CN114733895A - 一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；燃烧制热模块分别与各加热井模块和各竖直抽提井模块连接；土壤调理模块分别与各竖直抽提井模块和各水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各加热井模块、各竖直抽提井模块以及各水平抽提井模块连接，另一端分别与燃烧制热模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块连接。本发明的装备经济高效、操作方便、结构合理、适应性强，可工程规模化应用。

Description

一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备。

背景技术

高浓度、难降解类有机物（VOCs、SVOCs、农药）及挥发性重金属汞是我国工业场地普遍存在的污染物，具有剧毒性、强致癌和易致畸等特点，实现其安全修复是我国环境修复领域急需解决的重大环境难题。热脱附修复技术是指通过直接或间接的热量交换方式，将土壤加热到一定的温度，使土壤中的有机污染物等受热挥发而与之分离，并对挥发出的污染物进行有效收集并处理的过程。根据污染土壤是否开挖，可将热脱附修复技术分为原位和异位两种方式，异位热脱附技术需将污染土壤挖出放在加热窑中加热实现污染物的快速去除，该技术由于需大规模开挖土壤，不适用于污染深度大以及对不便开挖的区域，且在开挖过程会涉及运输、支护和二次污染防控等工序，增加施工成本。

原位热脱附是一种无需将污染土壤开挖的修复技术，通过直接加热污染土壤，来促进有机污染物与土壤分离、挥发及流动性，然后通过抽提等方式将土壤中的污染物蒸汽进行集中净化处理。根据加热方式的不同，可分为电阻加热、热传导加热和蒸汽加热等三种类型，由于无需开挖，原位热脱附适用于临近构建筑物等不便开挖区域的修复，节省了运输、支护和二次污染防控等工序。但大量工程运行结果表明，现有的原位热脱附技术及装备存在以下缺点：（1）燃烧头数量多，设备成本高，安全系数低，现有燃气热脱附设备为单点式供气加热，每个加热井均设立燃烧头，然后通过大量管道将天然气、空气分别输送至每个燃烧头进行点火加热，由于单个加热井的最大加热半径不超过6m，在实际工程修复中常需要数百到数千个燃烧头，而单个燃烧头的市场价格约在1万元左右，大量燃烧头会显著提高原位热脱附设备成本；此外，由于每个燃烧头都需要设置天燃气、空气管道及燃烧空间，天然气存在泄露风险，安全系数低，需安排专人对燃烧头进行维护和巡检；（2）天然气消耗量高，热量利用率低，现有原位热脱附设备通过天然气燃烧产生的高温空气加热土壤，高温空气加热完成后从加热井排出经排烟筒直接排放到大气中，此时的高温气体温度为600℃以上，热量没有回收利用措施，造成热效率低；此外，污染土壤被加热井加热后，土壤中水分、污染物会通过蒸发、沸腾等方式从土壤中分离形成温度在400℃以上的蒸汽，现有的原位热脱附设备将这部分蒸汽直接送至尾气处理设备，蒸汽中的热量没有回收利用措施，造成热效率低；（3）对高浓度、强吸附及难溶性污染物修复效率低，由于污染场地地质条件的复杂性、有机污染物的特殊性和污染物分布不均性，污染场地常存在高浓度、强吸附及难溶性有机污染物，而这类污染物在热脱附下的蒸发、沸腾效率极低，有工程运行结果表明，原位加热6个月以上高浓度、强吸附及难溶性污染物仍未修复达标；（4）对原位热脱附修复过程缺少精细化的参数监测，能耗情况及运行时间确定依据科学性不足，多以经验为主，造成原位热脱附修复设备型号及工艺参数选择较为保守，导致原位热脱附修复设备及能耗成本较高。

发明内容

为了解决目前污染土壤的原位热脱附修复设备的不足，本发明的目的是提供一种经济高效、操作方便、结构合理、适应性强，可工程规模化应用的污染土壤燃气原位热脱附修复装备。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；所述保温模块设置于污染土壤的表面，各所述加热井模块的底端和各所述竖直抽提井模块的底端均穿过所述保温模块并延伸至污染土壤内，各所述水平抽提井模块的底端延伸至污染土壤中；所述燃烧制热模块分别与各所述加热井模块和各所述竖直抽提井模块连接，用于提供高温气体以加热污染土壤或加热曝气；所述土壤调理模块分别与各所述竖直抽提井模块和各所述水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；所述余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各所述加热井模块、各所述竖直抽提井模块以及各所述水平抽提井模块连接，另一端分别与所述燃烧制热模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块连接，用于实现余热回收以及尾气回燃。

进一步地，所述燃烧制热模块包括燃烧室、空气泵、燃烧工况监测器、燃烧工况数据采集器、点火器、第一高温气体截止阀、第一高温抽气泵、高温气体储存罐以及第二高温气体截止阀；所述燃烧室的燃气进口与燃气供给模块连接，所述燃烧室的空气进口与所述空气泵连接，所述燃烧室的高温气体出口通过第一高温抽气泵与所述高温气体储存罐的进气口连接，所述燃烧室与所述第一高温抽气泵之间的管道上设置有第一高温气体截止阀；所述高温气体储存罐的出气口通过所述第二高温气体截止阀分别与所述加热井模块和所述竖直抽提井模块连接；所述燃烧室内设置有燃烧工况数据采集器和点火器，所述燃烧工况数据采集器与所述燃烧工况监测器连接。

进一步地，所述土壤调理模块包括化学药剂储存罐、化学药剂流量阀、化学药剂泵、微生物菌剂储存罐、微生物菌剂流量阀、微生物菌剂泵、营养液储存罐、营养液流量计、营养液泵、输送泵、竖向控制阀以及水平控制阀；所述化学药剂储存罐的出药口通过化学药剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述化学药剂储存罐与所述化学药剂泵之间的管道上设置有化学药剂流量阀；所述微生物菌剂储存罐的出药口通过微生物菌剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述微生物菌剂储存罐与所述微生物菌剂泵之间的管道上设置有微生物菌剂流量阀；所述营养液储存罐的出药口通过营养液泵与所述输送泵的进药口连接，所述营养液储存罐与所述营养液泵之间的管道上设置有营养液流量计；所述输送泵的出药口通过竖向控制阀和水平控制阀分别与所述竖直抽提井模块和所述水平抽提井模块连接。

进一步地，所述加热井模块包括第二高温抽气泵、高温气体流量计、加热模块数据采集器、加热外井以及加热内井；所述加热内井设置于所述加热外井内，所述加热内井的底端开口且伸至所述加热外井的底端，所述加热内井的顶端伸至所述加热外井的顶端外且设置有加热内井进气口以及用于对所述加热内井中的高温气体进行监测的加热模块数据采集器；所述加热内井进气口通过第二高温抽气泵与所述燃烧制热模块的出气口连通，所述第二高温抽气泵与所述加热内井进气口之间的管道上设置有高温气体流量计；所述加热外井的顶端设置有加热外井出气口，所述加热外井出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接。

