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熱脫附，是指通過(guò)直接或間接的熱量交換方式，使污染土壤中的有機(jī)污染物和金屬汞等受熱揮發(fā)而與之分離，并對(duì)揮發(fā)出的污染物進(jìn)行有效收集并處理的過(guò)程。熱脫附系統(tǒng)包括前處理及進(jìn)料單元、熱脫附室、排氣冷凝、分離及處理系統(tǒng)。
污染土壤進(jìn)入熱脫附室后被加熱，使水分、有機(jī)物及部分金屬揮發(fā)，借著氣流或真空系統(tǒng)將揮發(fā)后的水分及污染物送入廢氣處理系統(tǒng)。根據(jù)操作溫度，熱脫附可分為高溫?zé)崦摳郊暗蜏責(zé)崦摳絻深?①高溫?zé)崦摳?將受污染土壤加熱至320?560°C;②低溫?zé)崦摳?將受污染土壤加熱至90?320°C。
土壤修復(fù)技術(shù)中的熱脫附技術(shù)是指在真空條件下或通入載氣時(shí)，通過(guò)直接或間接熱交換，將土壤中的有機(jī)污染物加熱到足夠的溫度，以使有機(jī)污染物從污染介質(zhì)上得以揮發(fā)或分離，進(jìn)入氣體處理系統(tǒng)的過(guò)程。
熱脫附可通過(guò)調(diào)節(jié)加熱溫度和停留時(shí)間等方式有選擇地將污染物從一相轉(zhuǎn)化為另一相，在修復(fù)過(guò)程中并不出現(xiàn)對(duì)有機(jī)污染物的破壞作用。通過(guò)控制熱脫附系統(tǒng)的溫度和污染土壤停留時(shí)間有選擇的使污染物得以揮發(fā)，并不發(fā)生氧化、分解等化學(xué)反應(yīng)。
熱脫附主要包含兩個(gè)基本過(guò)程：一是加熱待處理物質(zhì)，將目標(biāo)污染物揮發(fā)成氣態(tài)分離;二是將含有污染物的尾氣進(jìn)行冷凝、收集以及焚燒等處理至達(dá)標(biāo)后排放至大氣中。
熱脫附技術(shù)具有污染物處理范圍寬、設(shè)備可移動(dòng)、修復(fù)后土壤可再利用等優(yōu)點(diǎn)，特別對(duì)PCBs這類含氯有機(jī)物，非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二惡英生成。不過(guò)，熱脫附技術(shù)并不適于有機(jī)防腐劑以及活性氧化劑還原劑污染土壤、污泥、沉淀物、濾渣的修復(fù)。
一般來(lái)說(shuō)熱脫附可以分類為原位熱脫附技術(shù)和異位熱脫附技術(shù)兩大類。
1、原位熱脫附技術(shù)
原位熱脫附技術(shù)是石油污染土壤原位修復(fù)技術(shù)中一項(xiàng)重要手段，主要用于處理一些比較難開(kāi)展異位環(huán)境修復(fù)的區(qū)域，例如，深層土壤以及建筑物下面的污染修復(fù)。
原位熱脫附技術(shù)是將污染土壤加熱至目標(biāo)污染物的沸點(diǎn)以上，通過(guò)控制系統(tǒng)溫度和物料停留時(shí)間有選擇地促使污染物氣化揮發(fā)，使目標(biāo)污染物與土壤顆粒分離、去除。熱脫附過(guò)程可以使土壤中的有機(jī)化合物揮發(fā)和裂解等物理化學(xué)變化。當(dāng)污染物轉(zhuǎn)化為氣態(tài)之后，其流動(dòng)性將大大提高，揮發(fā)出來(lái)的氣態(tài)產(chǎn)物通過(guò)收集和捕獲后進(jìn)行凈化處理。
原位熱脫附技術(shù)特別適合重污染的土壤區(qū)域，包括高濃度、非水相的、游離的以及源頭的有機(jī)污染物。目前，原位熱脫附技術(shù)可用于處理的污染物主要為含氯有機(jī)物(CVOCs)，半揮發(fā)性有機(jī)物(SVOCs)，石油烴類(TPH)，多環(huán)芳烴(PAHs)，多氯聯(lián)苯(PCBs)以及農(nóng)藥等。
目前，熱脫附技術(shù)在石化工廠、地下油庫(kù)、木料加工廠和農(nóng)藥庫(kù)房等區(qū)域以及在一些污染物源頭修復(fù)治理工作中廣泛應(yīng)用，原位熱脫附技術(shù)可以修復(fù)地下距離為30多米。原位熱脫附技術(shù)不僅可以用修復(fù)大型石化廠，針對(duì)一些小的區(qū)域污染也可以進(jìn)行修復(fù)，例如干洗店甚至有居民居住的建筑物等，但是在修復(fù)過(guò)程必須要對(duì)室內(nèi)的空氣質(zhì)量進(jìn)行全程的監(jiān)控，防止污染物超標(biāo)。
2、異位熱脫附技術(shù)
異位熱脫附技術(shù)則用來(lái)處理一些適于開(kāi)展異位環(huán)境修復(fù)的區(qū)域，將污染土壤提取出來(lái)并通過(guò)門(mén)的熱脫附系統(tǒng)裝置處理。
異位熱脫附系統(tǒng)可分為直接熱脫附和間接熱脫附，也可分為高溫?zé)崦摳胶偷蜏責(zé)崦摳健?/p>
由上所述，熱脫附作為一種物理修復(fù)方法，具有污染物處理范圍寬、處理速率高、設(shè)備可移動(dòng)、修復(fù)后土壤可再利用等優(yōu)點(diǎn)，特別是對(duì)于PCBs這類含氯有機(jī)物，非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二噁英的生成。
