CN206492791U - 用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，包括设置于VOCs污染场地中的电极加热井、监控井和抽提井，抽提井顺次通过管道连接汽水分离器、气体冷却系统、真空泵、气体净化系统、引风机和烟囱，所述电极加热井连接有供能系统，还包括相互连接的污水暂存罐和污水处理系统，还包括表面阻隔系统，所述表面阻隔系统采用HDPE膜，铺设于所述VOCs污染场地的表面。所述监控井连接有监测系统，所述抽提井连接有抽提系统，所述监测系统分别与抽提系统和供能系统连接。本实用新型提供的电阻加热原位热脱附修复系统，将电流通过污染区域，加热土壤和地下水，并结合气相抽提作用，能够将污染物从污染场地去除。

Description

用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统

技术领域

本实用新型涉及污染土壤原位修复技术领域，更具体地说，涉及一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统。

背景技术

工业经济的快速发展也带来了许多环境污染事件，工业产品、废料、废液等的泄漏、偷排等污染事故频发，造成原厂区域内土壤受到不同程度的有机污染，而其中挥发性有机污染土壤由于其毒性大、气味刺激的特点，对居民健康、生态环境和社会安定造成了严重威胁，挥发性有机污染土壤治理刻不容缓。

随着国家对污染场地排查及治理的强度增大，在修复工程实施过程中，由于工艺设计不到位、施工环境管理措施的缺失等导致环境修复过程造成二次污染的发生，特别是挥发性有机污染场地的治理过程，污染土壤开挖和修复实施造成污染气体的逸散，对周边敏感目标造成环境风险，引起恶劣影响的群体事件发生。

目前，针对挥发性有机污染土壤治理的修复技术有水泥窑协同处置、气相抽提技术、机械通风技术、化学氧化技术、微生物处理、异/原位热脱附等。其中原位热脱附具有不开挖，处理效果好，二次污染小，速度快等优点。电阻加热原位热脱附技术是利用土壤是天然的导体，电流通过土壤产生热量，将目标污染物加热到足够的温度，使有机污染物与土壤颗粒脱附出来。一般原位热脱附技术都与气相抽提技术协同使用。利用原位热脱附技术加热土壤，增加土壤的渗透性，提升气相抽提的效率，加快污染场地的治理速度。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统。

本实用新型提供一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，包括设置于VOCs污染场地中的电极加热井、监控井和抽提井，所述抽提井通过管道顺次连接汽水分离器、气体冷却系统、真空泵、气体净化系统、引风机和烟囱，所述电极加热井连接有供能系统。

还包括相互连接的污水暂存罐和污水处理系统，所述污水暂存罐连接汽水分离器、气体冷却系统和气体净化系统。

所述监控井连接有监测系统，所述抽提井连接有抽提系统，所述监测系统分别与抽提系统、供能系统连接。

所述供能系统还包括电能控制单元，所述电能控制单元采用可编程逻辑控制器。

所述电极加热井设置有多个，相邻两个电极加热井之间的间距为3-10m。

所述抽提井设置有多个，相邻两个抽提井之间的间距为3-30m。

还包括表面阻隔系统，所述表面阻隔系统采用HDPE膜，所述HDPE膜铺设于所述VOCs污染场地的表面。

本实用新型具有的优点在于：

本实用新型所采用电阻加热的方式具有加热效果好、热效率高的优点，适用于对所有土质条件，可以使整个现场不同岩性的土壤同时均匀加热，更加适用于不清楚精准污染物分布信息、但了解污染程度和污染边界的场地。

本实用新型提供的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，将电流通过污染区域，加热土壤和地下水，并结合气相抽提作用，将污染物从污染场地去除。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合图1对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实施例提供一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，阻隔系统，如图1所示，包括连接有供能系统1的1个以上的电极加热井5、连接有抽提系统的1个以上的抽提井7以及连接有监测系统2的1个以上的监控井6，还包括顺次连接的汽水分离器8、气体冷却系统9、真空泵10、气体净化系统11、引风机12、烟囱13，还包括相互连接的污水暂存罐14与污水处理系统15，所述污水暂存罐14连接汽水分离器8、气体冷却系统9和气体净化系统11。每个抽提井7均通过管线连接汽水分离器8，以实现后续的热脱附修复过程。所述供能系统1和抽提系统均连接监测系统2。由于抽提井7收集的水蒸汽在管路输送过程中会降温凝结，汽水分离器8去除管道中的水；气体冷却系统9将气体中的水蒸汽冷凝成液态水；气体净化系统11主要是活性炭吸附气体中的VOCs污染物；真空泵10和引风机12是为气体的抽提和输送提供动力；污水处理系统15处理收集的废水，处理后实现排放。

所述VOCs污染场地的表面设置有表面阻隔系统4，该表面阻隔系统4为一层HDPE膜，其具有绝缘作用，可以避免VOCs无组织逸散，降低二次污染风险，所述HDPE膜要求铺设完整、密封，对其厚度没有特别要求，只要能够很好的实现密封即可。