进一步地，所述竖直抽提井模块包括竖直抽提模块数据采集器、竖向防尘网、抽提气井、抽提水井以及曝气井，所述曝气井设置于所述抽提水井内，所述抽提水井设置于所述抽提气井内，所述抽提气井外套设有竖向防尘网；所述曝气井的顶端设置有曝气进气口，所述曝气进气口通过供热曝气模块与所述高温气体储存罐的出气口连接；所述抽提水井的顶端设置有抽水井出水口，所述抽水井出水口与所述尾水净化处理模块连接；所述抽提气井的顶端设置有竖直抽提井出气口，所述竖直抽提井出气口分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接；所述竖直抽提模块数据采集器设置于所述抽提水井和所述曝气井的顶部，用于对所述抽提气井内的气体进行监测。

进一步地，所述水平抽提井模块包括水平抽提模块数据采集器、水平抽提竖直管、水平抽提花管以及水平防尘网；所述水平抽提花管外套设有水平防尘网；所述水平抽提花管的一端密封，另一端与所述水平抽提竖直管的底端连接，所述水平抽提竖直管的顶端设置有水平抽提井出气口以及用于对所述水平抽提竖直管内的气体进行监测的水平抽提模块数据采集器，所述水平抽提井出气口分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接。

进一步地，所述余热回收及尾气回燃模块包括第四高温气体截止阀、第四高温抽气泵、第五高温气体截止阀、第六高温气体截止阀、第一气液分离器、第二气液分离器、第七高温气体截止阀、第五高温抽气泵、第一换热器、第二换热器以及回收热气输送泵；所述第四高温抽气泵的进气口通过第四高温气体截止阀与所述加热井模块的加热外井出气口连接，所述第四高温抽气泵的出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接；所述第一气液分离器的进气口通过第五高温气体截止阀和第六高温气体截止阀分别与所述竖直抽提井模块的竖直抽提井出气口和所述水平抽提井模块的水平抽提井出气口连接；所述第一气液分离器的出气口与所述第二气液分离器的进气口连接，所述第二气液分离器的出气口分别与所述第一换热器的进气口和所述第七高温气体截止阀的进气口连接，所述第七高温气体截止阀的出气口通过第五高温抽气泵与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接；所述第一换热器的出气口与所述第二换热器的进气口连接，所述第二换热器的出气口与所述尾气净化处理模块连接；所述第一换热器的热气回收口和所述第二换热器的热气回收口均与所述回收热气输送泵的进气口连接，所述回收热气输送泵的出气口与所述第七高温气体截止阀的进气口连接；所述第一气液分离器的出水口和所述第二气液分离器的出水口均与所述尾水净化处理模块连接。

更进一步地，所述尾气净化处理模块包括第三抽气泵以及通过管道依次连接的第一抽气泵、尾气缓存罐、第二抽气泵、尾气净化器、气体污染物监测器、截气阀和第四抽气泵；所述第一抽气泵的进气口与所述第二换热器的出气口连接，所述气体污染物监测器的出气口还通过所述第三抽气泵与所述尾气净化器的进气口连接。

更进一步地，所述尾水净化处理模块包括第三抽水泵以及通过管道依次连接的第一抽水泵、尾水沉淀池、第二抽水泵、尾水净化器、水体污染物监测器、截水阀、第四抽水泵和中水储存池；所述第一抽水泵的进水口分别与所述第一气液分离器的出水口和所述第二气液分离器的出水口连接，所述水体污染物监测器的出水口还通过所述第三抽水泵与所述尾水净化器的进水口连接。

进一步地，所述装备还包括自动化控制模块和若干修复工况监测模块，各所述修复工况监测模块均包括修复工况参数采集器、压力监测井、压力监测器、温度监测井、温度监测线以及土壤参数监测器；所述压力监测井的一端、所述温度监测井的一端以及所述土壤参数监测器的一端均伸至污染土壤中；所述压力监测井中设置有压力监测器，所述温度监测井中设置有温度监测线，所述压力监测器、所述温度监测线以及所述土壤参数监测器均与所述修复工况参数采集器连接；所述修复工况参数采集器、燃烧制热模块、所述加热井模块、所述竖直抽提井模块、所述水平抽提井模块、所述土壤调理模块、所述余热回收及尾气回燃模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块均与所述自动化控制模块连接。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）针对燃烧头数量多、设备成本高、安全系数低的工程技术难题，本发明设置了专门的燃烧制热模块，简化了加热井结构，取消了每个加热井上的燃烧头，将现有设备中单点式供气加热改进为集中式高温气体加热，天然气、空气在燃烧制热模块集中燃烧产生大量的高温气体，随后再通过高温抽气泵将高温气体输送至多个加热模块，通过加热模块数据采集器、高温气体截止阀、高温抽气泵实现加热模块温度、气体流量的精确控制；与现有原位热脱附设备相比，本发明加热模块无需在每个加热井上设立专门的燃烧头，解决了现有设备燃烧头数量多、设备成本高的工程难题；此外，通过设置专门的燃烧制热模块，无需将天然气、空气分散到各加热井，降低了天然气的泄露风险，提高了安全系数；

（2）针对天然气消耗量高、热量利用率低的工程技术难题，本发明设置了专门的余热回收及尾气回燃模块，该模块包括加热井余热回收、竖直及水平余热回收、竖直及水平尾气回燃等三种结构；通过设立多个高温气体截止阀、高温抽气泵将加热后高温空气从加热井直接输送至燃烧制热模块可实现加热后高温气体热量的高效回用；通过设立多个数据采集器对竖直及水平模块高温蒸汽中的污染物成分进行监测，若无含氯污染物时，竖直及水平模块抽出的经多级气液分离后，通过多个高温抽气泵、高温气体截止阀将干燥后高温蒸汽输送至燃烧制热模块，一方面实现高温蒸汽热量的回收利用，另一方面可将蒸汽中污染物高温分解，减少尾气的处理量，降低运行成本；若有含氯污染物时，竖直及水平模块抽出的经多级气液分离后，再通过多级换热器将高温蒸汽的热量回收，回收后的热量经回收热气输送泵输送至送至燃烧制热模块，而换热后的低温蒸汽将进入尾气处理模块进行集中处置；与现有原位热脱附设备相比，本发明设置了专门的余热回收及尾气回燃模块，可实现加热井余热回收、竖直及水平余热回收、竖直及水平尾气回燃等多种功能，有效提高了设备的热利用效率，降低了天然气的消耗量；

（3）针对高浓度、强吸附及难溶性污染物修复效率低的工程技术难题，本发明设置了专门的土壤调理模块、供热曝气模块，其中土壤调理模块包括化学调理、微生物调理两个过程，化学调理通过化学药剂流量阀、化学药剂泵、输送泵、竖向控制阀、水平控制阀将化学药剂注入污染土壤，化学药剂将土壤中的高浓度、强吸附及难溶性污染物发生氧化和活化反应，将多环及难挥发性有机污染物分解成挥发性有机污染物，缩短原位热脱附的修复时间；微生物调理通过微生物菌剂流量阀、微生物菌剂泵、营养液流量计、营养液泵、输送泵、竖向控制阀、水平控制阀将微生物菌剂注入污染土壤，微生物菌剂在营养液中迅速繁殖生长，微生物菌通过自身的新陈代谢将土壤中的高浓度、强吸附及难溶性污染物分解，缩短原位热脱附的修复时间；供热曝气模块通过第二高温气体截止阀、第三高温气体截止阀、第三高温抽气泵将高温气体输送至进入曝气井，高温气体对抽提水井内的液体进行加热曝气，使液体内的污染物通过沸腾、扩散和挥发等方式从液相转化为气相，提高气相抽提效果；

