本发明专利技术提供一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，在修复场地中还设有多个呈正三角形排布的火线电极，呈正三角形排布的三个火线电极分别连接三相四线交流电的其中一相，在每个正三角形的中心位置布置一个中性电极，中性电极与三相四线交流电的零线相接；而且在火线电极中集成有所述注水管，在中性电极中集成有所述抽提管。本发明专利技术提出了设置中性电极，可增加加热区域内的电流路径，由原来的3条增加至6条，从而使加热效果更佳均匀。而且本发明专利技术的火线电极集成了注入功能，中性电极集成了抽提功能，不仅降低了建设成本，而且此种集成可在同一时间点共同实现相应功能，相互配合使用，降低能耗，提高效率。
Electrical resistance heating desorption device for remediation of contaminated soil and groundwater
【技术实现步骤摘要】
用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置
本专利技术涉及一种适用于修复VOCs(挥发性有机物)及部分SVOCs(半挥发性有机物)污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置。
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。电阻加热原位热脱附技术是利用电极之间形成电流、靠土壤电阻产生热量而进行热脱附处理的原位热脱附技术。较典型的有CN108114970A。然而，CN108114970A一案中，除了设置正/负两种电极，还需要单独另外设注入井和抽提井，注入井与电极井比例为1:3至1:6，使得建设成本过高。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，提高集成度，降低建设成本。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，在修复场地中布置有用于注水的注水管以及用于抽气的抽提管，其特征在于：在修复场地中设有多个呈正三角形排布的火线电极，呈正三角形排布的三个火线电极分别连接三相四线交流电的其中一相，在每个正三角形的中心位置布置一个中性电极，中性电极与三相四线交流电的零线相接。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：在火线电极中集成有所述注水管，在中性电极中集成有所述抽提管。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：在修复场地中还布置有温度监测井，所述温度监测井信号连接至地面上的监测控制单元，所述监测控制单元信号连接电力控制单元，所述电力控制单元则与所述火线电极以及中性电极电连接，能够根据修复场地的升温情况，调节各火线电极的电压或者启闭。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：所述抽提管连接至尾气处理单元，所述监测控制单元还信号连接至尾气处理单元。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：在修复场地中还布置有压力监测井，所述压力监测井信号连接至所述监测控制单元。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：所述火线电极是由导电材料制成的筒体，其呈立式布置，在火线电极靠近上下两端的位置分别布置有出水口，出水口之间用沿水平方向设置的隔板隔开，所述注水管的上端与地面上的注水单元相接，下端伸入至火线电极内对应于各出水口的位置。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：所述火线电极的上下两端均设有电气隔离盖。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：所述中性电极是由导电材料制成的筒体，其呈立式布置，在中性电极的不同深度位置布置有抽/注气口，所述抽提管的下端与所述中性电极相接，并与所述抽/注气口相连通，抽提管的上端连接至地面上的尾气处理单元。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：所述中性电极的下端设有电气隔离盖。所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其中：在所述中性电极的外面包裹有不锈钢丝网。本专利技术的优点包括：1、本专利技术提出了设置中性电极，可增加加热区域内的电流路径，由原来的3条增加至6条，从而使加热效果更佳均匀。2、本专利技术的电极为多功能电极，火线电极集成了注入功能，中性电极集成了抽提功能，带来的有益效果分别是：(1)无需单独额外建注入井或抽提井；(2)此种集成可在同一时间点共同实现相应功能，相互配合使用，比如，在抽提负压的作用下，更有利于注入物质的扩散；(3)由于电极井为多功能井，可在不同运行阶段，根据污染物分布情况(场调发现某些区域为重污染区)，或者热场分布情况(如根据温度监测，发现某些区域加热效果不均，存在低温区)，需对这些区域进行重点加强治理。