CN116511232B - 一种土壤污染原位热处理装置的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种土壤污染原位热处理装置的处理方法，土壤污染原位热处理装置包括：加热组件，包括加热棒和套设在加热棒外的套管，加热棒适于发热并将热量传递给套管通过套管对污染土壤进行加热；调控单元，分别与加热棒、温度测量单元、湿度测量单元之间电连接，适于根据温度测量单元测得的温度信息和湿度测量单元测得的湿度信息来控制加热棒的加热温度及启停。本发明中对加热棒的温度、土壤的温度和套管内的湿度进行监测，通过调控单元对加热棒的温度进行逻辑控制，在加热初期对加热棒进行缓慢均匀加热，先降低加热井周围土壤的含水量，以避免产生大量水汽损毁加热棒；同时可避免前期高温度可能产生的酸性气体对套管的腐蚀。
Description
技术领域
本发明涉及土壤污染修复技术领域，具体涉及一种土壤污染原位热处理装置的处理方法。
背景技术
原位热处理修复技术通过对污染区域加热，促使有机污染物加速移动进入气相或液相，通过气相或液相收集井收集输送至地表进行处理，实现对地下污染区域的加速修复。原位热处理技术主要适用于土壤和地下水中挥发性、半挥发性有机污染物及挥发性的无机物如Hg、As以及Se的去除。针对复合有机污染场地，现阶段已形成了原位热传导加热(TCH)、原位电阻加热(ERH)、原位蒸汽加热(SEE)等成熟的加热技术、以及后续的尾气废水收集处理技术，其中TCH加热技术最为常用。
TCH技术主要是通过加热棒对土壤进行加热，通常情况下是将加热温度直接设定在800摄氏度以上，并保持最大功率加热土壤。由于在加热初期土壤中含水率高，一开始便对土壤进行高温加热的做法容易导致土壤局部过热而产生大量水气，当大量水气进入套管中后，可能会引发套管内的加热棒短路而永久损坏。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的加热棒对土壤污染进行修复时，由于温度控制不合理可能造成土壤局部过热而产生大量水气，进而引发套管内的加热棒短路、永久损坏的问题。
为此，第一方面，本发明实施例提供了一种土壤污染原位热处理装置，该土壤污染原位热处理装置包括：
加热组件，所述加热组件包括插设在污染土壤中的加热棒和套设在所述加热棒外的套管，其中，所述加热棒与外部电源电连接，所述加热棒适于发热并将热量传递给套管通过套管对污染土壤进行加热；
温度测量单元，用于测量所述加热棒的温度和土壤温度；
湿度测量单元，用于测量所述套管内的湿度信息；
调控单元，分别与所述加热棒、温度测量单元、湿度测量单元之间电连接，适于根据所述温度测量单元测得的温度信息和所述湿度测量单元测得的湿度信息来控制所述加热棒的加热温度及启停。
可选地，所述调控单元包括数据采集器、逻辑控制器和功率控制器，其中，
所述温度测量单元和湿度测量单元均与数据采集器连接，所述数据采集器适于接收所述温度测量单元测得的温度信息和所述湿度测量单元测得的湿度信息，并将接收的温度信息和湿度信息发送给所述逻辑控制器；
所述数据采集器和功率控制器均与逻辑控制器连接，所述逻辑控制器用于接收数据采集器发送的温度信息和湿度信息，进行逻辑判断后，控制功率控制器动作；
所述功率控制器与所述加热棒连接，用于控制所述加热棒的功率，以实现调节加热棒的加热温度。
可选地，在与所述加热组件呈设定间隔位置的土壤中设有温度测井，所述温度测量单元包括：
第一温度传感器，设置在所述加热棒上，用于测量所述加热棒的温度；
第二温度传感器，设置在所述温度测井内，用于测量所述温度测井内的温度进而获得土壤温度。
可选地，所述第二温度传感器为多个，多个第二温度传感器沿深度方向间隔排布在所述温度测井内，所述土壤温度为多个第二温度传感器测得的温度平均值。
可选地，污染土壤中设有加热井，所述加热组件设置在所述加热井内；
所述温度测井与加热井之间的距离控制在0.8m-1.2m范围内；和/或，所述湿度测量单元为设置在所述加热井中的湿度传感器。
可选地，所述处理方法包括以下步骤：
控制加热棒以T0初始温度对土壤进行加热；
在加热过程中，控制温度测量单元实时检测所述加热棒的温度和土壤温度，并控制湿度测量单元实时检测所述套管内的湿度信息；
若判断到土壤温度达到设定的t1温度时，则进一步判断所述套管内的湿度是否小于第一设定湿度值：
若是，调控单元则控制所述加热棒按照第二温升速度逐渐升温，并控制加热棒的升温后的温度不超过第一设定上限温度T1，T1>T0；
若否，则进一步判断所述套管内的湿度是否低于第二设定湿度值，其中，第一设定湿度值＜第二设定湿度值＜100％rh：若是，则控制所述加热棒按照第一温升速度逐渐升温；若否，则控制加热棒保持以T0温度继续加热。