（4）针对原位热脱附修复过程缺少精细化的参数监测、能耗情况及运行时间确定依据科学性不足的工程技术难题，本发明设置了专门的修复工况监测模块、自动化控制模块，其中修复工况监测模块包括修复工况参数采集器、压力监测井、压力监测器、温度监测井、温度监测线和土壤参数监测器，可对原位热脱附修复过程污染土壤温度、含水率、压力、pH、电导率、氧化还原电位及污染物浓度等多种参数精细化监测；自动化控制模块包括数据控制集合器、中控电脑，数据控制集合器的一端通过管线分别与燃气供给模块、燃烧制热模块、加热井模块、竖直抽提井模块、修复工况监测模块、水平抽提模块、土壤调理模块、供热曝气模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块、尾气净化处理模块连接，数据控制集合器的另一端通过管线与中控电脑连接；采用了以上设计，可实现原位热脱附修复过程修复参数、能耗情况及运行时间精细化监测，提供最一手的修复工程参数，可为原位热脱附的工程修复工艺设计、设备选型、运行参数的选取提供关键的理论及参数指导。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备的俯视图；

图3为图1中1-1的放大示意图；

图4为图1中2-2的放大示意图；

图5为图1中3-3的放大示意图；

图6为图1中4-4的放大示意图；

图7为图1中5-5的放大示意图；

图中：1、燃气储存罐；2、燃气控制阀；3、燃气减压阀；4、燃气电磁流量泵；5、燃气安全阀；6、燃烧室；7、空气进口；8、空气流量计；9、空气泵；10、燃烧工况监测器；11、燃烧工况数据采集器；12、点火器；13、燃气进口；14、高温废气进口；15、高温气体出口；16、第一高温气体截止阀；17、第一高温抽气泵；18、高温气体储存罐；19、第二高温气体截止阀；20、第二高温抽气泵；21、高温气体流量计；22、加热模块数据采集器；23、加热内井进气口；24、加热外井；25、加热内井；26、加热外井出气口；27、竖直抽提模块数据采集器；28、抽水井出水口；29、曝气进气口；30、竖直抽提井出气口；31、竖向防尘网；32、抽提气井；33、抽提水井；34、曝气井；35、修复工况参数采集器；36、压力监测井；37、压力监测器；38、温度监测井；39、温度监测线；40、土壤参数监测器；41、水平抽提模块数据采集器；42、水平抽提井出气口；43、水平抽提竖直管；44、水平抽提花管；45、水平防尘网；46、混凝土层；47、轻质保温砖层；48、砂砾层；49、化学药剂储存罐；50、化学药剂流量阀；51、化学药剂泵；52、微生物菌剂储存罐；53、微生物菌剂流量阀；54、微生物菌剂泵；55、营养液储存罐；56、营养液流量计；57、营养液泵；58、输送泵；59、竖向控制阀；60、水平控制阀；61、第三高温气体截止阀；62、第三高温抽气泵；63、第四高温气体截止阀；64、第四高温抽气泵；65、第五高温气体截止阀；66、第六高温气体截止阀；67、第一气液分离器；68、第二气液分离器；69、第七高温气体截止阀；70、第五高温抽气泵；71、第一换热器；72、第二换热器；73、回收热气输送泵；74、第一抽水泵；75、尾水沉淀池；76、第二抽水泵；77、尾水净化器；78、水体污染物监测器；79、第三抽水泵；80、截水阀；81、第四抽水泵；82、中水储存池；83、第一抽气泵；84、尾气缓存罐；85、第二抽气泵；86、尾气净化器；87、气体污染物监测器；88、第三抽气泵；89、截气阀；90、第四抽气泵；91、数据控制集合器；92、中控电脑。

具体实施方式

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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本发明的描述中，除非另有说明，“若干”的含义是至少一个。

如图1所示，本实施例提供一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；所述保温模块设置于污染土壤的表面，各所述加热井模块的底端和各所述竖直抽提井模块的底端均穿过所述保温模块并延伸至污染土壤中底边界下方1m处，各所述水平抽提井模块的底端延伸至污染土壤中顶边界下方0.5m处；所述燃烧制热模块分别与各所述加热井模块和各所述竖直抽提井模块连接，用于提供高温气体以加热污染土壤或加热曝气；所述土壤调理模块分别与各所述竖直抽提井模块和各所述水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；所述余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各所述加热井模块、各所述竖直抽提井模块以及各所述水平抽提井模块连接，另一端分别与所述燃烧制热模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块连接，用于实现余热回收以及尾气回燃。本实施例通过燃烧制热模块为若干加热井模块和若干竖直抽提井模块提供高温气体，有效地降低了设备成本，提高了安全系数；通过余热回收及尾气回燃模块进行余热回收以及尾气回燃，有效地提高了设备的热利用效率，降低了天然气的消耗量；通过土壤调理模块提供药剂分解有机污染物，有效地提高了高浓度、强吸附及难溶性污染物的修复效率。

进一步地，所述燃烧制热模块包括燃烧室6、空气泵9、燃烧工况监测器10、燃烧工况数据采集器11、点火器12、第一高温气体截止阀16、第一高温抽气泵17、高温气体储存罐18以及第二高温气体截止阀19；所述燃烧室6的燃气进口13与燃气供给模块连接，所述燃烧室6的空气进口7与所述空气泵9连接，所述燃烧室6的高温气体出口15通过第一高温抽气泵17与所述高温气体储存罐18的进气口连接，所述燃烧室6与所述第一高温抽气泵17之间的管道上设置有第一高温气体截止阀16；所述高温气体储存罐18的出气口通过所述第二高温气体截止阀19分别与所述加热井模块和所述竖直抽提井模块连接；所述燃烧室6内设置有燃烧工况数据采集器11和点火器12，所述燃烧工况数据采集器11与所述燃烧工况监测器10连接。如图1所示，本实施例中燃烧室6布置在燃气储存罐1的一侧，燃气进口13布置在燃烧室6的顶部，空气进口7布置在燃烧室6的前侧面，燃烧工况监测器10布置在燃烧室6内的底部，点火器12布置在燃烧室6内上部，燃气进口13和高温废气进口14分别布置在燃烧室6的上侧，高温气体出口15布置在燃烧室6的后侧面，高温气体储存罐18布置在燃烧室6的后侧；空气泵9的进气口与大气相通，空气泵9的出气口通过管道与空气进口7连接，空气泵9与空气进口7之间的管道上连接有空气流量计8；空气泵9将空气经空气进口7、空气流量计8输送至燃烧室6内，燃气供给模块将燃气输送至燃烧室6内，点火器12给电启动后将燃烧室6内的燃气、空气混合物引燃形成稳定燃烧状态，不断产生高温气体，第一高温抽气泵17将高温气体从燃烧室6经第一高温气体截止阀16抽出输送至高温气体储存罐18暂存，之后输送给加热井模块和竖直抽提井模块以加热污染土壤或加热曝气。其中，燃烧工况数据采集器11内含温度、甲烷浓度、氧气浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度等多个探头，燃烧工况监测器10与自动化控制模块连接。

