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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。
熱脫附作為一種非燃燒技術，污染物處理范圍寬、設備可移動、修復后土壤可再利用，特別是對含氯有機物，非氧化燃燒的處理方式可以避免二惡英的生成，廣泛用于有機污染物污染土壤的修復。目前，污染土壤傳統熱脫附技術為滾筒式熱脫附，新興熱脫附技術包括流化床式熱脫附、微波熱脫附技術和遠紅外線熱脫附。指在真空條件下或通入載氣時，通過直接或間接熱交換，將土壤中的有機污染物加熱到足夠的溫度，以使有機污染物從污染介質上得以揮發或分離，進入氣體處理系統的過程。
熱脫附技術已被成功用于下列污染物相關的污染場地修復項目中:多環芳烴、其他非鹵代半揮發性有機物、苯系物、其他非鹵代揮發性有機物、有機農藥和除草劑、其他鹵代半揮發性有機物、鹵代揮發性有機物、多氯聯苯。可以清楚地看到，熱脫附技術的主要適用范圍是半揮發性和揮發性的有機污染物，包括多環芳烴、有機農藥和殺蟲劑、多氯聯苯等。
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