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原位霧化注入技術

所屬領域: 土壤污染防治
地      區: 上海
成  熟 度: 推廣階段
關  鍵 詞: 原位處理 霧化
合作方式: 其他合作方式 ,其他合作方式
信息來源: 2020年綠色“一帶一路”技術
點  擊 數: 340

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基本信息

技術概述

基本原理: 壓縮空氣和稀釋后藥劑相互碰撞,產生超細霧狀藥劑,其中:10-30μm的大粒徑霧滴與土壤和地下水接觸后,立即融合,附著在噴霧孔周邊的土壤上,將污染物分解或穩定化;10μm以下的干霧即使與土壤和地下水接觸,也不會立即融合,而是繼續擴散至深處融合,將污染物分解或穩定化,霧狀藥劑的有效修復半徑與場地的水文地質特征密切相關,一般為2-6m。另外,由于霧滴粒徑超細,對土壤氣體的接觸效率也很好,因此對揮發性氣體也有很好地處理效果。

技術優勢

1、提高藥劑于土壤接觸程度,減少化學藥劑用量;
2、提高藥劑的接觸效率,可縮短工期;
3、有效處理土壤氣;
4、操作方便,經濟性較強。

適用范圍
適用地域:適用于滲透性較好的含砂土、粉砂土等; 適用行業:環境修復; 適用范圍:適用于土壤及地下水中揮發性有機物及難降解有機物的原位處理。對環境、規模等無特殊要求。
鑒定評估
(一)組織鑒定單位:中國科學院上??萍疾樾伦稍冎行?br /> (二)鑒定時間:2020年2月25日
(三)鑒定意見:屬國內領先。
市場前景

原位霧化注入技術在修復揮發性有機物、氯代烴、氰化物等污染物污染土壤具有高效、簡單、經濟的特點,在全國同類型污染土壤修復技術中處于領先水平。已工程化應用于該公司上海、山西、南京等多個地區項目,作用于揮發性有機物、氰化物等污染深度較深的地下水和土壤原位修復工程中。

應用案例

案例名稱:忻州云馬焦化有限公司焦化廠污染場地修復項目

案例概述:運行成本與特征污染物、滲透系數、藥劑注入影響半徑、修復目標和工程規模等因素相關,主要包括藥劑費用、樣品檢測費用以及其他配套費用。

技術詳情

一、技術指標及使用條件

(圖1 原位霧化注入技術原理圖)

(一)技術指標

不同場地污染情況及土壤本身性質大不相同,因此應用原位霧化注入技術時,需對注入井數目、間距、深度等進行調整。通過前期調查確定土壤滲透系數、確定有效影響半徑(通常2~4m)。進而進行布設井位(通常采用三角形布設或是六邊形布設)。

(二)條件要求

實施過程中需保證以下條件要求:

1、藥劑投加量:藥劑的用量由污染物藥劑消耗量和土壤藥劑消耗量等因素決定。由于原位化學氧化技術可能會在地下產生熱量,導致土壤和地下水中的污染物揮發到地表,因此需要控制藥劑注入的速率,避免發生過熱現象。

2、污染物類型和質量:不同藥劑適用的污染物類型不同。如果存在非水相液體(NAPL),由于溶液中的氧化劑只能和溶解相中的污染物反應,因此會降低修復效率。

3、土壤均一性:非均質土壤中易形成快速通道,使注入的藥劑難以接觸到全部處理區域,因此均質土壤更有利于藥劑的均勻分布。

4、土壤滲透性:高滲透性土壤有利于藥劑的均勻分布,更適合使用原位化學氧化技術。由于藥劑難以穿透低滲透性土壤,在處理完成后可能會釋放污染物,導致污染物濃度反彈,針對此種情形,可采用長效藥劑(如高錳酸鹽、過硫酸鹽)來減輕這種反彈。

5、地下水水位:該技術通常需要一定的壓力以進行藥劑注入,若地下水位過低,則系統很難達到所需的壓力。但當地面有封蓋時,即使地下水位較低也可以進行藥劑投加。

6、pH:pH會影響藥劑的活性,藥劑在適宜的pH條件下才能發揮最佳的化學反應效果。需經小試確定最佳pH。

另外,若存在地下基礎設施(如電纜、管道等),則需謹慎使用該技術。

(三)典型規模

污染場地規模不限,可根據霧化噴頭有效修復半徑2-6m,對注入井布設數量進行增減調整。

二、關鍵設備及運行管理

(一)主要設備

原位霧化注入系統:藥劑儲罐1,藥劑稀釋罐2,攪拌機3,止回閥4,計量泵5,壓力表6,流量計7,空氣過濾器8,壓力表9,緩沖罐10,控制面板11,空氣壓縮機12,注入井13,霧化噴頭14,有孔注入管15,噴霧孔16,監測井17組成。

(圖2 原位霧化注入系統組成圖)

(二)運行管理

建設注入井后,進行設備安裝與連接。

運行時:開啟閥門,向注入井內注入混合藥劑,注入藥劑量可以一次性注入,也可以按實際情況分批次注入,直至藥劑注入完成。藥劑充分反應后,開展自檢,自檢合格后進行驗收,若不合格進行補充藥劑注入。

運行中應控制參數:噴霧孔直徑小于1mm,霧狀藥劑粒徑小于30μm,出口壓力為0.5-3.0MPa。

三、投資效益分析

(以忻州云馬焦化有限公司焦化廠污染場地修復項目<二標段>項目為例)

(一)投資情況

本項目總投資240萬元,其中注入井/監測井的建造費用200萬元。

(二)運行費用

本項目運行時間2018年3月1日~2018年5月7日。

運行成本與特征污染物、滲透系數、藥劑注入影響半徑、修復目標和工程規模等因素相關,主要包括藥劑費用、樣品檢測費用以及其他配套費用。本項目運行費用350元/方,其中藥劑費180元/方、檢測費用1200元/樣。

(三)效益分析

1、經濟效益分析

修復地下水時處理成本下降30%,年節電7200Kwh。

2、環境效益分析

因原位修復技術對土體擾動性較小、對周邊環境敏感度較小,對環境友好,藥劑利用率提高,藥劑使用量降低經濟性較好。

四、推廣與應用示范情況

(一)推廣情況

原位霧化注入技術在修復揮發性有機物、氯代烴、氰化物等污染物污染土壤具有高效、簡單、經濟的特點,在全國同類型污染土壤修復技術中處于領先水平。已工程化應用于該公司上海、山西、南京等多個地區項目,作用于揮發性有機物、氰化物等污染深度較深的地下水和土壤原位修復工程中。

(二)應用情況

1、主要用戶名錄

2、用戶意見

忻州市環境保護局:減少地表處理設施搭建,原位處理減少對環境的擾動,二次污染較小。采用原位霧化處理技術,是一種很有前景的地下水污染治理技術。且處理效果較快達到修復目標值,工期相應縮短,值得推廣。

上海桃浦科技智慧城開發建設有限公司:治理工程完成后,本地塊作為英雄金筆廠的歷史博物館再開發利用。該項目治理后將作為桃浦地區典型企業轉型及區域內城市結構布局的轉變的見證者,而修復單位應用的原位霧化修復技術無疑加速了這一進程,有效且快捷。建議進一步推廣該技術,服務于更多基礎建設工程。

五、專利情況

六、技術服務方式

技術服務方式:技術咨詢/霧化噴頭定制。

技術咨詢單位:上??岛悱h境修復有限公司。

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