如图1所示，本实施例中燃气供给模块包括燃气储存罐1、燃气控制阀2、燃气减压阀3、燃气电磁流量泵4以及燃气安全阀5，燃气储存罐1为圆柱形罐体，燃气减压阀3设置在燃气储存罐1的上方，燃气减压阀3的进气口通过管道与燃气储存罐1的出气口连接，且燃气减压阀3与燃气储存罐1之间的管道上连接有燃气控制阀2；燃气减压阀3的出气口通过管道与燃气安全阀5的进气口连接，且燃气减压阀3与燃气安全阀5之间的管道上连接有燃气电磁流量泵4；燃气安全阀5的出气口通过管道与燃气进口13连接。本实施例中燃气电磁流量泵4将燃气储存罐1中的燃气抽出后经燃气控制阀2、燃气减压阀3、燃气电磁流量泵4、燃气安全阀5和燃气进口13输送至燃烧室6内。

进一步地，所述土壤调理模块包括化学药剂储存罐49、化学药剂流量阀50、化学药剂泵51、微生物菌剂储存罐52、微生物菌剂流量阀53、微生物菌剂泵54、营养液储存罐55、营养液流量计56、营养液泵57、输送泵58、竖向控制阀59以及水平控制阀60；所述化学药剂储存罐49的出药口通过化学药剂泵51与所述输送泵58的进药口连接，所述化学药剂储存罐49与所述化学药剂泵51之间的管道上设置有化学药剂流量阀50；所述微生物菌剂储存罐52的出药口通过微生物菌剂泵54与所述输送泵58的进药口连接，所述微生物菌剂储存罐52与所述微生物菌剂泵54之间的管道上设置有微生物菌剂流量阀53；所述营养液储存罐55的出药口通过营养液泵57与所述输送泵58的进药口连接，所述营养液储存罐55与所述营养液泵57之间的管道上设置有营养液流量计56；所述输送泵58的出药口通过竖向控制阀59和水平控制阀60分别与所述竖直抽提井模块的竖直抽提井出气口30和所述水平抽提井模块的水平抽提井出气口42连接。本实施例中化学药剂储存罐49中的化学药剂、微生物菌剂储存罐52中的微生物菌剂以及营养液储存罐55中的营养液均通过输送泵58输送给竖直抽提井模块和水平抽提井模块，具体是：输送泵58将化学药剂通过竖向控制阀59和水平控制阀60分别进入抽提气井32和水平抽提竖直管43中，之后渗入周边的污染土壤中并与其中的污染物发生氧化和活化反应，将多环及难挥发性有机污染物分解成挥发性有机污染物，缩短原位热脱附的修复时间；输送泵58将微生物菌剂和营养液通过竖向控制阀59和水平控制阀60分别进入抽提气井32和水平抽提竖直管43中，之后渗入周边的污染土壤中，微生物菌通过自身的新陈代谢将土壤中的有机污染分解，缩短原位热脱附的修复时间。

进一步地，所述加热井模块包括第二高温抽气泵20、高温气体流量计21、加热模块数据采集器22、加热外井24以及加热内井25；所述加热内井25设置于所述加热外井24内，所述加热内井25的底端开口且伸至所述加热外井24的底端，所述加热内井25的顶端伸至所述加热外井24的顶端外且设置有加热内井进气口23以及用于对所述加热内井25中的高温气体进行监测的加热模块数据采集器22；所述加热内井进气口23通过第二高温抽气泵20与所述燃烧制热模块的出气口连通，所述第二高温抽气泵20与所述加热内井进气口23之间的管道上设置有高温气体流量计21；所述加热外井24的顶端设置有加热外井出气口26，所述加热外井出气口26与所述燃烧制热模块的高温废气进口14连接。如图1和图3所示，本实施例中加热外井24和加热内井25可以均为中空的圆柱体；高温气体储存罐18中的高温气体通过第二高温气体截止阀19、第二高温抽气泵20以及高温气体流量计21后由加热内井进气口23进入加热内井25中，然后经加热内井25底端的开口进入加热外井24中，最后从加热外井24顶端的加热外井出气口26通过第四高温气体截止阀63和第四高温抽气泵64进入燃烧室6中，在这个过程高温空气对加热外井24、加热内井25充分加热，在加热过程中土壤的污染物、水分会通过蒸发、气化和分解等方式从土壤中转移至气体中。

进一步地，所述竖直抽提井模块包括竖直抽提模块数据采集器27、竖向防尘网31、抽提气井32、抽提水井33以及曝气井34，所述曝气井34设置于所述抽提水井33内，所述抽提水井33设置于所述抽提气井32内，所述抽提气井32外套设有竖向防尘网31；所述曝气井34的顶端设置有曝气进气口29，所述曝气进气口29通过供热曝气模块与所述高温气体储存罐18的出气口连接；所述抽提水井33的顶端设置有抽水井出水口28，所述抽水井出水口28与所述尾水净化处理模块连接；所述抽提气井32的顶端设置有竖直抽提井出气口30，所述竖直抽提井出气口30分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接；所述竖直抽提模块数据采集器27设置于所述抽提水井33和所述曝气井34的顶部，用于对所述抽提气井32内的气体进行监测。如图1和图4所示，本实施例中抽提气井32为中空的花管圆柱体，且花管部分自距抽提气井32的上端0.5m处开始延伸至抽提气井32的下端；竖向防尘网31均匀包裹在抽提气井32外表面，用于防止土壤粉尘堵塞抽提气井32花管；曝气井34为中空的圆柱体，高温气体通过曝气进气口29进入曝气井34内并通过热扩散对抽提水井33内的液体进行加热曝气，提高气相抽提效果；抽提气井32中加热产生的水蒸气、污染气体由第五高温抽气泵70或第一抽气泵83通过竖直抽提井出气口30抽出；抽提水井33内的液体由第一抽水泵74通过抽水井出水口28抽出。

更进一步地，所述供热曝气模块包括第三高温气体截止阀61和第三高温抽气泵62，所述第三高温抽气泵62的进气口通过管道与第二高温气体截止阀19的出气口连接，第三高温抽气泵62与第二高温气体截止阀19之间的管道上设置有第三高温气体截止阀61，第三高温抽气泵62的出气口通过管道与曝气进气口29连接。本实施例通过第三高温气体截止阀61和第三高温抽气泵62将燃烧制热模块产生的高温气体输送至竖直抽提井模块的曝气井34中对其中的液体进行加热曝气。