1个以上的电极加热井5、1个以上的抽提井7、1个以上的监控井6均设置于所述VOCs污染场地中，且所述电极加热井5、抽提井7为两个以上时，相邻两个电极加热井5的间距根据影响半径而设置，具体可以设置为3-10m，相邻两个抽提井7的间距根据影响半径而设置，具体可以设置为3-30m，而所述监控井6设置为两个以上时，具体的设置位置没有要求，可以随意根据需要监测的位置进行设置，不做特别规定。另外，电极加热井5、抽提井7以及监控井6在设置时相互之间可以不做位置要求和间距设置，可以相互临近设置。

所述电极加热井5连接供能系统1，电极加热井5利用土壤和地下水作为天然导体，采用电极将电流传输给饱和或非饱和土壤，焦耳效应产生的热能加热土壤和地下水，促进污染物与土壤颗粒的脱附，温度可以达到水的沸点，达到修复污染场地的目的。供能系统1将电流通过电极传递给地下土壤，加热土壤和地下水，以去除目标污染区中污染物。所述供能系统1包括变压器、电能输送设备和电能控制单元，主要功能为将入场电压变为适用于本场地的工作电压，并传输给电极，并能够结合分析监测系统所采集监测数据，调节电能的供给，控制加热温度。所述电能控制单元能够实现精确的控制电压和电流，达到精确性的加热。通过供能系统控制电能的供给，并且控制电极的安装深度和电极加热井中的填充材料的种类，可以实现控制加热目标区域至目标温度，避免了从地表到地下整体加热，提高了能源的使用效率。所述电能控制单元可以采用可编程逻辑控制器PLC。电极加热井1中具有填充材料，其可以为导电材料和非导电材料。

所述电极加热井1包括加热电极、补水管路、导电填充材料、非导电填充材料。两个电极井与之间的含水土壤构成一个通路，通电后实现精准性加热地下饱和及非饱和土壤。所述加热电极的设置深度取决于土壤的污染深度，导电填充材料填充在加热目标区间（污染区域），非导电填充材料填充在非加热区间（非污染区域）。加热会促进水的蒸发，而两个电极井与之间土壤构成的通路必须在含水的环境才可以实现，因此，在土壤中的水分蒸发后需要及时补充水分。每个加热井的加热电极与供电系统通过电缆连接，为加热电极提供电能，相邻的电极加热井之间不需要任何连接，各自独立。

所述监控井6实时采集地下温度和压力数据，主要功能是收集地下温度数据和压力数据，通过数据分析，进而调节供能系统1和抽提井7的工作。所述监测系统包括于每个监控井中设置温度计以及压力表，还包括能够将各井温度和压力进行显示、设置于井外的显示器和主机，所述监测系统将监测的数据分别传输给地面供能系统（电能控制单元）和抽提控制单元，以保证加热效果和抽提效果。

所述抽提井7包括垂直抽提井和水平抽提井两种，可以混合使用，用于收集地下的蒸汽，包括可以承受一定温度的管道和填充材料，收集地下的水蒸汽和VOCs蒸汽，垂直抽提井也可以收集地下水。收集的蒸汽通过汽水分离器实现汽水分离，然后进入冷却系统，去除气体中的水蒸汽后，通过气体净化系统，实现尾气达标排放。所述填充材料为粒径为10-20目的材料，直接填充在抽提井中，管道垂直或水平插设在填料中（垂直抽提井垂直插设管道，水平抽提井水平插设管道），管道在底面上漏出的端口与汽水分离器连接。

本实施例提供的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，将电流通过污染区域，加热土壤和地下水，并结合气相抽提作用，将污染物从污染场地去除。

抽提井和监控井的建设方法可以参照现有的技术，监测系统和抽提系统也属于现有技术，表面阻隔系统、供能系统、污水处理系统和气体净化系统均可以参照现有的技术，在此不再赘述。

以上示意性地对本实用新型创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施案例，均应属于本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，包括设置于VOCs污染场地中的电极加热井、监控井和抽提井，所述抽提井通过管道顺次连接汽水分离器、气体冷却系统、真空泵、气体净化系统、引风机和烟囱，所述电极加热井连接有供能系统。

2.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，还包括相互连接的污水暂存罐和污水处理系统，所述污水暂存罐连接汽水分离器、气体冷却系统和气体净化系统。

3.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述监控井连接有监测系统，所述抽提井连接有抽提系统，所述监测系统分别与抽提系统、供能系统连接。

4.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述供能系统还包括电能控制单元，所述电能控制单元采用可编程逻辑控制器。

5.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述电极加热井设置有多个，相邻两个电极加热井之间的间距为3-10m。

6.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，所述抽提井设置有多个，相邻两个抽提井之间的间距为3-30m。

7.根据权利要求1所述的用于VOCs污染场地的电阻加热原位热脱附修复系统，其特征在于，还包括表面阻隔系统，所述表面阻隔系统采用HDPE膜，所述HDPE膜铺设于所述VOCs污染场地的表面。