洗涤处理，喷淋塔的上端气体通向气液分离单元，下端液体进入水处理单元；步骤h：所述步骤g中通向气液分离单元的气体，在气液分离器中降低尾气含水率；气液分离器的上端气体通向尾气处理单元，气液分离器的下端液体通向水处理单元。进一步地，一种高效热脱附修复含汞污染处理方法，其步骤还包括：步骤i：降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元产生的冷凝水、喷淋液通过管道依次经过调节池、混凝沉淀池、澄清池、活性炭吸附处理器处理；水处理单元产生的汞及汞的化合物沉淀污泥进行浓缩脱水后回造粒预处理单元，或外送至危险废物处理处置机构；经水处理单元处理达标后的水储存于回湿水箱，回湿水箱通过管道与冷却出料单元相连，用于处理后土壤的加湿冷却，或处理达标后排放。进一步地，一种高效热脱附修复含汞污染处理方法，其步骤还包括：步骤j：所述步骤h中通向尾气处理单元的气体依次通过活性炭吸附装置、引风机和排气管道，排入大气；所述活性炭吸附塔内部填充渗硫活性炭，产生的含汞活性炭吸附剂，进入造粒预处理单元循环利用，或外送至危险废物处理处置机构。与现有汞及其化合物污染修复技术相比较，本技术具有以下有益效果：工艺中造粒预处理，对处理的土壤/废物选用特定粘结剂造粒处理，可有效减少物料加热后的微细粉尘量，可有效降低尾气中含汞粉尘量，同时降低热脱附单元处理负荷和除尘单元的除尘压力；固定床加热炉直接加热，高温炙热颗粒与冷物料混合，直接热传导换热，同时扑集炙热颗粒，传质与换热效率高，处理后土壤/废物中总汞浓度不高于1.5mg/kg；除尘单元选用直通式袋式除尘器，相较于传统袋式除尘器，可有效避免阻力波动造成的热脱附压力不稳定，可避免热脱附压力造成汞污染外泄的风险，同时除尘脱附尾气中固体颗粒物进造粒预处理系统循环热脱附，可高效去除；尾气经直通式袋式除本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于：包括造粒预处理单元、进料单元、热脱附单元、除尘单元、降温冷凝单元、尾气洗涤单元、气液分离单元、水处理单元、尾气吸附处理排放单元和冷却出料单元；所述造粒预处理单元包括筛分和造粒系统；所述造粒预处理单元与进料单元相连，进料单元、冷却出料单元和除尘单元均与热脱附单元相连，除尘单元分别与降温冷凝单元和造粒预处理单元相连，降温冷凝单元与尾气洗涤单元相连，尾气洗涤单元与气液分离单元相连，气液分离单元与尾气吸附处理排放单元相连，降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元分别与水处理单元相连，同时水处理单元与冷却出料单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于：包括造粒预处理单元、进料单元、热脱附单元、除尘单元、降温冷凝单元、尾气洗涤单元、气液分离单元、水处理单元、尾气吸附处理排放单元和冷却出料单元；所述造粒预处理单元包括筛分和造粒系统；所述造粒预处理单元与进料单元相连，进料单元、冷却出料单元和除尘单元均与热脱附单元相连，除尘单元分别与降温冷凝单元和造粒预处理单元相连，降温冷凝单元与尾气洗涤单元相连，尾气洗涤单元与气液分离单元相连，气液分离单元与尾气吸附处理排放单元相连，降温冷凝单元、尾气洗涤单元和气液分离单元分别与水处理单元相连，同时水处理单元与冷却出料单元相连。2.根据权利要求1所述一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于，所述进料单元包括皮带秤、皮带输送机，所述皮带输送机通向热脱附单元。3.根据权利要求1所述一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于，所述热脱附单元包括回转窑、固定床加热炉，所述固定床加热炉在回转窑的筒体下方；所述回转窑上端通过高温管道与除尘单元连接，下端通向冷却出料单元。4.根据权利要求1所述一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于，所述冷却出料单元包括回转筒、皮带输送机，所述回转筒内加设喷淋器，回转筒通向皮带输送机，皮带输送机通向干净土壤堆场。5.根据权利要求1所述一种高效热脱附修复含汞污染处理系统，其特征在于，所述除尘单元为直通式袋式除尘器；除尘单...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宗元，聂曦，张虎成，崔瑞萍，杨莎莎，李骞，刘学军，
申请(专利权)人：中钢集团天澄环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42