进一步地，所述水平抽提井模块包括水平抽提模块数据采集器41、水平抽提竖直管43、水平抽提花管44以及水平防尘网45；所述水平抽提花管44外套设有水平防尘网45；所述水平抽提花管44的一端密封，另一端与所述水平抽提竖直管43的底端连接，所述水平抽提竖直管43的顶端设置有水平抽提井出气口42以及用于对所述水平抽提竖直管43内的气体进行监测的水平抽提模块数据采集器41，所述水平抽提井出气口42分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接。如图1和图6所示，本实施例中水平抽提花管44为下侧面为花管的中空圆柱体，伸至污染土壤中深度约为0.5m左右，水平防尘网45均匀包裹在水平抽提花管44的外表面，用于防止土壤粉尘堵塞水平抽提花管44；水平抽提竖直管43中加热产生的水蒸气、污染气体由第五高温抽气泵70或第一抽气泵83通过水平抽提井出气口42抽出。

进一步地，所述余热回收及尾气回燃模块包括第四高温气体截止阀63、第四高温抽气泵64、第五高温气体截止阀65、第六高温气体截止阀66、第一气液分离器67、第二气液分离器68、第七高温气体截止阀69、第五高温抽气泵70、第一换热器71、第二换热器72以及回收热气输送泵73；所述第四高温抽气泵64的进气口通过第四高温气体截止阀63与所述加热井模块的加热外井出气口26连接，所述第四高温抽气泵64的出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口14连接；所述第一气液分离器67的进气口通过第五高温气体截止阀65和第六高温气体截止阀66分别与所述竖直抽提井模块的竖直抽提井出气口30和所述水平抽提井模块的水平抽提井出气口42连接；所述第一气液分离器67的出气口与所述第二气液分离器68的进气口连接，所述第二气液分离器68的出气口分别与所述第一换热器71的进气口和所述第七高温气体截止阀69的进气口连接，所述第七高温气体截止阀69的出气口通过第五高温抽气泵70与所述燃烧制热模块的高温废气进口14连接；所述第一换热器71的出气口与所述第二换热器72的进气口连接，所述第二换热器72的出气口与所述尾气净化处理模块连接；所述第一换热器71的热气回收口和所述第二换热器72的热气回收口均与所述回收热气输送泵73的进气口连接，所述回收热气输送泵73的出气口与所述第六高温气体截止阀66的进气口连接；所述第一气液分离器67的出水口和所述第七高温气体截止阀69的出水口均与所述尾水净化处理模块连接。

更进一步地，所述尾气净化处理模块包括第三抽气泵88以及通过管道依次连接的第一抽气泵83、尾气缓存罐84、第二抽气泵85、尾气净化器86、气体污染物监测器87、截气阀89和第四抽气泵90；所述第一抽气泵83的进气口与所述第二换热器72的出气口连接，所述气体污染物监测器87的出气口还通过所述第三抽气泵88与所述尾气净化器86的进气口连接；所述第四抽气泵90的出气口与大气连通。

更进一步地，所述尾水净化处理模块包括第三抽水泵79以及通过管道依次连接的第一抽水泵74、尾水沉淀池75、第二抽水泵76、尾水净化器77、水体污染物监测器78、截水阀80、第四抽水泵81和中水储存池82；所述第一抽水泵74的进水口分别与所述第一气液分离器67的出水口和所述第二气液分离器68的出水口连接，所述水体污染物监测器78的出水口还通过所述第三抽水泵79与所述尾水净化器77的进水口连接。

进一步地，所述装备还包括自动化控制模块和若干修复工况监测模块，各所述修复工况监测模块均包括修复工况参数采集器35、压力监测井36、压力监测器37、温度监测井38、温度监测线39以及土壤参数监测器40；所述压力监测井36的一端、所述温度监测井38的一端以及所述土壤参数监测器40的一端均伸至污染土壤中；所述压力监测井36中设置有压力监测器37，所述温度监测井38中设置有温度监测线39，如图1和图5所示，所述压力监测器37、所述温度监测线39以及所述土壤参数监测器40均与所述修复工况参数采集器35连接；所述修复工况参数采集器35、燃烧制热模块、所述加热井模块、所述竖直抽提井模块、所述水平抽提井模块、所述土壤调理模块、所述余热回收及尾气回燃模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块均与所述自动化控制模块连接。本实施例中压力监测井36和温度监测井38均可以为中空的圆柱体，土壤参数监测器40布置在温度监测井38的后方；土壤参数监测器40内含土壤含水率、电导率、氧化还原电位、温度及污染物浓度等多个探头。另外，本实施例中加热井模块、竖直抽提井模块、水平抽提模块、修复工况监测模块的位置和个数可以根据实际情况确定，也可以按照图2中所示的方式布置。

本实施例中自动化控制模块包括数据控制集合器91和中控电脑92，数据控制集合器91的一端通过管线分别与燃气供给模块、燃烧制热模块、加热井模块、竖直抽提井模块、修复工况监测模块、水平抽提模块、土壤调理模块、供热曝气模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块、尾气净化处理模块连接，数据控制集合器91的另一端通过管线与中控电脑92连接。

如图1和图7所示，本实施例的保温模块包括自下而上依次设置于污染土壤表面的砂砾层48、轻质保温砖层47以及混凝土层46。其中，加热井模块的底端、竖直抽提井模块的底端以及修复工况监测模块的底端均穿过保温模块并延伸至砂砾层48下方的污染土壤内，水平抽提井模块的水平抽提竖直管43位于砂砾层48中，且砂砾层48将水平抽提竖直管43的底部、两侧及顶端充满。

本实施例提供的污染土壤燃气原位热脱附修复装备工作流程主要包括止水帷幕施工过程、测量定位过程、设备选型过程、钻孔及井管安装过程、设备及管道安装过程、修复参数设定及调试过程、土壤化学调理过程、土壤微生物调理过程、燃气供给过程、燃烧制热过程、加热修复过程、竖直气体抽提过程、水平气体抽提过程、竖直液体抽提及收集过程、竖直曝气过程、余热回收及尾气回燃过程、尾水净化处理过程、尾气净化处理过程和修复后土壤验收过程等，各流程的具体工序如下：

止水帷幕施工过程：根据污染土壤修复范围、修复深度、污染物种类、污染物浓度、修复目标值，结合场地水文地质条件在污染区域修复边界进行止水帷幕施工，止水帷幕形式可为高压旋喷桩或水泥搅拌桩或地下连续墙，止水帷幕施工深度需达到污染区域修复底边界的隔水层顶板；

测量定位过程：根据污染土壤修复范围对加热井模块、竖直抽提井模块、水平抽提模块、修复工况监测模块等布设位置进行标记，加热内外井可采用正三角形或正六边形布局，相邻加热井模块的间距可为2m-6m，加热井模块、竖直抽提井模块、水平抽提模块的数量比例可为1:1:1—4:1:1之间；

