1.本发明涉及土壤修复技术领域，具体领域为一种单质磷污染土壤的模块化处置系统及使用方法。
背景技术：
2.单质磷是一种易自燃、易氧化、具有剧毒的白色至黄色蜡状固体，不溶于水，易溶于二硫化碳、苯及其他有机溶剂中，如白磷熔点为44.1℃，沸点280℃，密度1.82g/cm3。空气中一般会在40℃左右燃烧。
3.我国是黄磷生产和消费大国，目前世界上工业化生产黄磷基本都采用电炉法，电炉法每生产1t黄磷会副产约8～l0t磷渣，我国目前每年将近产黄磷1000千吨产生磷渣近9000千吨。磷泥和含磷废水如若管理不善，容易对土壤及水体造成污染，对环境造成极大危害。随着城市变迁和发展过程中，国家对生态环境和居民健康更加重视，许多黄磷工厂在搬迁后，原址所在的土地由于受到污染不能直接使用，比如含磷的污染土壤需要进行无害化处理修复后才能够作为城市建设的土地使用；
4.目前针对黄磷污染土壤处置的设施，如公开号为cn114308991a公布了一种土壤或磷泥中黄磷处置系统及使用方法，主要通过与集气、除尘装置、吸收塔相连的抛翻框架装置，通过抛翻使土壤或磷泥中的黄磷与空气接触发生自燃，抛翻过程中产生的有毒烟气则在风机的作用下形成负压收集以避免烟气外溢；烟气通过吸收塔喷淋装置喷淋的雾化碱性吸收液和除雾器净化后排放；公开号为cn211679290u公布了一种被黄磷污染土壤的处理装置，主要通过在黄磷污染土壤区域设置密闭大棚，在大棚内设置搅拌装置，使得土壤中黄磷氧化自然，产生的烟气经废气处理系统排放；废气处理系统是通过吸风管与密闭装置相连，污染土壤被搅拌后所产生的烟气经进风口进入吸风管，后经喷洒雾化吸收液的烟气进入废气处理装置的活性炭箱进一步处理后排放；搅拌装置位于密闭大棚内，过程中需要人员进入密闭空间操作，对操作人员身体健康有一定的影响，抛翻黄磷自燃受温度和氧气以及土壤本身影响较大，可能会造成反应不完全，达不到反应效果。
技术实现要素：
5.针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种单质磷污染土壤的模块化处置系统及使用方法，解决黄磷污染土壤处理过程中存在的反应不完全和健康隐患等技术问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，包括可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块、一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机和应急模块，所述可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块依次匹配对接连通，热脱附模块的出气端依次匹配对接连通一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机，所述应急模块用于对热脱附模块进行安全监控及处理。
7.优选的，所述可移动污染土壤收集单元为采集待处理单质磷污染土壤暂存的密闭空间，用于对接负压进料模块，可移动污染土壤收集单元设置有两个，一个在对接负压进料模块进行上料的同时另外一个则收集暂存污染土壤实现连续进料。
8.优选的，所述负压进料模块用于均匀进料单质磷污染土壤，控制土壤自燃以及自燃产生的烟气，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个接口，两个接口与可移动污染土壤收集单元连接后开启，未连接时接口为自动关闭,在实现负压连续进料的同时，可最大限度控制自燃产生的烟气逸散。
9.优选的，所述热脱附模块用于加热单质磷污染土壤并通入空气，热脱附模块的回转窑内使单质磷彻底被修复处置，。
10.优选的，所述热脱附模块连接出土中转检测模块，修复后的土壤进入出土中转检测模块，在出土中转检测模块的密闭空间内暂存，并检测暂存期间密闭空间中氧气、磷及其化合物的含量变化，确认反应完全。
11.优选的，所述应急模块连接热脱附模块，在热脱附模块运行热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置。
12.优选的，所述一级除尘和二级除尘用于收集处置过程中土壤自燃以及热脱附产生的烟气，并在处置后排放。
13.优选的，所述的喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。
14.为实现上述目的，本发明还提供如下技术方案：一种单质磷污染土壤的模块化处置系统的使用方法，其步骤为：
15.(1)先对待处置的土壤处置区平整，去除较大的建渣和植被，建筑渣块粒径不超过5cm；
16.(2)将处置装置放置在处置区，清挖出来的污染土壤通过可移动污染土壤收集单元快速密闭保存，可移动污染土壤收集单元空间大小为2-5m3，可移动污染土壤收集单元连接负压进料模块端口通过负压进料模块持续进土，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个连接端口，保证进料连续，负压为-5～-50pa，进料速度为3t/h～8t/h，进料的同时避免单质磷自然产生的烟气外溢；
17.(3)进入热脱附模块的单质磷污染土壤在窑内翻转加热，窑内扬料板长度为15-35cm，宽度为15-30cm.厚度为10-30mm。窑内加热温度150-180℃，停留时间10～30min，单质磷污染得到去除，修复土壤进入出土中转检测模块；烟气进入烟气处理模块；同时热脱附模块连接应急模块，在热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置，中断不可控反应。；
18.(4)出土中转检测模块在密闭空间内暂存30-60min，并检测暂存期间氧气、磷及其化合物的含量变化，如变化小于5％，则认为反应完全；
19.(5)烟气净化后的烟气进入除尘装置，经过一级除尘的烟气通过吸收塔的喷淋装置，与喷淋出的碱性吸收液充分接触，保证有毒烟气得到去除，而后进入二级除尘装置，净化后的烟气经过除雾器去除水汽后经烟囱排放；
20.(6)在进入烟囱的管道上以及出土中转检测模块设置监测孔，前者处置过程中监测磷以及磷氧化物的含量，确保达标排放，后者监测氧气、磷以及磷氧化物的含量，确保土壤处置合格；
