一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管。本实用新型专利技术抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。

A Gas Extraction Device for in-situ Heat Treatment for Soil Rehabilitation

【技术实现步骤摘要】
一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置
本技术涉及一种有机污染土壤的修复装置，具体涉及一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置。
技术介绍
原位热脱附技术是污染土壤原位修复技术中的一项重要技术，其主要原理是在原位将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，促使污染物气化挥发，从而使目标污染物与土壤颗粒分离、去除。热脱附过程可以使土壤中的有机化合物挥发和裂解等物理化学变化。当污染物转化为气态之后，其流动性将大大提高，挥发出来的气态产物通过收集和捕获后进行净化处理。土壤气相抽提(SoilVaporExtraction，SVE)，也称“土壤通风”或“真空抽提”，是始于20世纪80年代中后期的一种土壤原位修复技术，其原理是主要利用物理方法去除地下不饱和区域(vadose)的多孔介质土壤中的挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds，VOCs)。美国专利No.5,360,067中SVE装置包含至少一个抽气井和注入井，它通过注入井注入燃烧气体至污染土壤，实际上是一种热强化SVE系统，其应用具有一定的局限性，仅适合于高泡点的烃类污染物的治理。CN108311535A公开了一种原位电加热修复有机污染土壤的系统,其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,然而该技术方案将加热和抽提两个功能结构在土壤中的污染羽中分开设置,使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有可能扩大污染范围。CN107639104A公开了一种多相土壤气相抽提器,其中引风机通过插管将通风井内的气体抽提出来，抽提出来的气体通过焚烧炉或者炭吸附器进行处理,该专利技术只能抽取出泡点低的有机污染物,即常温中可挥发的有机物,因此适用范围窄,不能有效去除有机污染物。综上所述，现有技术仍缺乏一种能够结合原位热处理和气相抽提的土壤修复装置。
技术实现思路
本技术目的是针对现有技术的缺乏，提供一种高效恢复污染土壤的装置，将抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。本技术的技术方案如下所述。一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置,包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口接入外部电源，所述集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。本技术在污染区和电磁组件加热作业区域的场地上面密封覆盖一个集气罩，以收集加热过程中挥发的有机物，通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给污染土壤，污染土壤受热产生的有机污染物进入所述加热管内。集气罩用风机引出含有机物的气体，然后和电磁加热组件上集气管中被真空泵抽出的气体一样进入有机物处理装置，来回收利用有机物或去除气体中有机物，以防止挥发的有机物进入并污染空气。通过外部电源提供的电源加热所述加热管，再由所述加热管将其热量传递给邻近土壤，邻近土壤受热产生的有机污染物通过大孔和小孔进入所述加热管内，通过所述集气管排至所述有机气体处理组件，经处理后达标排放。由于电磁加热，相比电阻加热具有加热功率高、加热速率快等特别，需要针对行设置大孔和小孔，将热量传递给土壤。所述大孔设置在所述圆柱体部分，不能设置在三角锥体部分，因此三角锥体部分可能会有部分液体进入，如果开的孔过大，液体将会在一定时间内积累过多，不利于处理，但如果没有开小孔，将难以检测地底的处理情况。特别是三角锥体部分并没有存在电磁加热，也无需释放能量防止局部过热，设置小孔就足够使用。小孔围绕大孔布置，可以形成一个中心四个分散点的均匀热场，也可促进邻近土壤受热产生的有机污染物进去加热管内，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍，在此情况下，加热分布较为均匀。本技术抽提和有机物处理集中在一个区域进行处置，防止使得有机污染物在土壤中进一步迁移,有效控制污染范围。同时，在污染区以原位加热土壤中有机物的方式使有机物挥发，以大大减少土壤中有机物含量，在本申请使用的加热方式是电磁加热，加热设备是电磁加热组件。电磁加热不需要载热流体，如蒸汽，对较深土壤加热更为有效。电磁加热不受低热传导、盖层岩石、难控制的载热流体等的限制，因此，处理土壤污染比其它加热方式更有优势。作为优选，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开。下部三角锥体有助于固定在土壤深度，圆柱体可以增加与土壤的接触面积。作为优选，所述支撑套管内部的圆柱体部分填充有加热填料，所述加热填料被填料隔膜封闭在所述支撑套管内部空间，所述加热管固定在加热填料的中央。填料不仅可以起到支撑加热管的作用，使得体系的供热均匀，而且可以传导热量，促进临近土壤的有机污染物蒸发。作为优选，所述加热填料为导热填料，所述导热填料为氧化锌。氧化锌是一种热效果比较好的填料。作为优选，所述支撑套管内部的三角锥体设置有机气体检测传感器。有机气体检测传感器可用来检测有机气体的含量，并通过该含量判断土壤处理效果。作为优选，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔的孔径与小孔的孔径长度之比为1:2-5。作为优选，所述电磁加热组件包括高频加热组件、中频加热组件和低频加热组件。所述高频加热组件的加热管设置有高频加热线圈，所述中频加热组件的加热管设置有中频加热线圈,所述低频加热组件的加热管设置有低频加热线圈。所述高频加热组件电流频率高加热功能高，中频加热组件和低频加热组件加热能力递减。电磁加热可以按频率分为低频(10Hz-103Hz)，中频(103Hz-106Hz)和高频(106Hz-109Hz)。不同的加热电源使用的环境不一样，加热的功率不一样，使用低频电流源时，焦耳加热(基于物质的导电性)是主要的；使用高频时，电介质加热占主导，其中分子形成的偶极以与电场变化频率成比例的速度趋向与电场对齐(即“极化”)，这种分子运动能产生大量的热，可见于微波炉的加热；使用中频，则焦耳加热和电介质加热同时存在。高频时以大孔为主，有助于传导热量，应用于污染较重的区域，能够快速处理深度污染区，低频时，小孔为主，运用于污染较少的区域，帮忙残留的有机污染物缓慢的进入加热管内，有助于深度处理，而中频介于两者之间。作为优选，所述高频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(2-4)：1，所述中频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(1-2)：1，所述低频加热组件的大孔数量与小孔数量之比为(0.5-1)：1。高频加热组件应用于重度污染区，所述的加本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置，其特征在于，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口接入外部电源，所述集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。

