[发明专利]原位电加热修复有机污染土壤的系统及治理方法

权利要求书

1.原位电加热修复有机污染土壤的系统，其特征在于，包括基础建设技术，电控系统，气处理系统，监测与数据采集系统和修复效果综合评估系统；

所述基础建设技术包括加热井和抽提井构建、地面压实和保温层建设技术；

所述加热井按照互为三角形布置原则和就近原则布设在污染场地，抽提井设置在加热井布局的几何中心；

所述加热井和抽提井的构建具体步骤如下：

a、利用工程机械在指定位置钻孔施工，将钻探插入污染土壤；

b、钻探清孔后，布设加热井和抽提井，安装电加热管和配套抽提管，加热管和配套抽提管与井壁之间的孔隙采用填砂处理；

c、在污染土壤的表面铺设30~50cm粘土层，进行地面压实，压实度为90~94；

d、在粘土层上敷设保温层，所述保温层包括保温砖和设置在保温砖上的水泥砂浆层；所述电加热管工作温度为400-600℃；

所述气处理系统由预冷吸附橇，抽提橇和处理橇组成，用于处理污染气体；所述加热井对污染场地进行加热，场地加热后产生的污染气体由抽提管抽出，并送入气处理系统；

所述监测与数据采集系统由若干个温度传感器和压力传感器组成；所述原位电加热修复有机污染土壤的过程通过电控系统自动控制，并自动适应区块变化；

修复效果综合评估系统，包括对修复过程中污染土壤层升温效果评估和对污染土壤处理效果评估；

所述污染土壤处理效果评估通过评估抽提气中VOCs含量以及修复后土壤中残留污染物含量实现，根据抽提中VOCs含量变化曲线，判断原位电加热修复所处阶段、加热井升温功率拐点、修复终点；

所述抽提橇由气液分离器、过滤器和抽提风机组成；处理橇由二燃室、空冷器和离心排烟风机组成；预冷吸附橇由换热器、活性炭吸附箱和冷却水塔组成；气液分离器是对抽出气体中夹带的土壤颗粒和冷凝液滴进行初步分离；过滤器是对抽出气体中的小液滴进行二次分离，防止其进入抽提风机；二燃室所用能源采用柴油或天然气，对含高浓度污染物的气体进行处理；空冷器用于抽提气体和二燃室燃烧产生烟气之间的换热，一方面可对高温烟气进行冷却，满足后续离心排烟风机进气要求，另一方面可对抽提气体进行预热，降低二燃室的能耗；换热器采用列管换热器或板翅式换热器，是对抽提气体进行冷却；活性炭吸附箱采用抽屉式设置，对低浓度有机污染气体进行吸附处理；冷却水塔是为换热器提供冷却用水；根据抽提气体VOCs含量高低，实现活性炭吸附处理和二燃室处理的流程通道切换使用；

用于掌握修复进度的温度传感器和压力传感器布设在加热井布局的几何中心冷点位置，场地边缘位置和其他需要重点监测的位置；

所述修复过程中污染土壤层升温效果评估通过对不同位置和深度的温度随时间变化的监测数据来实现；

所述污染土壤处理效果评估，通过对土壤中污染物初始浓度、加热处理过程中土壤中污染物含量、以及修复结束后土壤中污染物含量变化进行分析；

电加热管的核心加热元件选用非金属的硅碳棒材料，硅碳棒连接电源端填充或浇注硅酸铝纤维进行隔热处理；

所述加热井布设采用三角形或者四边形或者五边形或者六边形方式；所述加热井和抽提井的设置数量根据场地实际情况进行设计调整；

钻探的深度超过污染土壤地层50cm，钻孔孔径在90~130cm。