21.(7)喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、可移动污染土壤收集单元与负压进料模块的设计实现连续进料、进料过程中的自燃以及高温热脱附产生烟气经负压收集，避免烟气扩散至环境中造成二次污染。
23.2、单质磷污染土壤经热脱附加热以及抛翻，可彻底去除土壤中的单质磷，效率高，整体上节省成本。
24.3、对烟气进行一次除尘、一次喷淋吸收和二次除尘，在有效处置烟气的同时避免灰尘堵塞管道影响烟气处置效果。
25.4、在处理磷土壤的同时最大程度保留土壤肥力，同时处理单质磷得到磷酸盐进一步利用，增强土壤生态功能。
附图说明
26.图1为本发明的模块连接原理图。
27.图中：1、可移动污染土壤收集单元；2、负压进料模块；3、热脱附模块；4、出土中转检测模块；5、一级除尘；6、喷淋塔；7、二级除尘；8、引风机；9、应急模块。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，包括可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块、一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机和应急模块，所述可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块依次匹配对接连通，热脱附模块的出气端依次匹配对接连通一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机，所述应急模块用于对热脱附模块进行安全监控及处理。
30.所述可移动污染土壤收集单元为采集待处理单质磷污染土壤暂存的密闭空间，用于对接负压进料模块，可移动污染土壤收集单元设置有两个，一个在对接负压进料模块进行上料的同时另外一个则收集暂存污染土壤实现连续进料。
31.所述负压进料模块用于均匀进料单质磷污染土壤，控制土壤自燃以及自燃产生的烟气，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个接口，两个接口与可移动污染土壤收集单元连接后开启，未连接时接口为自动关闭,在实现负压连续进料的同时，可最大限度控制自燃产生的烟气逸散。
32.所述热脱附模块用于加热单质磷污染土壤并通入空气，热脱附模块的回转窑内使单质磷彻底被修复处置，。
33.所述热脱附模块连接出土中转检测模块，修复后的土壤进入出土中转检测模块，在出土中转检测模块的密闭空间内暂存，并检测暂存期间密闭空间中氧气、磷及其化合物的含量变化，确认反应完全。
34.所述应急模块连接热脱附模块，在热脱附模块运行热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置。
35.所述一级除尘和二级除尘用于收集处置过程中土壤自燃以及热脱附产生的烟气，并在处置后排放。
36.所述的喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。
37.一种单质磷污染土壤的模块化处置系统的使用方法，其步骤为：
38.(1)先对待处置的土壤处置区平整，去除较大的建渣和植被，建筑渣块粒径不超过5cm；
39.(2)将处置装置放置在处置区，清挖出来的污染土壤通过可移动污染土壤收集单元快速密闭保存，可移动污染土壤收集单元空间大小为2-5m3，可移动污染土壤收集单元连接负压进料模块端口通过负压进料模块持续进土，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个连接端口，保证进料连续，负压为-5～-50pa，进料速度为3t/h～8t/h，进料的同时避免单质磷自然产生的烟气外溢；
40.(3)进入热脱附模块的单质磷污染土壤在窑内翻转加热，窑内扬料板长度为15-35cm，宽度为15-30cm.厚度为10-30mm。窑内加热温度150-180℃，停留时间10～30min，单质磷污染得到去除，修复土壤进入出土中转检测模块；烟气进入烟气处理模块；同时热脱附模块连接应急模块，在热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置，中断不可控反应。；
41.(4)出土中转检测模块在密闭空间内暂存30-60min，并检测暂存期间氧气、磷及其化合物的含量变化，如变化小于5％，则认为反应完全；
42.(5)烟气净化后的烟气进入除尘装置，经过一级除尘的烟气通过吸收塔的喷淋装置，与喷淋出的碱性吸收液充分接触，保证有毒烟气得到去除，而后进入二级除尘装置，净化后的烟气经过除雾器去除水汽后经烟囱排放；
43.(6)在进入烟囱的管道上以及出土中转检测模块设置监测孔，前者处置过程中监测磷以及磷氧化物的含量，确保达标排放，后者监测氧气、磷以及磷氧化物的含量，确保土壤处置合格；
44.(7)喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。
45.通过本技术方案，1、可移动污染土壤收集单元与负压进料模块的设计实现连续进料、进料过程中的自燃以及高温热脱附产生烟气经负压收集，避免烟气扩散至环境中造成二次污染。
46.2、单质磷污染土壤经热脱附加热以及抛翻，可彻底去除土壤中的单质磷，效率高，整体上节省成本。
47.3、对烟气进行一次除尘、一次喷淋吸收和二次除尘，在有效处置烟气的同时避免灰尘堵塞管道影响烟气处置效果。
48.4、在处理磷土壤的同时最大程度保留土壤肥力，同时处理单质磷得到磷酸盐进一步利用，增强土壤生态功能。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换
和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。技术特征：