(4)由于电极井为多功能井，可对这些区域内及周边的电极选择性地开启或关闭，或按照不同顺序调整“加热-注入-抽提”功能，进而优化功能布局，以达到精准优化加热、注入和抽提效果的目的，从而降低能耗，提高效率。3、火线电极井除具有注入水、调节电极周边土壤含水率、保持电路通畅的作用外，还能够用于注入功能药剂，比如氧化剂、还原剂和微生物营养盐等，从而实现电阻加热与化学氧化/还原或微生物等修复技术的集成耦合；中性电极除抽提功能外，还可实现“空气注入”功能，以调节地下的氧含量，促进微生物作用，或者在修复完成后，通过注气以实现场地的快速降温。4、相比于使用直流电，本专利技术所用电源为三相交流电，不存在离子定向移动造成的电极周边或偏酸/偏碱，离子沉淀等问题。附图说明图1是本专利技术的剖面结构示意图。图2是火线电极的剖面结构示意图。图3是中性电极的剖面结构示意图。图4是火线电极和中性电极的平面分布示意图。图5是土壤升温曲线示意图。图6是热场分布图。附图标记说明：1-监测控制单元；2-电力控制单元；3-火线电极；4-温度监测井；5-中性电极；6-容器；7-尾气处理单元；8-压力监测井；9-注水管；10-电缆；11-电气隔离盖；12-出水口；13-抽提管；14-抽/注气口。具体实施方式以下将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本专利技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按真实比例绘制的。如图1、图4所示，本专利技术提供一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，主要是在修复场地(包括填埋有污染土壤的容器6)中设有多个呈正三角形排布的火线电极3，呈正三角形排布的三个火线电极3分别连接三相四线交流电的其中一相，在每个正三角形的中心位置布置一个中性电极5，中性电极5与三相四线交流电的零线相接，如此设置，不仅三个火线电极3之间相互有电流产生，而且每个火线电极3与中性电极5之间也有电路产生，可增加土壤中电路数量，增加升温速度(如图5所示)，使加热效果更加均匀(如图6所示)，还能够缓解三相电不平衡的作用。而且如图2、图3所示，在火线电极3中集成有注水管9，中性电极5中集成有抽提管13，可凭借注水调节火线电极3的周边土壤含水率，保持电路畅通，水液(包括土壤中原有的污染水)受热蒸发，然后被中性电极5的抽提管13抽提出去，有助于将土壤中热脱附作用下产生的VOCs(挥发性有机物)或SVOCs(半挥发性有机物)携带出地面，然后进入尾气处理单元7。如图1所示，在修复场地中还布置有温度监测井4，用于监测其温度，所述温度监测井4信号连接至地面上的监测控制单元1，所述监测控制单元1又信号连接电力控制单元2，所述电力控制单元2则与所述火线电极3以及中性电极5电连接，能够根据修复场地的升温情况，调节各火线电极3的电压或者启闭，使修复场地的温度控制在目标范围内。所述监测控制单元1还信号连接所述尾气处理单元7，使尾气处理单元7的功率与修复场地的温度相适应。此外，如图4所示，还可在修复场地中布本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，在修复场地中布置有用于注水的注水管以及用于抽气的抽提管，其特征在于：在修复场地中设有多个呈正三角形排布的火线电极，呈正三角形排布的三个火线电极分别连接三相四线交流电的其中一相，在每个正三角形的中心位置布置一个中性电极，中性电极与三相四线交流电的零线相接。/n
【技术特征摘要】
1.一种用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，在修复场地中布置有用于注水的注水管以及用于抽气的抽提管，其特征在于：在修复场地中设有多个呈正三角形排布的火线电极，呈正三角形排布的三个火线电极分别连接三相四线交流电的其中一相，在每个正三角形的中心位置布置一个中性电极，中性电极与三相四线交流电的零线相接。
2.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其特征在于：在火线电极中集成有所述注水管，在中性电极中集成有所述抽提管。
3.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其特征在于：在修复场地中还布置有温度监测井，所述温度监测井信号连接至地面上的监测控制单元，所述监测控制单元信号连接电力控制单元，所述电力控制单元则与所述火线电极以及中性电极电连接，能够根据修复场地的升温情况，调节各火线电极的电压或者启闭。
4.根据权利要求3所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其特征在于：所述抽提管连接至尾气处理单元，所述监测控制单元还信号连接至尾气处理单元。
5.根据权利要求3所述的用于修复污染土壤和地下水的电阻加热热脱附装置，其特征在于：在修复场地中还布置...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄海，周广东，王海东，刘爽，初文磊，牛静，张文，杨勇，殷晓东，
申请(专利权)人：中科鼎实环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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