【技术特征摘要】
1.一种原位热处理修复土壤的气相抽提装置，其特征在于，包括在污染土壤区域中钻入的若干个电磁加热组件和有机气体抽提组件，所述有机气体抽提组件包括覆盖污染土壤区域的集气罩，所述集气罩内部通过风管与风机连通，所述风机与有机物处理装置连接，所述电磁加热组件包括支撑套管与设置于支撑套管内部的加热管，所述支撑套管顶部位于污染土壤表面之上形成土层开口，所述加热管在污染土壤表面上固定连接有集气管，所述加热管设置有电气接口接入外部电源，所述集气管与气体管道连接，所述气体管道与真空泵连接，所述真空泵与所述有机物处理装置连接，所述集气罩远离风机的一端设置进气口，所述支撑套管上部为圆柱体，下部为三角锥体，所述支撑套管内部通过底板将圆柱体和三角锥体隔开，所述支撑套管的外壁上设置有若干个大孔和若干个小孔，所述大孔设置在所述圆柱体部分，所述小孔设置在所述圆柱体和所述三角锥体部分，所述大孔周围均匀设置有4个所述小孔，所述大孔与所述小孔的圆心距离为小孔直径的3倍。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于,所述大孔的孔径与所述小孔的孔径之比为1:(4-10)。3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于,所述支撑套管内部的圆柱体部分填充有加热填料，所述加热填料被填料隔膜封...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡静龄，麻永红，钟璐，杨颖欣，刘勇，胡小吐，杨森林，
申请(专利权)人：广东佳德土壤修复技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44