1.一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：包括可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块、一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机和应急模块，所述可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块依次匹配对接连通，热脱附模块的出气端依次匹配对接连通一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机，所述应急模块用于对热脱附模块进行安全监控及处理。2.根据权利要求1所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述可移动污染土壤收集单元为采集待处理单质磷污染土壤暂存的密闭空间，用于对接负压进料模块，可移动污染土壤收集单元设置有两个，一个在对接负压进料模块进行上料的同时另外一个则收集暂存污染土壤实现连续进料。3.根据权利要求2所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述负压进料模块用于均匀进料单质磷污染土壤，控制土壤自燃以及自燃产生的烟气，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个接口，两个接口与可移动污染土壤收集单元连接后开启，未连接时接口为自动关闭,在实现负压连续进料的同时，可最大限度控制自燃产生的烟气逸散。4.根据权利要求3所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述热脱附模块用于加热单质磷污染土壤并通入空气，热脱附模块的回转窑内使单质磷彻底被修复处置，。5.根据权利要求4所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述热脱附模块连接出土中转检测模块，修复后的土壤进入出土中转检测模块，在出土中转检测模块的密闭空间内暂存，并检测暂存期间密闭空间中氧气、磷及其化合物的含量变化，确认反应完全。6.根据权利要求5所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述应急模块连接热脱附模块，在热脱附模块运行热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置。7.根据权利要求6所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述一级除尘和二级除尘用于收集处置过程中土壤自燃以及热脱附产生的烟气，并在处置后排放。8.根据权利要求7所述的一种单质磷污染土壤的模块化处置系统，其特征在于：所述的喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。9.一种单质磷污染土壤的模块化处置系统的使用方法，其特征在于：其步骤为：(1)先对待处置的土壤处置区平整，去除较大的建渣和植被，建筑渣块粒径不超过5cm；(2)将处置装置放置在处置区，清挖出来的污染土壤通过可移动污染土壤收集单元快速密闭保存，可移动污染土壤收集单元空间大小为2-5m3，可移动污染土壤收集单元连接负压进料模块端口通过负压进料模块持续进土，负压进料模块为可移动污染土壤收集单元提供2个连接端口，保证进料连续，负压为-5～-50pa，进料速度为3t/h～8t/h，进料的同时避免单质磷自然产生的烟气外溢；(3)进入热脱附模块的单质磷污染土壤在窑内翻转加热，窑内扬料板长度为15-35cm，宽度为15-30cm.厚度为10-30mm。窑内加热温度150-180℃，停留时间10～30min，单质磷污
染得到去除，修复土壤进入出土中转检测模块；烟气进入烟气处理模块；同时热脱附模块连接应急模块，在热脱附过程中出现反应不可控时，进行降温处置，中断不可控反应。；(4)出土中转检测模块在密闭空间内暂存30-60min，并检测暂存期间氧气、磷及其化合物的含量变化，如变化小于5％，则认为反应完全；(5)烟气净化后的烟气进入除尘装置，经过一级除尘的烟气通过吸收塔的喷淋装置，与喷淋出的碱性吸收液充分接触，保证有毒烟气得到去除，而后进入二级除尘装置，净化后的烟气经过除雾器去除水汽后经烟囱排放；(6)在进入烟囱的管道上以及出土中转检测模块设置监测孔，前者处置过程中监测磷以及磷氧化物的含量，确保达标排放，后者监测氧气、磷以及磷氧化物的含量，确保土壤处置合格；(7)喷淋塔吸收捕集的磷酸盐可根据需求选择加入到修复后土壤中增强土壤肥力，在处理磷污染的同时增强土壤生态功能。
技术总结
本发明涉及土壤修复技术领域，尤其是一种单质磷污染土壤的模块化处置系统及使用方法，包括可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块、一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机和应急模块，所述可移动污染土壤收集单元、负压进料模块、热脱附模块、出土中转检测模块依次匹配对接连通，热脱附模块的出气端依次匹配对接连通一级除尘、喷淋塔、二级除尘、引风机，所述应急模块用于对热脱附模块进行安全监控及处理，本发明能彻底的、较高效率的对单质磷污染土壤进行处置，达到修复的目的。的目的。的目的。
技术研发人员：李武楠 俞栋 苏思慧 姚丽华 孟飞 王玉婷 姚文冲 吴家锋 何叶挺 楼振宇
受保护的技术使用者：杭州科运环境技术有限公司
技术研发日：2022.12.19
技术公布日：2023/5/25
声明：
“单质磷污染土壤的模块化处置系统及使用方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
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编辑：中冶有色技术网
来源：杭州科运环境技术有限公司
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2024年11月16日 ~ 18日 
