污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料及其制备方法，该填料为经过改性的石英砂和经过改性的陶粒中的任意一种或两种的混合物；改性的石英砂是将石英砂通过氯化铝改性而得；改性的陶粒是将陶粒通过金属或金属氧化物改性而得；填料具有导热性能。优选地，改性的陶粒是将陶粒通过氧化铝和氧化镁中的任意一种或两种的混合物进行改性。本发明专利技术还提供了该改进填料的制备方法。该方法包含将石英砂改性和将陶粒改性，然后制备得到改进填料。本发明专利技术提供的用于污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料及其制备方法，制备的改进填料具有较好的导热性能，可提高热量在加热井中的传递效率。

【技术实现步骤摘要】
污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料及其制备方法
本专利技术涉及一种污染场地原位热脱附修复
中的用于污染土壤原位热脱附修复加热井的改进型填料及其制备方法，具体地，涉及一种放置于地下加热井管与其周边土孔间隙间的改进型的填料及其制备方法。
技术介绍
污染土壤热脱附修复技术是通过热交换等方式对污染土壤进行加热，使土壤中的污染物蒸发、挥发并与土壤分离，从而实现土壤中污染物的去除。热脱附修复技术在高温环境下能够有效分离土壤中挥发性有机物、半挥发性有机物等污染物质，从而降低土壤污染物浓度并满足相关土壤修复目标要求，达到土壤修复的目的。污染地块原位热脱附修复技术目前已经广泛应用于土壤污染修复工程中，常见的污染土壤原位热脱附技术包括蒸汽加热热脱附技术、电阻加热热脱附技术、热传导热脱附技术等。其中热传导热脱附技术能适用于含氯、含溴以及高沸点有机污染物的污染土壤，对于各类有机污染场地的原位修复具有较强的适用性。热传导原位热脱附修复技术通过安装于地下土壤中的加热井中的高温介质向外传导热量来间接加热污染土壤，加热井中热量在热传导过程中需依次经过加热井管壁、井管外填料等多层介质，然后再将热量传导至周边土壤并加热升温。现有的加热井管与其周边土壤间隙间使用的石英砂等填料普遍存在热容量小、传热效率低等问题，如何对填料性能进行改进成为提升原位热脱附技术能效的关键问题之一。同时，在原位热脱附修复技术实际应用过程中，还存在氯代有机污染物等土壤中的特征污染物在修复过程中发生热解以及水解反应，从而在土壤中形成酸性及高盐性环境并对加热井管造成腐蚀的问题，这些问题也可以通过改进填料的方式得以解决。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于污染土壤原位热脱附修复加热井的经过改性的填料及其制备方法，针对目前加热井填料存在的问题和不足，具有较好的导热性能，可提高热量在加热井中的传递效率。为了达到上述目的，本专利技术提供了一种污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，其中，所述的填料为经过改性的石英砂和经过改性的陶粒中的任意一种或两种的混合物；所述的改性的石英砂是将石英砂通过氯化铝改性而得；所述的改性的陶粒是将陶粒通过金属或金属氧化物改性而得；所述的填料具有导热性能。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，其中，所述的改性的陶粒是将陶粒通过氧化铝和氧化镁中的任意一种或两种的混合物进行改性。本专利技术还提供了上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述方法包含将石英砂改性和将陶粒改性，然后制备得到改进填料。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的方法中，将石英砂改性的过程包含以下步骤：步骤1，采用HCl溶液对石英砂进行酸洗预处理，然后烘干，静置；步骤2，将氢氧化钠与氯化铝溶于水中，制备成悬浮液；步骤3，将步骤1所得的经过酸洗预处理的石英砂加入到步骤2所得的悬浮液中，持续搅拌并进行反应，然后烘干；步骤4，将步骤3所得的改性处理后的石英砂通过蒸馏水冲洗，再进行二次烘干，制得改性石英砂填料。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的步骤3中，经过酸洗预处理的石英砂与悬浮液的质量体积比为3:1。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的步骤3中的反应温度为20℃～200℃，反应时间为0.5h～8h。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的方法中，将陶粒改性的过程包含以下步骤：步骤1，将陶粒通过蒸馏水冲洗并烘干，静置；步骤2，将陶粒球磨粉碎，然后添加改性材料，充分混合并搅拌均匀，静置；步骤3，将步骤2所得的混合物加热进行反应；步骤4，将步骤3所得的反应后的改性陶粒冷却至室温，制得改性陶粒填料。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的步骤2中，改性材料为金属或金属氧化物。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的步骤2所得的混合物中按质量百分比计包含改性材料0.1％～2％。上述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其中，所述的步骤3中，反应温度为100℃～2000℃，反应时间为0.5h～10h。本专利技术提供的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料及其制备方法及其制备方法具有以下优点：(1)改性后的填料中的碱性成分可与土壤中污染物水解和热解生成的氯化氢/盐酸发生中和反应，有效减缓酸性环境对加热井管壁的腐蚀，延长加热井的使用期限。(2)改性后的填料导热性能有所提升，高导热系数的改性填料，有利于在填料内形成导热网链并降低接触热阻，提高热量传递效率。附图说明图1为本专利技术实施例1的用于污染土壤原位热脱附修复加热井的改性石英砂填料制备方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例2的用于污染土壤原位热脱附修复加热井的改性陶粒填料制备方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步地说明。本专利技术提供的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，该填料为经过改性的石英砂和经过改性的陶粒中的任意一种或两种的混合物；改性的石英砂是将石英砂通过氯化铝改性而得；改性的陶粒是将陶粒通过金属或金属氧化物改性而得；填料具有导热性能。优选地，改性的陶粒是将陶粒通过氧化铝和氧化镁中的任意一种或两种的混合物进行改性。本专利技术还提供了该污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，该方法包含将石英砂改性和将陶粒改性，然后制备得到改进填料。优选地，该方法包含将石英砂进行预处理，与改性材料(氯化铝)经过混合、搅拌、烘干等步骤，即可制得。该方法还包含将陶粒进行预处理，与改性材料(金属或金属氧化物)经过冲洗、烘干、球磨、混合、焙烧、冷却等步骤，即可制得。该方法中，将石英砂改性的过程包含以下步骤：步骤1，采用HCl溶液对石英砂进行酸洗预处理，然后烘干，静置；步骤2，将氢氧化钠与氯化铝溶于水中，制备成悬浮液；步骤3，将步骤1所得的经过酸洗预处理的石英砂加入到步骤2所得的悬浮液中，持续搅拌并进行反应，然后烘干；步骤4，将步骤3所得的改性处理后的石英砂通过蒸馏水冲洗，再进行二次烘干，制得改性石英砂填料。步骤3中，经过酸洗预处理的石英砂与悬浮液的质量体积比为3:1。步骤3中的反应温度为20℃～200℃，反应时间为0.5h～8h。该方法中，将陶粒改性的过程包含以下步骤：步骤1，将陶粒通过蒸馏水冲洗并烘干，静置；步骤2，将陶粒球磨粉碎，然后添加改性材料，充分混合并搅拌均匀，静置；步骤3，将步骤2所得的混合物加热进行反应；步骤4，将步骤3所得的反应后的改性陶粒冷却至室温，制得改性陶粒填料。步骤2中，改性材料为金属或金属氧化物。步骤2所得的混合物中按质量百分比计包含改性材料0.1％～2％。步骤3中，反应温度为100℃～2000℃，反应时间为0.5h～10h。下面结合实施例对本专利技术提供的污本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，其特征在于，所述的填料为经过改性的石英砂和经过改性的陶粒中的任意一种或两种的混合物；/n所述的改性的石英砂是将石英砂通过氯化铝改性而得；/n所述的改性的陶粒是将陶粒通过金属或金属氧化物改性而得；/n所述的填料具有导热性能。/n