设备选型过程：根据《污染土壤修复工程技术规范 原位热脱附》(HJ 1165-2021)，结合场地污染范围、污染深度、污染物种类、污染物浓度、修复目标值、土质参数及水文地质条件，对所需各种泵、阀、表、管道等工艺参数进行选型，并确定原位热脱附的修复工艺参数包括不限于加热井模块数量、竖直抽提井模块数量、水平抽提模块数量、修复工况监测模块数量、加热温度、加热时间、加热深度、抽提深度、抽提时间等；

钻孔及井管安装过程：根据《污染土壤修复工程技术规范 原位热脱附》(HJ 1165-2021)，结合确定的修复工艺参数和各井管的布设位置，加热井模块、竖直抽提井模块、修复工况监测模块的钻孔可采用螺旋钻进或冲击钻进等方式成孔，成孔后对加热井模块、竖直抽提井模块、修复工况监测模块进行安装及调试。水平抽提井模块可采用人工开挖或机械开挖等方式进行成槽，成槽后对水平抽提模块进行安装及调试；

设备及管道安装过程：根据《污染土壤修复工程技术规范 原位热脱附》(HJ 1165-2021)，结合确定的设备参数及修复区域实际情况，对上述的燃气供给模块、燃烧制热模块、保温模块、土壤调理模块、供热曝气模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块、尾气净化处理模块和自动化控制模块进行安装和调试。

修复参数设定及调控过程：首先结合场地污染范围、污染深度、污染物种类、污染物浓度、修复目标值、土质参数及水文地质条件，确定土壤化学调理过程、土壤微生物调理过程、燃气供给过程、燃烧制热过程、加热修复过程、竖直气体抽提过程、水平气体抽提过程、竖直液体抽提及收集过程、竖直曝气过程、余热回收及尾气回燃过程、尾水净化处理过程、尾气净化处理过程等所需的工艺参数，再将数据控制集合器91和中控电脑92给电启动，将确定的各修复过程工艺参数输入数据控制集合器91和中控电脑92，随后按照以下流程完成修复过程，在修复过程中数据控制集合器91和中控电脑92对各修复流程精确监控，对各修复参数精确调控；

土壤化学调理过程：根据预定的土壤化学调理工艺参数，化学药剂流量阀50、化学药剂泵51、输送泵58、竖向控制阀59、水平控制阀60给电启动，化学药剂泵51将化学药剂从化学药剂储存罐49中抽出，化学药剂流量阀50对化学药剂的抽出体积时刻计量，输送泵58一方面将化学药剂经竖向控制阀59、竖直抽提井出气口30注入到抽提气井32内，化学药剂渗入到抽提气井32周边土壤，输送泵58另一方面将化学药剂经水平控制阀60、水平抽提井出气口42注入到水平抽提竖直管43内，化学药剂渗入到水平抽提花管44周边土壤，化学药剂与土壤中的污染物发生氧化和活化反应，将多环及难挥发性有机污染物分解成挥发性有机污染物，缩短原位热脱附的修复时间；

土壤微生物调理过程：根据预定的土壤微生物调理工艺参数，微生物菌剂流量阀53、微生物菌剂泵54、营养液流量计56、营养液泵57、输送泵58、竖向控制阀59、水平控制阀60给电启动，微生物菌剂泵54将微生物菌剂从微生物菌剂储存罐52中抽出，微生物菌剂流量阀53对的抽出体积时刻计量，营养液泵57将营养液从营养液储存罐55抽出，营养液流量计56对营养液的抽出体积时刻计量，输送泵58一方面将微生物菌剂、营养液经竖向控制阀59、竖直抽提井出气口30注入到抽提气井32内，微生物菌剂、营养液渗入到抽提气井32周边土壤，输送泵58另一方面将微生物菌剂、营养液经水平控制阀60、水平抽提井出气口42注入到水平抽提竖直管43内，微生物菌剂、营养液渗入到水平抽提花管44周边土壤，微生物菌剂在营养液中迅速繁殖生长，微生物菌通过自身的新陈代谢将土壤中的有机污染分解，缩短原位热脱附的修复时间；

燃气供给过程：根据预定的燃气供给工艺参数，燃气控制阀2、燃气减压阀3、燃气电磁流量泵4、燃气安全阀5给电启动，燃气电磁流量泵4将燃气从燃气储存罐1抽出后经燃气控制阀2、燃气减压阀3、燃气电磁流量泵4、燃气安全阀5和燃气进口13输送至燃烧室6内，其中燃气控制阀2、燃气安全阀5控制燃气管道的连通与关闭，燃气减压阀3、将燃气储存罐1内的燃气压力降至常规状态，燃气电磁流量泵4实现燃气的输送和计量；

燃烧制热过程：根据预定的燃烧制热工艺参数，燃气电磁流量泵4的燃气输送量，确定空气泵9、空气流量计8的工作参数，空气泵9、燃烧工况监测器10、燃烧工况数据采集器11、第一高温气体截止阀16、第一高温抽气泵17给电启动，空气泵9将空气经空气进口7、空气流量计8输送至燃烧室6内，空气流量计8对空气量时刻计量，点火器12给电启动，点火器将燃烧室6内的燃气、空气混合物引燃形成稳定燃烧状态，不断产生高温气体，第一高温抽气泵17将高温气体从燃烧室6经第一高温气体截止阀16抽出输送至高温气体储存罐18暂存；

加热修复过程：根据预定的加热修复工艺参数，第二高温气体截止阀19、第二高温抽气泵20、高温气体流量计21、加热模块数据采集器22给电启动，第二高温抽气泵20将高温空气从高温气体储存罐18抽出，经第二高温气体截止阀19、第二高温抽气泵20、高温气体流量计21、加热内井进气口23进入加热内井25中，第二高温气体截止阀19控制管道的连通与关闭，高温气体流量计21对高温空气体积时刻计量，高温空气自上而下进入加热内井25后再自下而上进入加热外井24，再通过加热外井出气口26排出，在这个过程高温空气对加热外井24、加热内井25充分加热，然后将热量传递给污染土壤，将污染土壤逐渐加热到目标温度，在加热过程中土壤的污染物、水分会通过蒸发、气化和分解等方式从土壤中转移至气体中；加热模块数据采集器22对高温气体的温度、压力和流量等数据时刻监测；混凝土层46、轻质保温砖层47、砂砾层48实现污染土壤与外界环境的有效隔绝，降低两者之间的热交换，实现污染土壤的保温；

竖直气体抽提过程：根据预定的竖向气体抽提工艺参数，竖直抽提模块数据采集器27、第五高温气体截止阀65、第五高温抽气泵70给电启动，第五高温抽气泵70通过竖直抽提井出气口30不断将抽提气井32内气体抽出，保证抽提气井32及周边土壤区域处于负压环境，污染土壤在加热过程中产生的水蒸气、污染气体不断向负压区汇集，水蒸气、污染气体通过竖向防尘网31、抽提气井32花管进入抽提气井32内，竖向防尘网31对水蒸气、污染气体过滤防止土壤粉尘堵塞抽提气井32花管，抽提气井32内的水蒸气、污染气体通过竖直抽提井出气口30被第五高温抽气泵70抽出，竖直抽提模块数据采集器27对抽提气井32的气体压力、温度和污染物含量等数据时刻监测；

