[发明专利]对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统

说明书

本发明公开了一种对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统，其包括：多功能电极加热单元、蒸汽发生～注入单元、尾气抽提～处理单元、监测单元和远程中央控制单元。本发明提供的对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统解决了现有技术中原位热脱附修复周期长和能耗高等问题，其适用于多环芳烃及其复合污染场地修复。本发明具有模块化、智能化和节能化等特点，可在较短时间内对土壤和地下水进行处理，污染物去除率高，可达98％以上。与常规原位热脱附装备处理污染场地所用相比，能耗可节约近30％。

技术领域

本发明涉及污染土壤修复领域，具体而言，涉及一种适用于多环芳烃及其复合污染场地中，对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统。

背景技术

原位热脱附技术具有广谱高效、环境干扰少、不存在“异味扰民”问题等优点，已逐渐成为有机污染场地的主流处理技术，修复案例增长迅速。但该技术在大型修复场地应用推广过程中，特别针对污染物沸点较高的多环芳烃及其复合污染场地，存在修复周期长和能耗高等问题。

目前，国内尚未出现“原位电阻加热+蒸汽强化抽提”耦合技术，本发明利用了该技术，通过升温～吹脱～抽提等工艺协同修复作用对污染场地进行治理，具有提升效率、缩短周期和降低能耗等特点。

发明内容

本发明提供一种对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统，用以克服上述现有技术中存在的至少一个问题。

为达到上述目的，本发明提供了一种对污染场地修复的原位电阻加热与蒸汽强化抽提耦合系统，其包括：多功能电极加热单元、蒸汽发生～注入单元、尾气抽提～处理单元、监测单元和远程中央控制单元，其中：

多功能电极加热单元包括多个加热井、多个原位电极、调压器和温度监测装置，多个加热井的井间距介于4.5m～6m之间，温度监测装置包括多个温度监测探头，多个加热井呈正三角形阵列布设，正三角形阵列由多个子正三角形构成，每一子正三角形均具有一中心冷点，多个原位电极分别设置于其中一个加热井中，多个原位电极均呈管状并于其表面设有多个开缝，开缝宽度介于2mm～3mm之间，开缝长度介于5cm～8cm之间，开缝间距介于2.5cm～3cm之间，多个原位电极通电后，电流在多个原位电极之间流动，原位电极继而发出热量，发出的热量加热土壤和地下水，每一原位电极的顶端均设有电气隔离盖，电气隔离盖上设置注气接口，注气接口与外部蒸汽发生～注入单元连通，以接收注入的蒸汽，温度监测探头分别用于对多个原位电极进行温度监测，温度监测探头将监测到的温度信号发送至远程中央控制单元，远程中央控制单元通过调压器控制多个原位电极的电压和功率；

蒸汽发生～注入单元包括蒸汽发生装置、蒸汽注射装置、分布歧管、储水箱和配套监测及控制设备，蒸汽发生～注入单元为撬式组合，蒸汽发生装置将液态水迅速升温进而产生150℃～180℃水蒸汽，其热效率高于98％，蒸汽注射装置为控制蒸汽注入地层的动力设备，蒸汽注射装置的注入压力介于40Kpa～50Kpa之间，耐高温200℃以上，水蒸汽注入分布歧管；

尾气抽提～处理单元包括气液分离器、抽提动力设备、抽提管道、多个抽提井、引风系统以及低温等离子体尾气处理系统，多个抽提井呈三角形阵列布设，每一抽提井均位于多个加热井构成的正三角形阵列中的其中一个子正三角形的中心冷点处，气液分离器设置于抽提动力设备前端，以降低抽提尾气的含湿量；

监测单元包括多个温度监测井、多个压力监测井和气体流量监测装置，气体流量监测装置包括多个流量计，多个温度监测井分别布设在多个加热井构成的正三角形阵列中的其中一个子正三角形的中心冷点处，于垂直方向上，温度监测井的温度探头布设间隔为3m，每口温度监测井的温度探头数量根据修复场地的分层情况和污染物分布情况进行设置，多个压力监测井分别布设在“多个抽提井构成的三角形阵列中的每一子阵列所在的正三角形的中心”，每一压力监测井均设有压力探头，压力监测井的布设深度为地下2～3m，流量计设置在地面抽提干、支管道上，对抽提气体的流量进行监测，地面抽提干、支管道与抽提管道连通，监测单元与远程中央控制单元连接，