可选地，所述加热棒的初始温度T0不超过200℃；和/或，
温度t1控制在45℃-55℃范围内。
可选地，所述第一温升速度控制在每4小时升温不超过20℃；和/或，
所述第二温升速度控制在每2小时升温不超过50℃。
可选地，在将加热棒的初始温度调整为T0前，还包括以下步骤：
测量污染土壤中污染物浓度，若检测到污染土壤中氯与硫的浓度和大于500mg/L，则进一步执行以下判断步骤：
判断污染土壤的加热天数是否小于60天，若是，则控制所述加热棒温度不超过T1；若否，则控制所述加热棒温度由T1开始升温且不超过第二设定上限温度T2，T2>T1。
可选地，所述T1为500℃；和/或，
所述T2为700℃。
本发明技术方案，具有如下优点：
1.针对现有技术的缺陷和问题，本发明实施例中设置有温度测量单元和湿度测量单元以对加热棒的温度、土壤内的温度和套管内的湿度进行监测，通过调控单元对加热棒的温度进行逻辑控制，可在加热初期对加热棒进行缓慢均匀加热，先降低加热井周围土壤的含水量，以避免产生大量水汽损毁加热棒；同时可避免前期高温度可能产生的酸性气体对套管的腐蚀，起到保护加热棒和套管的作用；还能实现节能减耗的目的。
2.本发明实施例中，在套管的腔内设置湿度传感器、在加热棒上设置第一温度传感器、在温度测井内设置有多个第二温度传感器，可测得温度信息和湿度信息；通过数据采集器实时收集温度信息和湿度信息并将数据传输至逻辑控制器；逻辑控制器进行逻辑判断后，通过功率控制器控制调节加热棒的加热温度，从而起到优化加热升温程序，保护加热棒和套管的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图。
图1为本发明中土壤污染原位热处理装置的结构示意图；
图2为本发明中土壤污染原位热处理方法的流程图；
附图标记说明：
1、加热棒；2、套管；3、外部电源；4、加热井；5、温度测井；6、数据采集器；7、逻辑控制器；8、功率控制器；9、第一温度传感器；10、第二温度传感器；11、湿度传感器。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
如图1至图2所示，本发明实施例提供了一种土壤污染原位热处理装置，该土壤污染原位热处理装置包括加热组件、温度测量单元、湿度测量单元和调控单元。加热组件包括插设在污染土壤中的加热棒1和套设在所述加热棒1外的套管2，其中，加热棒1作为主要的发热元件与外部电源3电连接，所述加热棒1适于发热并将热量传递给套管2通过套管2对污染土壤进行加热；温度测量单元用于测量加热棒1的温度和土壤的温度；湿度测量单元用于测量套管2内的湿度信息；调控单元分别与加热棒1、温度测量单元、湿度测量单元之间电连接，适于根据所述温度测量单元测得的温度信息和所述湿度测量单元测得的湿度信息来控制所述加热棒1的加热温度及启停。
TCH技术主要是通过加热棒1对土壤进行加热，通常情况下是将加热温度直接设定在800摄氏度以上，并保持最大功率加热土壤。存在如下缺陷：①由于在加热初期地下含水率高，如果加热初始就进行高温加热(如，800℃高温加热)可能会造成局部过热而产生大量水气，如有大量水气产生进入套管2中造成加热棒1短路而永久损坏，而插入地下的加热棒1需拔出后方可维修，维修不便。②如果地下水或污染物含硫、氯元素较多时，在500度以上高温的条件下会产生三氧化硫、氯化氢等气体，如在地下含水率较高及存在大量水气的环境下，会产生硫酸、盐酸等酸性液体，在热条件下对加热棒1套管2、电极的金属腐蚀性极强，同样会造成加热棒1永久损坏。③在地下水饱和的条件下，加热开始即以高功率高温加热效率低，无法形成良好的温度梯度，能量向外传递速率慢，增加了系统能耗、提升了实施成本和碳排放强度。
针对现有技术的上述缺陷和问题，本发明实施例中设置有温度测量单元和湿度测量单元以对加热棒1的温度、土壤内的温度和套管2内的湿度进行监测，通过调控单元对加热棒1的温度进行逻辑控制，可在加热初期对加热棒1进行缓慢均匀加热，先降低加热井4周围土壤的含水量，以避免产生大量水汽损毁加热棒1；同时可避免前期高温度可能产生的酸性气体对套管2的腐蚀，起到保护加热棒1和套管2的作用；还能实现节能减耗的目的。
可选地，调控单元包括功率控制器8、逻辑控制器7和数据采集器6。温度测量单元和湿度测量单元均与数据采集器6连接，数据采集器6适于接收温度测量单元测得的温度信息和湿度测量单元测得的湿度信息，并将接收的温度信息和湿度信息发送给逻辑控制器7；数据采集器6和功率控制器8均与逻辑控制器7连接，逻辑控制器7用于接收数据采集器6发送的温度信息和湿度信息，进行逻辑判断后，控制功率控制器8动作；功率控制器8与加热棒1连接，用于控制加热棒1的功率，以实现调节加热棒1的加热温度。
