燃气热脱附技术修复有机污染场地研究与应用进展摘要原位燃气热脱附是目前修复有机污染土壤最具潜力的技术之一。在查阅文献的基础上，结合国内外实际案例，系统梳理了有机污染土壤原位燃气热脱附修复技术的原理、适用范围、优缺点以及工艺施工流程，对国内外燃气热脱附技术的研究现状和工程应用情况进行了对比分析，并对该技术的发展趋势和应用前景进行了展望，以期为我国有机污染土壤原位热修复技术的推广和应用提供参考。关键词有机污染场地；土壤修复；原位；燃气热脱附近年来，随着我国“退二进三”和“退城进园”政策的进一步落实，大批化工企业被迫搬迁、改造或关闭停产，导致大量有机污染场地被遗留在城市及其周边地区。这些污染场地将对人体健康和生态环境造成严重危害，从而制约城市的建设与发展。原位热脱附技术自20世纪70年代开始应用于有机污染场地的修复，其基本原理是通过加热提高污染区域的温度，改变污染物的物化性质，增加气相或者液相中污染物的浓度，从而提高液相抽出或土壤气相抽提对污染物的去除率。根据加热方式不同，原位热脱附技术可分为蒸汽强化提取技术、电阻加热技术和热传导技术等。其中，热传导技术因热源不同又可分为电加热和燃气热脱附。原位热脱附技术的优点在于无须挖掘和运输污染土壤，二次污染相对可控，对低渗透污染区、非均质污染区域具有较强的适用性和较好的修复效果。但原位热脱附技术的修复周期和修复效果具有一定的不确定性，主要取决于以下几个因素：1)场地污染物类型和浓度、污染面积或深度等；2)土壤中有机质的含量(土壤有机质会使污染物吸附在土壤上，从而限制其蒸发)；3)场地水文地质条件(如土壤含水率、渗透性、导热性等)；4)修复标准的选定(某些地方标准会比国家标准的要求更为严格，如北京市规定氯苯在居住用地的筛选值为41mg·kg1−，而国家在第一类建设用地规定的筛选值为68mg·kg1)−。燃气热脱附(gasthermaldesorption,GTD)是利用燃气燃烧为热源，通过热传导方式使得土壤温度升高，再将有机污染物解吸处理，以进一步处理废水和废气。其技术优势在于燃气便于运输、输送方便；相比电加热方式，对于场地基础条件要求较低、启动快速、运行灵活。欧美等发达国家针对GTD技术已有初步研究和应用，而国内仍处于起步阶段。因此，有必要对国内外有关GTD技术的研究现状和工程案例进行总结和分析，以期为我国污染土壤原位修复领域的科研及工程应用提供参考，推动我国GTD技术的工程化应用进程。1燃气热脱附技术原理及工艺1.1基本原理GTD技术的原理如图1所示。在燃烧器中，通入天然气或液化石油气，同时通过抽风机产生的负压将清洁空气吸入，在燃烧器内混合，点火燃烧，产生高温气体。高温气体注入加热井中，通过热传导方式加热目标修复区域，使得土壤温度升高至修复目标温度。在加热过程中，污染物从土壤中解吸出来或者发生裂解反应，此时借助气相抽提(soilvaporextraction，SVE)将含有污染物的蒸汽提取至地表，然后进入后续的尾气治理系统，达到污染物去除的目的，最终实现达标排放。1.2系统组成根据上述工艺原理，整套GTD工艺主要包括4个部分：燃料供应系统、加热和抽提系统、辅助配套系统(包括地面保温系统、监测系统、数据传输系统、控制系统等)、尾水尾气处理系统。1)燃料系统。GTD技术采用管道输送燃气，燃气管道上安装有调压阀，确保进入燃烧器的燃气压力满足设备要求。2)加热系统。加热系统的设计关键是加热井点布置，须综合考虑污染物的浓度、工期要求及现场的平面布置等因素。3)抽提系统。整个原位修复区域外设有防渗阻隔墙，确保区域外的地下水不会流入。抽提系统一般设计为竖向SVE井和水平SVE管，通过在土壤中形成负压来抽提加热产生的污染气体。抽提管的长度与加热管一致，同时确保抽提范围能覆盖到整个修复区域。4)地面保温系统。井管系统安装完毕后，一般在表面覆盖一层25mm厚的隔热材料和25mm厚的混凝土用作隔热层，然后再安装燃烧器和地面管道等。设置混凝土隔热层一方面可减少热量散失，并确保现场操作的安全；另一方面还可防止污染物扩散，避免运行时造成二次污染。5)温度监测和传输系统。该系统在整个加热过程中，对...