【技术特征摘要】
1.一种污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，其特征在于，所述的填料为经过改性的石英砂和经过改性的陶粒中的任意一种或两种的混合物；
所述的改性的石英砂是将石英砂通过氯化铝改性而得；
所述的改性的陶粒是将陶粒通过金属或金属氧化物改性而得；
所述的填料具有导热性能。


2.如权利要求1所述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料，其特征在于，所述的改性的陶粒是将陶粒通过氧化铝和氧化镁中的任意一种或两种的混合物进行改性。


3.一种如权利要求1或2所述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其特征在于，所述方法包含将石英砂改性和将陶粒改性，然后制备得到改进填料。


4.如权利要求3所述的污染土壤原位热脱附修复加热井的改进填料的制备方法，其特征在于，所述的方法中，将石英砂改性的过程包含以下步骤：
步骤1，采用HCl溶液对石英砂进行酸洗预处理，然后烘干，静置；
步骤2，将氢氧化钠与氯化铝溶于水中，制备成悬浮液；
步骤3，将步骤1所得的经过酸洗预处理的石英砂加入到步骤2所得的悬浮液中，持续搅拌并进行反应，然后烘干；
步骤4，将步骤3所得的改性处理后的石英砂通过蒸馏水冲洗，再进行二次烘干，制得改性石英砂填料。


5.如权利要求4所述的污染土壤原位热脱附修复加热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张峰，廖帅奇，王静，贾谊，郭盈，刘路，
申请(专利权)人：上海格林曼环境技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31