一种用于有机污染场地原位环境修复的装置，该装置由供水系统、热水加热系统、流量阀、过热蒸汽原位注入系统、监测井、土壤气提与地面废气废水处理系统等组成，来自于供水系统的水经由高频热水加热系统迅速加热后，通过流量阀控制进入高频过热蒸汽原位注入系统，实现了过热蒸汽原位注入，同时通过土壤气提与地面废气废水处理系统强化修复效果，通过监测井观测修复效果。其优点是克服了传统加热系统加热速度慢和蒸汽注入温度低等问题，实现了高沸点、难挥发有机污染物的高效去除，同时节能达50％。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种用于有机污染场地原位环境修复的装置，属于环境保护
，主要应用于受挥发性和半挥发性有机物污染的土壤和地下水的修复，特别适用于污染场地中高沸点难挥发有机污染物的去除。
技术介绍
有机污染场地是指因堆积、储存、处理、处置或其他方式(如迁移)承载了有害有机物质的，对人体健康或环境产生危害或具有潜在风险的空间区域，其中有机污染物包括挥发性和半挥发性的有机物质，如柴油、原油、农药、卤代烃、苯系物等。其治理修复按照方式的不同主要分为原位修复和异位修复，其中原位修复由于基本不需要进行开挖、转运等操作从而最大限度上减少了二次污染问题，而且其成本相对较低，目前已被人们广泛关注，并在一些实际修复工程中得以应用，是今后环境修复技术发展的主要趋势。例如，专利CN202490819U公开了一种有机污染土壤的原位修复装置，该装置包括四个系统:①蒸汽注入系统、②土壤抽提系统、③监测系统、④地面废气废水处理系统，实现了土壤中低沸点、易挥发有机污染物的高效去除。但该装置具有如下缺点:其蒸汽注入系统采用蒸汽锅炉等常见的蒸汽发生器来生产饱和蒸汽，该蒸汽温度较低，但压力较高，在使用时蒸汽加热用时长，能源利用效率不高，同时对于高沸点、难挥发的有机污染物去除效果不理想。专利US5769569公开了一种对包气带中重污染有机烃原位热解析的装置及工艺，通过在污染区域底部(在地下水位以上)设置燃烧器通过燃料和空气的燃烧产生的热量实现污染区域挥发性和半挥发性有机烃的解析，并通过气提技术收集产生的污染物蒸气。该工艺需要开挖洞穴将燃烧器和燃料送入污染区域之下，其工程实施难度很大，同时燃烧器会排放二氧化碳等气体，存在碳排放和大气污染的问题。此外，加热所需达到的温度需要一定的时间，不会迅速实现。专利US5244310公开了一种采用微波/射频加热、闭环蒸汽冲洗和真空气提回收系统对污染场地进行原位修复的方法，通过微波/射频对表层污染土壤进行加热，同时通过气提回收系统将挥发出的污染物进行处理，并将所产生的水蒸气再次注入污染场地，从而强化污染场地中污染物的解析。该工艺采用微波/射频直接加热土壤，加热效率低，成本高昂，且有潜在电磁波辐射污染的问题。另外，考虑到热量损失，气提回收系统所产生的水蒸气温度低，再次回注所起到的污染物去除强化效果必然受到影响。针对目前有机污染场地原位修复装置与工艺中存在的问题，诸如注入蒸汽温度低、能耗大 、蒸汽加热用时长以及对于高沸点、难挥发有机污染物的原位修复效果不佳等，本技术提出了以高频热水加热系统和高频过热蒸汽原位注入系统为特征的有机污染场地原位修复装置，通过两段高频加热，不但可以实现过热蒸汽加热速度快、温度高，尤其对于高沸点、难挥发有机污染物能够高效去除，而且与传统蒸汽发生器系统相比，还可以大大节省能耗。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种高效、快捷、绿色、节能的有机污染场地原位修复装置，该装置采用高频加热生产的过热蒸汽作为有机污染物修复的媒介，通过物理方法在原位实现污染场地中挥发性和半挥发性有机物的去除，特别适用于高沸点、难挥发有机污染场地的原位环境修复。本技术涉及一种用于有机污染场地原位环境修复的装置，主要由供水系统(I)、高频热水加热系统(2)、流量阀(3)、高频过热蒸汽原位注入系统(4)、监测井(5)、土壤气提与地面废气废水处理系统(6)、加热自动控制系统(7)和连接管路构成，通过如下技术方案实现有机污染场地原位环境修复:将供水系统(I)与高频热水加热系统(2)通过管路连接，供水系统(I)中的水通过高频加热系统(2)实现快速加热，然后通过管道分流器分别进入各个蒸汽注入井的管路，每个管路中间并安装流量阀来调控热水流量，在进入蒸汽注入井之前连接高频过热蒸汽原位注入系统(4)，热水经高频加热变为过热蒸汽，进而通过注入井注入场地中污染区域，并通过加热自动控制系统(7)控制和显示高频加热功率、热水流量以及热水和过热蒸汽温度。