本實用新型涉及污染土壤原位修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

工業(yè)經(jīng)濟的快速發(fā)展也帶來了許多環(huán)境污染事件，工業(yè)產(chǎn)品、廢料、廢液等的泄漏、偷排等污染事故頻發(fā)，造成原廠區(qū)域內(nèi)土壤受到不同程度的有機污染，而其中揮發(fā)性有機污染土壤由于其毒性大、氣味刺激的特點，對居民健康、生態(tài)環(huán)境和社會安定造成了嚴(yán)重威脅，揮發(fā)性有機污染土壤治理刻不容緩。

隨著國家對污染場地排查及治理的強度增大，在修復(fù)工程實施過程中，由于工藝設(shè)計不到位、施工環(huán)境管理措施的缺失等導(dǎo)致環(huán)境修復(fù)過程造成二次污染的發(fā)生，特別是揮發(fā)性有機污染場地的治理過程，污染土壤開挖和修復(fù)實施造成污染氣體的逸散，對周邊敏感目標(biāo)造成環(huán)境風(fēng)險，引起惡劣影響的群體事件發(fā)生。

目前，針對揮發(fā)性有機污染土壤治理的修復(fù)技術(shù)有水泥窯協(xié)同處置、氣相抽提技術(shù)、機械通風(fēng)技術(shù)、化學(xué)氧化技術(shù)、微生物處理、異/原位熱脫附等。其中原位熱脫附具有不開挖，處理效果好，二次污染小，速度快等優(yōu)點。電阻加熱原位熱脫附技術(shù)是利用土壤是天然的導(dǎo)體，電流通過土壤產(chǎn)生熱量，將目標(biāo)污染物加熱到足夠的溫度，使有機污染物與土壤顆粒脫附出來。一般原位熱脫附技術(shù)都與氣相抽提技術(shù)協(xié)同使用。利用原位熱脫附技術(shù)加熱土壤，增加土壤的滲透性，提升氣相抽提的效率，加快污染場地的治理速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供一種用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)。

本實用新型提供一種用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)，包括設(shè)置于VOCs污染場地中的電極加熱井、監(jiān)控井和抽提井，所述抽提井通過管道順次連接汽水分離器、氣體冷卻系統(tǒng)、真空泵、氣體凈化系統(tǒng)、引風(fēng)機和煙囪，所述電極加熱井連接有供能系統(tǒng)。

還包括相互連接的污水暫存罐和污水處理系統(tǒng)，所述污水暫存罐連接汽水分離器、氣體冷卻系統(tǒng)和氣體凈化系統(tǒng)。

所述監(jiān)控井連接有監(jiān)測系統(tǒng)，所述抽提井連接有抽提系統(tǒng)，所述監(jiān)測系統(tǒng)分別與抽提系統(tǒng)、供能系統(tǒng)連接。

所述供能系統(tǒng)還包括電能控制單元，所述電能控制單元采用可編程邏輯控制器。

所述電極加熱井設(shè)置有多個，相鄰兩個電極加熱井之間的間距為3-10m。

所述抽提井設(shè)置有多個，相鄰兩個抽提井之間的間距為3-30m。

還包括表面阻隔系統(tǒng)，所述表面阻隔系統(tǒng)采用HDPE膜，所述HDPE膜鋪設(shè)于所述VOCs污染場地的表面。

本實用新型具有的優(yōu)點在于：

本實用新型所采用電阻加熱的方式具有加熱效果好、熱效率高的優(yōu)點，適用于對所有土質(zhì)條件，可以使整個現(xiàn)場不同巖性的土壤同時均勻加熱，更加適用于不清楚精準(zhǔn)污染物分布信息、但了解污染程度和污染邊界的場地。

本實用新型提供的用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)，將電流通過污染區(qū)域，加熱土壤和地下水，并結(jié)合氣相抽提作用，將污染物從污染場地去除。

附圖說明

圖1為本實用新型提供的用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合圖1對本實用新型的具體實施方式進行詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。

本實施例提供一種用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)，阻隔系統(tǒng)，如圖1所示，包括連接有供能系統(tǒng)1的1個以上的電極加熱井5、連接有抽提系統(tǒng)的1個以上的抽提井7以及連接有監(jiān)測系統(tǒng)2的1個以上的監(jiān)控井6，還包括順次連接的汽水分離器8、氣體冷卻系統(tǒng)9、真空泵10、氣體凈化系統(tǒng)11、引風(fēng)機12、煙囪13，還包括相互連接的污水暫存罐14與污水處理系統(tǒng)15，所述污水暫存罐14連接汽水分離器8、氣體冷卻系統(tǒng)9和氣體凈化系統(tǒng)11。每個抽提井7均通過管線連接汽水分離器8，以實現(xiàn)后續(xù)的熱脫附修復(fù)過程。所述供能系統(tǒng)1和抽提系統(tǒng)均連接監(jiān)測系統(tǒng)2。由于抽提井7收集的水蒸汽在管路輸送過程中會降溫凝結(jié)，汽水分離器8去除管道中的水；氣體冷卻系統(tǒng)9將氣體中的水蒸汽冷凝成液態(tài)水；氣體凈化系統(tǒng)11主要是活性炭吸附氣體中的VOCs污染物；真空泵10和引風(fēng)機12是為氣體的抽提和輸送提供動力；污水處理系統(tǒng)15處理收集的廢水，處理后實現(xiàn)排放。

所述VOCs污染場地的表面設(shè)置有表面阻隔系統(tǒng)4，該表面阻隔系統(tǒng)4為一層HDPE膜，其具有絕緣作用，可以避免VOCs無組織逸散，降低二次污染風(fēng)險，所述HDPE膜要求鋪設(shè)完整、密封，對其厚度沒有特別要求，只要能夠很好的實現(xiàn)密封即可。

