王宁
中科鼎实环境工程有限公司 北京 100043
摘要：社会经济的不断增长加快了我国土壤受污染速度，大量面积广阔污染地块的出现，不仅为人民群众的生命财产安全带来了严重的威胁，同时也将阻碍到社会的可持续发展，为此，采取合适技术手段来改善土壤污染现状将会具有非常重要的现实意义。原位热脱附修复技术就是现今应用最为广泛的一种受污染土壤治理技术，其在石化工厂、地下油库、木料加工厂和农药库房等领域都有良好的应用效果，因而，该技术在学术界的受重视程度也就越来越高。基于此，本文将对受污染土壤原位热脱附修复技术进行深入的分析，希望可以为该技术应用水平的提升带来一定的参考价值。
关键词：受污染土壤；原位热脱附；修复技术
原位热脱附修复技术的应用原理便是通过对受污染土壤开展直接或间接的加热，促使其内部污染源的物化性质发生巨大改变而产生气化、挥发或裂解现象，这样就可以有效的增加气相或液相中污染物的总体浓度，以便为污染物液相抽出或土壤气相收集和捕获提供极大的便利，并进一步的提高受污染土壤的污染物去除率。该技术在实际应用中具有无需开挖、修复快速、不存在二次污染危机等优点，且该技术的修复范围可以深入地下距离30多米，因而，原位热脱附修复技术在国外发达国家中的的应用是最为成熟的。我国与国外发达国家相比较而言，相关的研究与发展起步较晚，所以具体的原位热脱附修复技术应用案例也就较少。
1、有关原位热脱附修复技术的分类探究
1.1电阻加热（ERH）技术分析
ERH技术的主要工作原理乃是在受污染土壤中安装一个由多个电极共同组合而成的电极网络，该网络具有完整的电流回路，在土壤导电性能的影响下，电能将渐渐的转化为热能，从而逐渐的升高土壤温度，促使土壤中的水分慢慢的被蒸发成热蒸汽，而一些容易挥发的有机污染物也将随着水分蒸发而从土壤中脱附出来，并渗透到蒸汽流动区域，这样就可以利用多相抽提井来对混合有有机污染物的汽水进行真空抽提、收集和处理，同时极大的提升了该过程的无害化与无污染性。一个完整的电阻热脱附处理系统需要具备有电力控制设施、电极、蒸气（废气）回收设施和回收处理系统等等组成部分，其内部电流的强度以及流行路径将会受电极横纵向定位、电极间电压差以及土壤电阻的影响而发生改变，从而营造出不同的地下能量传递和加热模式。由于最常用的电极分布多是呈六角形或三角形，这就导致电极加热方式多为六相或三相。然而，虽然ERH技术的应用能够保证整个目标区域土壤升温的均匀性以及加热效果一致性，但由于其升温高度最多只能达到水的沸点（100℃，1atm），所以该技术在PAHs、农药等沸点较高污染物的处理上无法使用。
1.2热传导加热（TCH）技术研究
TCH技术的工作原理就是在受污染土壤中合理安置热处理井或表面铺设热处理毯，从而诱发有机污染物在土壤中进行挥发和裂解反应。通常都会在污染面积广阔、污染物深埋的场地中使用热处理井，而在污染面积较小、污染物浅埋的场地表面安置热处理毯。在应用热处理井这一热传导加热技术的过程中，电力加热器所产生的热量将会被有效传递到能够与受污染土壤进行接触的地下金属套管中，进而在热辐射传导作用的影响下，周围土壤温度将会渐渐升高，一些与土壤混合的挥发性和半挥发性有机污染物就会在高温下脱附出来，这时就需要利用蒸汽抽提技术来对这些脱附出来的有机污染物进行收集与处理。
利用TCH技术可以将土壤有效升温到500~800℃，但是该技术的应用却也存在着不小的弊端：（1）由于加热井升温方法乃是靠辐射热传导，这就导致热处理井安置附近的加热效果要远比距离较远区域的更好，其土壤升温速度也更快；（2）当采用TCH技术的土壤区域具有较快的地下水流速时，其整体加热效果会受到负面影响。
1.3蒸汽加热（SEE）技术探讨
SEE技术的工作原理是在受污染土壤中先注入高温蒸汽，进而通过液化放热这一物理反应，促使有机污染物可以实现从土壤中脱附下来的目的。SEE技术的组成部分有蒸汽注入井和抽提井，在实际运行过程中，注入井内部的蒸汽会先对周边土壤进行加热，当蒸汽开始发生冷凝现象以后，其热量就会通过辐射状来向四周进行扩散，已经脱附下来的挥发性有机污染物在与热蒸汽、地下水进行融合后，就会组合成全新的气水混合物，这样就方便了抽提井的收集与处理。SEE技术的加热温度虽然只能达到100℃，但是其在具有地下水且渗流速度较快的土壤环境中能够发挥出巨大的作用。
2、不同热脱附技术的适用性
污染物并不是一定需要加热到沸点以上才能够从土壤中分离，只要加热通常都是促进解吸的，只是时间长短的问题。一般来说，SEE对土壤的升温最高只能达到水的沸点（100℃，1atm），ERH能使土壤加热至100 – 120℃，对大部分VOCs和部分SVOCs ，如苯系物、含氯等有机溶剂，去除效果良好。
若场地目标污染物能与水形成正共沸物，则可在低于目标污染物沸点的温度条件下实现污染物汽化。但对于沸点高于100℃且无法产生共沸现象的SVOCs，要在短时间去除只能采用TCH技术，因为只有TCH才能将目标温度突破100℃。地下水流速较大会持续带走热量，降低了土壤的保温性能，因此对于地下水丰富且土壤渗透性较好的污染场地，一般使用SEE技术，若土壤渗透性较差，则可以考虑SEE与TCH或ERH的联用，或者在修复前先将地下水抽干并在四周建立止水帷幕防止地下水渗入，然后再使用ERH或TCH技术进行处理。
结语：
综上所述，随着土壤污染性质以及受污染区域的不断复杂化，单一的原位热脱附修复技术应用已经无法满足受污染土壤的修复需求，采用多种技术结合处理方式乃是未来我国受污染土壤治理和修复的必然趋势。而为了给原位热脱附修复技术提供更好的应用环境，就需要加强该技术与相关设备的研发力度，扩大资金投入量，并制定完善的技术规范，以便为原位热脱附修复技术的应用价值提升奠定坚实基础。
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