可选地，温度测量单元包括第一温度传感器9和第二温度传感器10，第一温度传感器9设置在加热棒1上，用于测量加热棒1的温度；第二温度传感器10设置在温度测井5内，用于测量温度测井内的温度进而获得土壤温度。
可选地，第二温度传感器10设置为多个，多个第二温度传感器10沿深度方向间隔排布在温度测井5内，土壤温度为多个第二温度传感器10测得的温度平均值。可选地，相邻两个第二温度传感器10之间的纵向间距为3m。
可选地，污染土壤中设有加热井4，所述加热组件设置在所述加热井4内；可选地，温度测井5与加热井4之间的距离L控制在0.8m-1.2m范围内。优选地，温度测井5与加热井4之间的距离L为1m。
可选地，湿度测量单元为设置在加热井4中的湿度传感器11。
本发明实施例中，在套管2的腔内设置湿度传感器11、在加热棒1上设置第一温度传感器9、在温度测井5内设置有多个第二温度传感器10，可测得温度信息和湿度信息；通过数据采集器6实时收集温度信息和湿度信息并将数据传输至逻辑控制器7；逻辑控制器7进行逻辑判断后，通过功率控制器8控制调节加热棒1的加热温度，从而起到优化加热升温程序，保护加热棒1和套管2的效果。
第二方面，本发明实施例提供了一种应用于上述实施方式中任一项所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，处理方法包括以下步骤：
(1)控制加热棒1以T0初始温度对土壤进行加热，以降低土壤内的含水量；可选地，加热棒1的初始温度T0不超过200℃，加热前期设置初始温度T0不超过200℃，其目的是通过温和加热先降低加热井4周围的土壤含水率，避免高温加热产生大量水汽而造成加热棒1短路损坏，为后续进一步加热提供条件；优选地，加热棒1的初始温度T0不超过200℃。一般情况下，初始加热温度T0设定在200℃是安全稳妥的；如果地下存在VOC类(如氯代烃)低沸点、易挥发有机污染物，可能引起共沸问题，此时可将初始加热温度T0降低至100～150℃。
(2)在加热过程中，控制温度测量单元实时检测所述加热棒1的温度和土壤温度，并控制湿度测量单元实时检测所述套管2内的湿度信息；若判断到土壤温度达到设定的t1温度时，则进一步判断所述套管2内的湿度是否小于第一设定湿度值：
若是，调控单元则控制所述加热棒1按照第二温升速度逐渐升温，并控制加热棒1的升温后的温度不超过第一设定上限温度T1，T1>T0；
若否，则进一步判断所述套管2内的湿度是否低于第二设定湿度值，其中，第一设定湿度值＜第二设定湿度值＜100％rh：若是，则控制所述加热棒1按照第一温升速度逐渐升温；若否，则控制加热棒1保持以T0温度继续加热。
温度t1的控制在45℃-55℃范围内，调控单元进行逻辑判断：①当套管2内的湿度为100％rh时，调控单元则控制加热棒1保持T0进行加热，直至湿度低于100％rh。②当套管2内的湿度高于N％rh且低于100％rh时，调控单元则控制加热棒1按照第一温升速度逐渐升温，可选地，N设置为50，第一温升速度控制在每4小时升温不超过20℃。③当套管2内的湿度低于N％rh时，调控单元则控制加热棒1按照第二温升速度逐渐升温，第二温升速度控制在每2小时升温不超过50℃，过程中保持对加热井4套管2内湿度的监测，若空气湿度高于N％rh则暂停升温，直至湿度低于N％rh；加热棒1的升温后的温度不超过T1，T1>T0。
可选地，在将加热棒1的初始温度调整为T0前，还包括以下步骤：测量污染土壤中污染物浓度，若检测到污染土壤中氯与硫的浓度和大于500mg/L，则进一步执行以下判断步骤：
判断污染土壤的加热天数是否小于60天，若是，则控制所述加热棒1温度不超过T1；若否，则控制所述加热棒1温度由T1开始升温且不超过第二设定上限温度T2，T2>T1。可选地，T1为500℃；T2为700℃。
当土壤污染物含硫和氯元素，或是地下水中含有较大量的硫酸根、氯离子，则在500℃以上高温的条件下会产生强酸性气体，遇水气形成的强酸会对加热棒1套管2、电极严重腐蚀而造成永久损坏。因此，在硫、氯存在的环境下，应避免过早将温度提升至500℃以上。加热前60天内加热棒1温度不得高于500℃，通过足够长时间的加热，可将加热井4附近的水分完全排干，从而避免强酸性气体与水的结合，60天后方可进一步提升温度。
当套管2中无水分(湿度为0％rh)或场地受氯、硫影响条件下的加热时间大于60天时，调控单元则控制加热棒1升温以突破500℃；从500℃开始，以第三温升速度进行升温，可选地，第三温升速度为每次升温不超过50℃，温度到达目标温度后维持8小时，若空气湿度大于0％rh，则暂停对加热棒1的升温并降温至500℃，直至湿度达到0％rh可再次进行升温，且温度最高不超过700℃。在此加热阶段，地下加热井4周边的水分基本已经疏干，只需确保进一步升温时没有残留水分侵入即可。
