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熱脫附，是指通過直接或間接的熱量交換方式，使污染土壤中的有機污染物和金屬汞等受熱揮發而與之分離，并對揮發出的污染物進行有效收集并處理的過程。熱脫附是將污染物從一相轉化為另一相的物理分離過程，在修復過程中并不出現對有機污染物的破壞作用。通過控制熱脫附系統的溫度和污染土壤停留時間有選擇的使污染物得以揮發，并不發生氧化、分解等化學反應。
熱脫附系統包括前處理及進料單元、熱脫附室、排氣冷凝、分離及處理系統。
作為一種物理修復方法，熱脫附技術具有污染物處理范圍寬、處理速率高、設備可移動、修復后土壤可再利用等優點，特別是對于PCBs這類含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以顯著減少二噁英的生成。
污染土壤進入熱脫附室后被加熱，使水分、有機物及部分金屬揮發，借著氣流或真空系統將揮發后的水分及污染物送入廢氣處理系統。根據操作溫度，熱脫附可分為高溫熱脫附及低溫熱脫附兩類：①高溫熱脫附：將受污染土壤加熱至320?560°C；②低溫熱脫附：將受污染土壤加熱至90?320°C。
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