同时开启土壤气提与地面废气废水处理系统(6 )，通过设置的气提井利用真空泵对过热蒸汽修复区域进行气相提取，然后送入地面废气废水处理系统进行处理后达标排放。在修复过程中，通过设置的监测井(5)观测场地污染区域中所需修复的有机污染物去除效果和地下水位的变化。所述的供水系统(I)是高位水槽或用水泵或两者结合供水，其所用水源是自来水或土壤气提与地面废气废水处理系统(6 )处理达标后的再生水。所述的高频热水加热系统(2)包括感应加热用线圈、高频加热电源以及包裹保温材料的换热体，其中换热体是耐腐蚀耐压的铁素体不锈钢管；其中感应加热线圈缠绕在铁素体不锈钢管保温材料的外壁，线圈两端接头与高频加热电源相连，流入不锈钢管的水在30秒-60秒内被迅速加热到80°C -1OO0C。热水的温度取决于热水输送距离与管道保温情况，优先设定为85°C。该系统(2)工作原理是通过高频加热电源使得感应加热线圈产生交变磁场作用在铁素体 不锈钢管(换热体)上，产生涡流电流，从而实现了电能转化为热能，同时通过铁素体不锈钢管与管道中水的换热作用实现水的迅速加热。所述的高频过热蒸汽原位注入系统(4)包括感应加热用线圈、高频加热电源、包裹保温材料的换热体以及蒸汽注入井，其中换热体是耐腐蚀耐压的铁素体不锈钢管；其中感应加热线圈缠绕在铁素体不锈钢管保温材料的外壁，线圈两端接头直接与高频加热电源相连或多组线圈并联/串联后再与高频加热电源相连，流入不锈钢管的热水在10秒-2分钟内被迅速加热为150°C -500°C的过热蒸汽，并直接进入设置在污染场地中的蒸汽注入井。过热蒸汽的温度取决于场地修复目标有机污染物的最高沸点和修复区域气提系统的真空度。该系统(4)工作原理同高频热水加热系统(2)。所述的加热自动控制系统(7)设定高频热水加热系统(2)出水温度和高频过热蒸汽原位注入系统(4)出过热蒸汽的温度，并通过调控热水流量阀(3)和高频加热电源的输出功率来实现。所述的供水系统(I)、高频热水加热系统(2)和流量阀(3)可以停用，直接通过蒸汽减压阀(8)通入工业用低压蒸汽，如由热电厂提供的1.5MPa压力等级220°C左右的蒸汽，送入高频过热蒸汽原位注入系统(4)，变为过热蒸汽后注入井中对场地中有机污染物进行环境修复。所述的用于有机污染场地原位环境修复的装置，采用了高频热水加热系统(2)和高频过热蒸汽原位注入系统(4)两段高频加热工艺，与采用高频直接加热自来水生产过热蒸汽单段工艺相比，最大限度地减少了蒸汽管道输送过程中的热量损失，同时大大提高了过热蒸汽的加热速度和利用效率。所述的用于有机污染场地原位环境修复的装置，其蒸汽注入井、土壤气提井和监测井的设置以及地面废气废水系统设计可以参考CN202490819U，不同之处在于:①蒸汽注入井的位置位于场地污染区域的下方，甚至在地下水位以下，可以修复地下水中的有机污染物；②土壤气提工艺所需的真空泵由于过热蒸汽的使用负荷可以减小，使得气提工艺能耗降低，或真空泵选型时可以选用功率更低的真空泵；③地面废气废水系统由于过热蒸汽的使用减少了废水处理量，而且处理后的再生水可以进入供水系统(I)继续回用，减少水资源的浪费所注入的蒸汽物理特性不同，如温度、压力和流量等，过热蒸汽不需要耐高压的管材和管件，从而减少本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于有机污染场地原位环境修复的装置，其特征在于主要由供水系统（1）、高频热水加热系统（2）、流量阀（3）、高频过热蒸汽原位注入系统（4）、监测井（5）、土壤气提与地面废气废水处理系统（6）、加热自动控制系统（7）和连接管路构成，通过如下方式实现有机污染场地原位环境修复：将供水系统（1）与高频热水加热系统（2）通过管路连接，供水系统（1）中的水通过高频加热系统（2）实现快速加热，然后通过管道分流器分别进入各个蒸汽注入井的管路，每个管路中间并安装流量阀来调控热水流量，在进入蒸汽注入井之前连接高频过热蒸汽原位注入系统（4），热水经高频加热变为过热蒸汽，进而通过注入井注入场地中污染区域，并通过加热自动控制系统（7）控制和显示高频加热功率、热水流量以及热水和过热蒸汽温度。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈云，
申请(专利权)人：陈云，
类型：实用新型
国别省市：
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