1個以上的電極加熱井5、1個以上的抽提井7、1個以上的監(jiān)控井6均設(shè)置于所述VOCs污染場地中，且所述電極加熱井5、抽提井7為兩個以上時，相鄰兩個電極加熱井5的間距根據(jù)影響半徑而設(shè)置，具體可以設(shè)置為3-10m，相鄰兩個抽提井7的間距根據(jù)影響半徑而設(shè)置，具體可以設(shè)置為3-30m，而所述監(jiān)控井6設(shè)置為兩個以上時，具體的設(shè)置位置沒有要求，可以隨意根據(jù)需要監(jiān)測的位置進行設(shè)置，不做特別規(guī)定。另外，電極加熱井5、抽提井7以及監(jiān)控井6在設(shè)置時相互之間可以不做位置要求和間距設(shè)置，可以相互臨近設(shè)置。

所述電極加熱井5連接供能系統(tǒng)1，電極加熱井5利用土壤和地下水作為天然導(dǎo)體，采用電極將電流傳輸給飽和或非飽和土壤，焦耳效應(yīng)產(chǎn)生的熱能加熱土壤和地下水，促進污染物與土壤顆粒的脫附，溫度可以達到水的沸點，達到修復(fù)污染場地的目的。供能系統(tǒng)1將電流通過電極傳遞給地下土壤，加熱土壤和地下水，以去除目標(biāo)污染區(qū)中污染物。所述供能系統(tǒng)1包括變壓器、電能輸送設(shè)備和電能控制單元，主要功能為將入場電壓變?yōu)檫m用于本場地的工作電壓，并傳輸給電極，并能夠結(jié)合分析監(jiān)測系統(tǒng)所采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，調(diào)節(jié)電能的供給，控制加熱溫度。所述電能控制單元能夠?qū)崿F(xiàn)精確的控制電壓和電流，達到精確性的加熱。通過供能系統(tǒng)控制電能的供給，并且控制電極的安裝深度和電極加熱井中的填充材料的種類，可以實現(xiàn)控制加熱目標(biāo)區(qū)域至目標(biāo)溫度，避免了從地表到地下整體加熱，提高了能源的使用效率。所述電能控制單元可以采用可編程邏輯控制器PLC。電極加熱井1中具有填充材料，其可以為導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料。

所述電極加熱井1包括加熱電極、補水管路、導(dǎo)電填充材料、非導(dǎo)電填充材料。兩個電極井與之間的含水土壤構(gòu)成一個通路，通電后實現(xiàn)精準(zhǔn)性加熱地下飽和及非飽和土壤。所述加熱電極的設(shè)置深度取決于土壤的污染深度，導(dǎo)電填充材料填充在加熱目標(biāo)區(qū)間（污染區(qū)域），非導(dǎo)電填充材料填充在非加熱區(qū)間（非污染區(qū)域）。加熱會促進水的蒸發(fā)，而兩個電極井與之間土壤構(gòu)成的通路必須在含水的環(huán)境才可以實現(xiàn)，因此，在土壤中的水分蒸發(fā)后需要及時補充水分。每個加熱井的加熱電極與供電系統(tǒng)通過電纜連接，為加熱電極提供電能，相鄰的電極加熱井之間不需要任何連接，各自獨立。

所述監(jiān)控井6實時采集地下溫度和壓力數(shù)據(jù)，主要功能是收集地下溫度數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)分析，進而調(diào)節(jié)供能系統(tǒng)1和抽提井7的工作。所述監(jiān)測系統(tǒng)包括于每個監(jiān)控井中設(shè)置溫度計以及壓力表，還包括能夠?qū)⒏骶疁囟群蛪毫M行顯示、設(shè)置于井外的顯示器和主機，所述監(jiān)測系統(tǒng)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)分別傳輸給地面供能系統(tǒng)（電能控制單元）和抽提控制單元，以保證加熱效果和抽提效果。

所述抽提井7包括垂直抽提井和水平抽提井兩種，可以混合使用，用于收集地下的蒸汽，包括可以承受一定溫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。收集的蒸汽通過汽水分離器實現(xiàn)汽水分離，然后進入冷卻系統(tǒng)，去除氣體中的水蒸汽后，通過氣體凈化系統(tǒng)，實現(xiàn)尾氣達標(biāo)排放。所述填充材料為粒徑為10-20目的材料，直接填充在抽提井中，管道垂直或水平插設(shè)在填料中（垂直抽提井垂直插設(shè)管道，水平抽提井水平插設(shè)管道），管道在底面上漏出的端口與汽水分離器連接。

本實施例提供的用于VOCs污染場地的電阻加熱原位熱脫附修復(fù)系統(tǒng)，將電流通過污染區(qū)域，加熱土壤和地下水，并結(jié)合氣相抽提作用，將污染物從污染場地去除。

抽提井和監(jiān)控井的建設(shè)方法可以參照現(xiàn)有的技術(shù)，監(jiān)測系統(tǒng)和抽提系統(tǒng)也屬于現(xiàn)有技術(shù)，表面阻隔系統(tǒng)、供能系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)和氣體凈化系統(tǒng)均可以參照現(xiàn)有的技術(shù)，在此不再贅述。

以上示意性地對本實用新型創(chuàng)造及其實施方式進行了描述，該描述沒有限制性，附圖中所示的也只是本實用新型創(chuàng)造的實施方式之一，實際的結(jié)構(gòu)并不局限于此。所以，如果本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員受其啟示，在不脫離本創(chuàng)造宗旨的情況下，不經(jīng)創(chuàng)造性的設(shè)計出與該技術(shù)方案相似的結(jié)構(gòu)方式及實施案例，均應(yīng)屬于本專利的保護范圍。