水平气体抽提过程：根据预定的水平气体抽提工艺参数，水平抽提模块数据采集器41、第六高温气体截止阀66、第五高温抽气泵70给电启动，第五高温抽气泵70通过水平抽提井出气口42不断将水平抽提竖直管43内气体抽出，保证水平抽提竖直管43及周边土壤区域处于负压环境，污染土壤在加热过程中产生的水蒸气、污染气体不断向负压区汇集，水蒸气、污染气体通过水平防尘网45、水平抽提花管44进入水平抽提竖直管43内，水平防尘网45对水蒸气、污染气体过滤防止土壤粉尘堵塞水平抽提花管44，水平抽提竖直管43内的水蒸气、污染气体通过水平抽提井出气口42被第五高温抽气泵70抽出；水平抽提模块数据采集器41对水平抽提竖直管43的气体压力、温度和污染物含量等数据时刻监测；

竖直液体抽提及收集过程：根据预定的竖直液体抽提及收集工艺参数，第一抽水泵74将抽提水井33内的液体、第一气液分离器67和第二气液分离器68产生的液体不断抽至到尾水沉淀池75内缓存，废水在尾水沉淀池75内将大颗粒的悬浮物进行初次沉淀；

竖直曝气过程：根据预定的竖直曝气工艺参数，第二高温气体截止阀19、第三高温气体截止阀61、第三高温抽气泵62给电启动，第三高温抽气泵62将高温气体从高温气体储存罐18抽出，高温气体经第二高温气体截止阀19、第三高温气体截止阀61、曝气进气口29进入曝气井34内，高温气体在曝气井34内通过热扩散对抽提水井33内的液体进行加热曝气，使液体内的污染物通过沸腾、扩散和挥发等方式从液相转化为气相，提高气相抽提效果；

余热回收及尾气回燃过程：根据预定的余热回收及尾气回燃工艺参数，包括加热井余热回收、竖直及水平余热回收、竖直及水平尾气回燃等三个过程；

加热井余热回收的流程：第三高温气体截止阀61、第三高温抽气泵62给电启动，第三高温抽气泵62将加热外井24、加热内井25的高温气体抽出，抽出的高温气体经第三高温气体截止阀61进入燃烧室6内进行热量回收；

竖直及水平余热回收过程：竖直抽提模块数据采集器27、水平抽提模块数据采集器41分别对竖直抽提模块和水平抽提模块的尾气进行监测，若尾气中有含氯污染物时，第三高温气体截止阀61、第三高温抽气泵62、第四高温气体截止阀63、第四高温抽气泵64、第五高温气体截止阀65、第六高温气体截止阀66、第一气液分离器67、第二气液分离器68、第一换热器71、第二换热器72、回收热气输送泵73和第一抽气泵83给电启动，第一抽气泵83不断将抽提气井32、水平抽提竖直管43内的气体抽出，抽出的气体经第五高温气体截止阀65、第六高温气体截止阀66进入第一气液分离器67、第二气液分离器68，第一气液分离器67、第二气液分离器68对气体中的水蒸气进行分离，分离出的水蒸气经第一抽水泵74抽至尾水沉淀池75；干燥后的高温气体再进入第一换热器71、第二换热器72，第一换热器71、第二换热器72通过热交换将高温气体中的热量回收，回收后的高温热量通过回收热气输送泵73输送至燃烧室6内，换热后的低温气体被第一抽气泵83抽至尾气净化处理模块修复；

竖直及水平尾气回燃：若尾气中无含氯污染物时，第三高温气体截止阀61、第三高温抽气泵62、第四高温气体截止阀63、第四高温抽气泵64、第五高温气体截止阀65、第六高温气体截止阀66、第一气液分离器67、第二气液分离器68、第七高温气体截止阀69、第五高温抽气泵70给电启动，第五高温抽气泵70不断将抽提气井32、水平抽提竖直管43内的气体抽出，抽出的气体经第五高温气体截止阀65、第六高温气体截止阀66进入第一气液分离器67、第二气液分离器68，第一气液分离器67、第二气液分离器68对气体中的水蒸气进行分离，分离出的水蒸气经第一抽水泵74抽至尾水沉淀池75；干燥后的高温气体再经第七高温气体截止阀69进入燃烧室6内，尾气中的各类污染物在燃烧室6中高温环境被分解；

尾水净化处理过程：根据预定的尾水净化处理工艺参数，第二抽水泵76将初次沉淀后的尾水从尾水沉淀池75抽到尾水净化器77，尾水净化器77通过高级氧化、混凝沉淀和多级过滤去除尾水中的各类污染物，使其修复达标，水体污染物监测器78对修复后的中水进行水质监控，若水质修复达标，截水阀80、第四抽水泵81给电启动，第四抽水泵81将修复达标的中水抽至中水储存池82进行二次利用；若水质修复不达标，截水阀80关闭，第三抽水泵79将不达标的尾水抽至尾水净化器77进行二次修复，修复达标后第四抽水泵81再将其抽至中水储存池82进行二次利用；

尾气净化处理过程：根据预定的尾气净化处理工艺参数，第一抽气泵83将抽提气井32、水平抽提竖直管43产生的气体不断抽至到尾气缓存罐84内缓存，废气在尾气缓存罐84内将大颗粒的悬浮物进行初次沉淀，随后第二抽气泵85将初次沉淀后的尾气抽到尾气净化器86，尾气净化器86通过高级氧化、多级热解去除尾气中的各类污染物，使其修复达标，气体污染物监测器87对修复后的气体进行监控，若气体修复达标，截气阀89、第四抽气泵90给电启动，第四抽气泵90将修复达标的气体抽至大气中排放；若气体修复不达标，截气阀89关闭，第三抽气泵88将不达标的尾气抽至尾气净化器86进行二次修复，修复达标后第四抽气泵90将修复达标的气体抽至大气中排放；

修复后土壤验收过程：在上述各修复流程完成后，按照《污染地块风险管控与土壤修复效果评估技术导则》(HJ 25.5-2018)对修复区域进行取样送检，若送检结果达到修复目标值，则完成修复；若送检结果未达到修复目标值，则重复上述修复过程，直至修复达标。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：包括燃烧制热模块、若干加热井模块、若干竖直抽提井模块、若干水平抽提井模块、保温模块、土壤调理模块、余热回收及尾气回燃模块、尾水净化处理模块以及尾气净化处理模块；所述保温模块设置于污染土壤的表面，各所述加热井模块的底端和各所述竖直抽提井模块的底端均穿过所述保温模块并延伸至污染土壤内，各所述水平抽提井模块的底端延伸至污染土壤中；所述燃烧制热模块分别与各所述加热井模块和各所述竖直抽提井模块连接，用于提供高温气体以加热污染土壤或加热曝气；所述土壤调理模块分别与各所述竖直抽提井模块和各所述水平抽提井模块连接，用于提供药剂分解有机污染物；所述余热回收及尾气回燃模块的一端分别与各所述加热井模块、各所述竖直抽提井模块以及各所述水平抽提井模块连接，另一端分别与所述燃烧制热模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块连接，用于实现余热回收以及尾气回燃。