在特殊工况条件下，如目标污染物为多环芳烃，其沸点高于300℃或加热后期需要调整提升目标温度，可将部分加热棒1试点(不超过加热井4总数20％)提升至750℃，待试验可行后再整体将加热棒1的加热温度设定为750℃，并严格控制加热棒1超过750℃下的运行。
基于TCH工艺常用的加热棒1，其工艺设计极限一般为800℃，长时间维持极限功率运行亦会对加热棒1造成损耗，且对电路负载、电源容量均存在较大考验。因此，针对目标温度高或高沸点的污染物处理，为保护系统整体安全、保证加热棒1的再利用，需严格限制加热棒1的长期高负荷运转。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，土壤污染原位热处理装置包括：
加热组件，所述加热组件包括插设在污染土壤中的加热棒(1)和套设在所述加热棒(1)外的套管(2)，其中，所述加热棒(1)与外部电源(3)电连接，所述加热棒(1)适于发热并将热量传递给套管(2)通过套管(2)对污染土壤进行加热；
温度测量单元，用于测量所述加热棒(1)的温度和土壤温度；
湿度测量单元，用于测量所述套管(2)内的湿度信息；
调控单元，分别与所述加热棒(1)、温度测量单元、湿度测量单元之间电连接，适于根据所述温度测量单元测得的温度信息和所述湿度测量单元测得的湿度信息来控制所述加热棒(1)的加热温度及启停；
其中，土壤污染原位热处理装置的处理方法的具体步骤如下：控制加热棒(1)以T0初始温度对土壤进行加热；
在加热过程中，控制温度测量单元实时检测所述加热棒(1)的温度和土壤温度，并控制湿度测量单元实时检测所述套管(2)内的湿度信息；
若判断到土壤温度达到设定的t1温度时，则进一步判断所述套管(2)内的湿度是否小于设定湿度值N％rh：
若是，调控单元则控制所述加热棒(1)按照第二温升速度逐渐升温，并控制加热棒(1)的升温后的温度不超过第一设定上限温度T1，T1>T0，第二温升速度控制在每2小时升温不超过50℃；
若否，当判断到所述套管(2)内的湿度高于N％rh低于100％rh时，则控制所述加热棒(1)按照第一温升速度逐渐升温，第一温升速度控制在每4小时升温不超过20℃；当判断到套管(2)内的湿度为100％rh时，则控制加热棒(1)保持以T0温度继续加热；
在将加热棒(1)的初始温度调整为T0前，还包括以下步骤：
测量污染土壤中污染物浓度，若检测到污染土壤中氯与硫的浓度和大于500mg/L，则进一步执行以下判断步骤：
判断污染土壤的加热天数是否小于60天，若是，则控制所述加热棒(1)温度不超过T1；若否，则控制所述加热棒(1)温度由T1开始升温且不超过第二设定上限温度T2，T2>T1。
2.根据权利要求1所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，所述调控单元包括数据采集器(6)、逻辑控制器(7)和功率控制器(8)，其中，
所述温度测量单元和湿度测量单元均与数据采集器(6)连接，所述数据采集器(6)适于接收所述温度测量单元测得的温度信息和所述湿度测量单元测得的湿度信息，并将接收的温度信息和湿度信息发送给所述逻辑控制器(7)；
所述数据采集器(6)和功率控制器(8)均与逻辑控制器(7)连接，所述逻辑控制器(7)用于接收数据采集器(6)发送的温度信息和湿度信息，进行逻辑判断后，控制功率控制器(8)动作；
所述功率控制器(8)与所述加热棒(1)连接，用于控制所述加热棒(1)的功率，以实现调节加热棒(1)的加热温度。
3.根据权利要求1所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，在与所述加热组件呈设定间隔位置的土壤中设有温度测井(5)，所述温度测量单元包括：
第一温度传感器(9)，设置在所述加热棒(1)上，用于测量所述加热棒(1)的温度；
第二温度传感器(10)，设置在所述温度测井(5)内，用于测量所述温度测井(5)内的温度进而获得土壤温度。
4.根据权利要求3所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，所述第二温度传感器(10)为多个，多个第二温度传感器(10)沿深度方向间隔排布在所述温度测井(5)内，所述土壤温度为多个第二温度传感器(10)测得的温度平均值。
5.根据权利要求3所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，污染土壤中设有加热井(4)，所述加热组件设置在所述加热井(4)内；
