[发明专利]一种有机污染土壤原位热脱附修复装置和方法

说明书

本发明公开了一种有机污染土壤原位热脱附修复装置和方法，其中，热脱附修复装置包括：方形管套、圆柱形管、盘管和转换接口；圆柱形管设置于方形管套内，盘管缠绕于圆柱形管的管壁外侧；圆柱形管的底部连接圆柱形管进气管，圆柱形管的顶端连接圆柱形管出气管，盘管的一侧连接盘管进气管，盘管的另一侧连接盘管出气管，圆柱形管进气管与盘管进气管通过转换接口相连通，圆柱形管出气管与盘管出气管通过转换接口相连通。通过本发明的技术方案，利用了尾气热量，加速了土壤的升温速度，避免了过度消耗能量，距离加热井热传输最远处的土壤温度能够快速达到目标温度，使热脱附修复整体过程消耗能源降低。

技术领域

本发明涉及污染修复技术领域，尤其涉及一种有机污染土壤原位热脱附修复装置和一种有机污染土壤原位热脱附修复方法。

背景技术

土壤是地球表面生物化学循环的重要组成部分，是人类最宝贵的资源，近年来，土壤污染问题频发，严重影响了人类生活，甚至威胁到人类的生存。因此，土壤修复迫在眉睫。目前，有多种不同的方式用来修复土壤，针对挥发性或半挥发性有机污染物污染土壤，热脱附技术具有去除效率高、时间快的显著性优势。土壤热修复技术根据是否需要开挖土方可以分为异位修复和原位修复两类。异位修复技术需要将污染土壤开挖，经预处理系统进入热脱附单元，成本较高，且开挖过程易造成二次污染，因而不适合应用于较大体量的污染土壤修复，已逐步被原位修复所取代。原位热脱附因其修复效果好、周期较短、成本相对较低而备受关注。

根据加热方式，原位热脱附技术通常分为热蒸气强化抽提技术、热传导加热技术、电阻加热技术，研究者们不断探索原位热脱附技术的高效应用。中国专利文献CN103008335A公开了一种原位加热结合双相真空抽吸土壤修复装置，可用于多种地质条件下的有机污染土壤修复。中国专利文献CN205673362U公开了污染场地原位电加热脱附修复装置的加热井，使用电能为清洁能源，不涉及易燃物质存储、没有燃烧尾气排放等特点。关于修复装置的研发，专利CN103008335A和CN205673362U只考虑了有机污染物去除及燃烧废气排放的问题，没有涉及原位热脱附修复效率的问题。同时，以往的研发关注点在加热管及加热管附近的热传输效率，未关注加热管热传导范围最远处的热传输，而原位热脱附设置目标温度时，都以传导范围最远处达到目标温度为准，与此同时加热管附近区域的温度远远超过了目标温度，有时会过度消耗能量。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种有机污染土壤原位热脱附修复装置和方法，通过在圆柱形管外部缠绕设置盘管，并分别在圆柱形管和盘管上设置进气管和出气管，从而在热脱附过程中利用抽提尾气加热周边土壤，利用了尾气热量，加速了土壤的升温速度。此外，该装置的材料为高热导率材料，通过将修复装置设置于加热区域最冷端，使距离加热井热传输最远处的土壤温度快速达到目标温度，从而使热脱附修复整体过程消耗能源降低。

为实现上述目的，本发明提供了一种有机污染土壤原位热脱附修复装置，包括：方形管套、圆柱形管、盘管和转换接口；所述圆柱形管设置于所述方形管套内，所述盘管缠绕于所述圆柱形管的管壁外侧；所述圆柱形管的底部连接圆柱形管进气管，所述圆柱形管的顶端连接圆柱形管出气管，所述盘管的一侧连接盘管进气管，所述盘管的另一侧连接盘管出气管，所述圆柱形管进气管与所述盘管进气管通过所述转换接口相连通，所述圆柱形管出气管与所述盘管出气管通过所述转换接口相连通。

在上述技术方案中，优选地，所述方形管套内填充高热导率材料。

在上述技术方案中，优选地，所述圆柱形管和所述盘管采用铜质或钢质材料制成。

在上述技术方案中，优选地，所述盘管进气管和所述圆柱形管进气管可与抽提尾气相连通。

在上述技术方案中，优选地，所述有机污染土壤原位热脱附修复装置设置于加热区域的最冷端。

本发明还提出一种有机污染土壤原位热脱附修复方法，包括：将抽提尾气分别输送至圆柱形管以及盘管内，以对周边土壤进行加热。