2.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述燃烧制热模块包括燃烧室、空气泵、燃烧工况监测器、燃烧工况数据采集器、点火器、第一高温气体截止阀、第一高温抽气泵、高温气体储存罐以及第二高温气体截止阀；所述燃烧室的燃气进口与燃气供给模块连接，所述燃烧室的空气进口与所述空气泵连接，所述燃烧室的高温气体出口通过第一高温抽气泵与所述高温气体储存罐的进气口连接，所述燃烧室与所述第一高温抽气泵之间的管道上设置有第一高温气体截止阀；所述高温气体储存罐的出气口通过所述第二高温气体截止阀分别与所述加热井模块和所述竖直抽提井模块连接；所述燃烧室内设置有燃烧工况数据采集器和点火器，所述燃烧工况数据采集器与所述燃烧工况监测器连接。

3.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述土壤调理模块包括化学药剂储存罐、化学药剂流量阀、化学药剂泵、微生物菌剂储存罐、微生物菌剂流量阀、微生物菌剂泵、营养液储存罐、营养液流量计、营养液泵、输送泵、竖向控制阀以及水平控制阀；所述化学药剂储存罐的出药口通过化学药剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述化学药剂储存罐与所述化学药剂泵之间的管道上设置有化学药剂流量阀；所述微生物菌剂储存罐的出药口通过微生物菌剂泵与所述输送泵的进药口连接，所述微生物菌剂储存罐与所述微生物菌剂泵之间的管道上设置有微生物菌剂流量阀；所述营养液储存罐的出药口通过营养液泵与所述输送泵的进药口连接，所述营养液储存罐与所述营养液泵之间的管道上设置有营养液流量计；所述输送泵的出药口通过竖向控制阀和水平控制阀分别与所述竖直抽提井模块和所述水平抽提井模块连接。

4.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述加热井模块包括第二高温抽气泵、高温气体流量计、加热模块数据采集器、加热外井以及加热内井；所述加热内井设置于所述加热外井内，所述加热内井的底端开口且伸至所述加热外井的底端，所述加热内井的顶端伸至所述加热外井的顶端外且设置有加热内井进气口以及用于对所述加热内井中的高温气体进行监测的加热模块数据采集器；所述加热内井进气口通过第二高温抽气泵与所述燃烧制热模块的出气口连通，所述第二高温抽气泵与所述加热内井进气口之间的管道上设置有高温气体流量计；所述加热外井的顶端设置有加热外井出气口，所述加热外井出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接。

5.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述竖直抽提井模块包括竖直抽提模块数据采集器、竖向防尘网、抽提气井、抽提水井以及曝气井，所述曝气井设置于所述抽提水井内，所述抽提水井设置于所述抽提气井内，所述抽提气井外套设有竖向防尘网；所述曝气井的顶端设置有曝气进气口，所述曝气进气口通过供热曝气模块与所述高温气体储存罐的出气口连接；所述抽提水井的顶端设置有抽水井出水口，所述抽水井出水口与所述尾水净化处理模块连接；所述抽提气井的顶端设置有竖直抽提井出气口，所述竖直抽提井出气口分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接；所述竖直抽提模块数据采集器设置于所述抽提水井和所述曝气井的顶部，用于对所述抽提气井内的气体进行监测。

6.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述水平抽提井模块包括水平抽提模块数据采集器、水平抽提竖直管、水平抽提花管以及水平防尘网；所述水平抽提花管外套设有水平防尘网；所述水平抽提花管的一端密封，另一端与所述水平抽提竖直管的底端连接，所述水平抽提竖直管的顶端设置有水平抽提井出气口以及用于对所述水平抽提竖直管内的气体进行监测的水平抽提模块数据采集器，所述水平抽提井出气口分别与所述土壤调理模块和所述余热回收及尾气回燃模块连接。

7.如权利要求1所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述余热回收及尾气回燃模块包括第四高温气体截止阀、第四高温抽气泵、第五高温气体截止阀、第六高温气体截止阀、第一气液分离器、第二气液分离器、第七高温气体截止阀、第五高温抽气泵、第一换热器、第二换热器以及回收热气输送泵；所述第四高温抽气泵的进气口通过第四高温气体截止阀与所述加热井模块的加热外井出气口连接，所述第四高温抽气泵的出气口与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接；所述第一气液分离器的进气口通过第五高温气体截止阀和第六高温气体截止阀分别与所述竖直抽提井模块的竖直抽提井出气口和所述水平抽提井模块的水平抽提井出气口连接；所述第一气液分离器的出气口与所述第二气液分离器的进气口连接，所述第二气液分离器的出气口分别与所述第一换热器的进气口和所述第七高温气体截止阀的进气口连接，所述第七高温气体截止阀的出气口通过第五高温抽气泵与所述燃烧制热模块的高温废气进口连接；所述第一换热器的出气口与所述第二换热器的进气口连接，所述第二换热器的出气口与所述尾气净化处理模块连接；所述第一换热器的热气回收口和所述第二换热器的热气回收口均与所述回收热气输送泵的进气口连接，所述回收热气输送泵的出气口与所述第七高温气体截止阀的进气口连接；所述第一气液分离器的出水口和所述第二气液分离器的出水口均与所述尾水净化处理模块连接。

8.如权利要求7所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述尾气净化处理模块包括第三抽气泵以及通过管道依次连接的第一抽气泵、尾气缓存罐、第二抽气泵、尾气净化器、气体污染物监测器、截气阀和第四抽气泵；所述第一抽气泵的进气口与所述第二换热器的出气口连接，所述气体污染物监测器的出气口还通过所述第三抽气泵与所述尾气净化器的进气口连接。

9.如权利要求7所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述尾水净化处理模块包括第三抽水泵以及通过管道依次连接的第一抽水泵、尾水沉淀池、第二抽水泵、尾水净化器、水体污染物监测器、截水阀、第四抽水泵和中水储存池；所述第一抽水泵的进水口分别与所述第一气液分离器的出水口和所述第二气液分离器的出水口连接，所述水体污染物监测器的出水口还通过所述第三抽水泵与所述尾水净化器的进水口连接。

10.如权利要求1-9任一项所述的一种污染土壤燃气原位热脱附修复装备，其特征在于：所述装备还包括自动化控制模块和若干修复工况监测模块，各所述修复工况监测模块均包括修复工况参数采集器、压力监测井、压力监测器、温度监测井、温度监测线以及土壤参数监测器；所述压力监测井的一端、所述温度监测井的一端以及所述土壤参数监测器的一端均伸至污染土壤中；所述压力监测井中设置有压力监测器，所述温度监测井中设置有温度监测线，所述压力监测器、所述温度监测线以及所述土壤参数监测器均与所述修复工况参数采集器连接；所述修复工况参数采集器、燃烧制热模块、所述加热井模块、所述竖直抽提井模块、所述水平抽提井模块、所述土壤调理模块、所述余热回收及尾气回燃模块、所述尾水净化处理模块以及所述尾气净化处理模块均与所述自动化控制模块连接。

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