所述温度测井(5)与加热井(4)之间的距离控制在0.8m-1.2m范围内；和/或，所述湿度测量单元为设置在所述加热井(4)中的湿度传感器(11)。
6.根据权利要求1所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，所述加热棒(1)的初始温度T0不超过200℃；和/或，
温度t1控制在45℃-55℃范围内。
7.根据权利要求1所述的土壤污染原位热处理装置的处理方法，其特征在于，所述T1为500℃；和/或，
所述T2为700℃。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0928642A2 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-14 | Xerox Corporation | Automatic aspirator air control system |
| DE102005056192A1 (de) * | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Biopract Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Direktgasinjektion für die Sanierung von kontaminierten Böden und/oder Grundwasserleitern sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
| CN103551373A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-05 | 华北电力大学 | 一种微波辅助sve去除土壤中有机污染物的系统及方法 |
| CN208258116U (zh) * | 2018-04-26 | 2018-12-18 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种用于污染土壤加热处理的加热管套 |
| CN111014270A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-17 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种原位热脱附电加热模拟系统及方法 |
-
2023
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Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0928642A2 (en) * | 1998-01-08 | 1999-07-14 | Xerox Corporation | Automatic aspirator air control system |
| DE102005056192A1 (de) * | 2005-11-21 | 2007-05-31 | Biopract Gmbh | Verfahren und Anordnung zur Direktgasinjektion für die Sanierung von kontaminierten Böden und/oder Grundwasserleitern sowie ein entsprechendes Computerprogramm und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
| CN103551373A (zh) * | 2013-11-21 | 2014-02-05 | 华北电力大学 | 一种微波辅助sve去除土壤中有机污染物的系统及方法 |
| CN208258116U (zh) * | 2018-04-26 | 2018-12-18 | 北京建工环境修复股份有限公司 | 一种用于污染土壤加热处理的加热管套 |
| CN111014270A (zh) * | 2020-01-03 | 2020-04-17 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 一种原位热脱附电加热模拟系统及方法 |
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