原位热脱附技术在土壤三氯乙烯污染治理中的应用研究.pdf
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1、环境污染与治理-117-原位热脱附技术在土壤三氯乙烯污染治理中的应用研究孙雅琼(潍坊优特检测服务有限公司,山东潍坊261041)摘要:三氯乙烯是造成土壤污染的主要污染物之一,对人体具有毒害作用,我国年使用量高达8万吨。因此,我们应对此类物质的治理工作予以重视。鉴于此,本文着重研究了原位热脱附技术在治理土壤三氯乙烯方面的应用。通过设计控制变量试验、搭建试验台、准备原料、改变不同试验组中土壤含水量和水浴加热温度,分析三氯乙烯含量的变化情况,并结合具体数据确定最佳目标加热温度。经试验,应用原位热脱附技术治理土壤三氯乙烯污染的最佳目标温度为70,在此温度下,可实现保障经济性和治理效果的双重目标。本文还
2、利用COMSOL软件,构建三热源加热数值模型,分析不同热源温度、间距、排列形式对土壤加热效果的影响,并基于最佳目标温度(70),提出了最优热源设置方案,可供土壤污染治理工程参考。关键词:原位热脱附技术;土壤;三氯乙烯;治理中图分类号:TS5 文献标志码:A DOI:10.20025/ki.CN10-1679.2023-14-40Application of In-situ Thermal Desorption Technology in the Treatment of Soil Trichloroethylene PollutionSun Yaqiong(Weifang Youte Test
3、ing Service Co.,Ltd.,Weifang 261041,China)Abstract:Trichloroethylene is one of the main pollutants in soil pollution,which has toxic effects on the body and can be used up to 80 000 tons annually.Therefore,it is necessary to pay attention to the treatment of such substances.In view of this,the artic
4、le focuses on the application of in-situ thermal desorption technology in the treatment of soil trichloroethylene.By designing controlled variable experiments,setting up a test bench,preparing raw materials,changing the soil moisture content and water bath heating temperature in different experiment
5、al groups,analyzing the changes in trichloroethylene content,and combining specific data to determine the optimal target heating temperature.After testing,the optimal target temperature for applying in-situ thermal desorption technology to treat soil trichloroethylene pollution is 70,which can achie
6、ve the goal of jointly ensuring economic and governance effects.And using COMSOL software,a three heat source heating numerical model is constructed to analyze the impact of different heat source temperatures,spacing,and arrangement forms on soil heating effect.Based on the optimal target temperatur
7、e(70),the optimal heat source setting scheme is provided for reference in soil pollution control engineering.Key words:in-situ thermal desorption technology;soil;trichloroethylene;government引言将原位热脱附技术应用于土壤污染治理中,具体来说是通过搭建加热井,加热待修复场地,当冷点监测井的温度趋于目标温度值后,维持恒温状态一定时间,并同时动态记录污染物在冷凝液体中的具体含量,以此确定是否完成治理修复。结合大量
8、资料来看,目标温度与污染物去除间存在正相关规律,但温度升高,耗能也随之增加,不符合资源优化利用目标。因此,相关人员需设计试验确定最佳目标温度,以此兼顾成本和治理效果的控制要求。在获取最佳目标温度后,将其作为最冷点处土壤的升温目标温度,引入单位面积能耗,以升至目标温度所用时间为指标,分析能够满足最大化治理土壤三氯乙烯的热源排布方案。1试验设计1.1试验台搭建本文所搭建的试验台由试样、加热和尾气处理系统构成(见图1),其中,主要仪器及其规格型号为:真空泵:SY-1 300,0120 L/min;流量计:LZB-4WB,0.33 L/min;活性炭罐:2 000 mL高硼硅玻璃罐;气液分离罐:500
9、 mL的GL45高硼硅玻璃罐;恒温水浴箱:5100,400300200 mm,HH-601;试样室:716 cm玻璃罐。1.2原料准备配置污染土壤,三氯乙烯的浓度为10 000 mg/kg,在干净无污染的棕色广口瓶中分别注入一级蒸馏水、无水乙醇和三氯乙烯,具体量分别为22.25 mL、5 mL、2.75 mL;再将60 mL广 作者简介:孙雅琼(1987-),女,本科,工程师,研究方向:污染源废气的监测与治理。环境污染与治理-118-口瓶瓶塞塞紧后,摇匀;并在试验前加入过饱和的TCE溶液1。图1原味热脱附土壤目标加热温度试验台原理图1.3基本步骤基本流程为:装填土样加热土样采集样本检测样本固废
10、处理。按照一层200目钢丝网、一层粒径8 mm的厚1.5 cm级配砂石、一层200目钢丝网、一层土样的形式,将所有原料填入试样室中。并将装填完成的试样室在阴凉处放置约24 h,待其老化完成后,放置在恒温水浴箱中的支架上。将进出气口阀门和真空泵打开,转动流量计控制旋钮,以恒定流速完成试验。试验期间,温度设定为50、70 和80。每组试验中,每间隔1 h进行一次采样,共采集4次数据。采样过程中,要在真空泵关闭后,将密封阀关闭,等到内部气流稳定后,用不锈钢勺取5 g样本。借助质谱法和气相色谱法检测样本中的三氯乙烯含量,并使用酒精清洗烧杯、量筒、不锈钢采样勺、试样室等二次利用仪器,以达到固废处理标准。
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