[发明专利]一种污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法

权利要求书

1.一种污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

测定每个土层的相关物理特性；

基于所测定的所述土层的相关物理特性计算所述每个土层的有效密度、有效热容、有效导热系数；

再基于土壤污染物浓度、类型得出污染物蒸发潜热以及实验室测定的蒸发速率，计算蒸发电加热井影响范围内水分和污染物所需能量，以计算出对应土层土壤中的温度；

再依据工期计算出不同土层对应的分段电加热井所需加热功率；

启动加热系统对对应地所述土层进行加热并基于检测到的土层温度变化进行加热温度的调整；

所述计算出对应土层土壤中的温度T的公式如下：

其中：

ρ_eff＝θ_wρ_w+θ_sρ_s+θ_vρ_v

c_p，eff＝(θ_wρ_wc_p，w+θ_sρ_sc_p，s+θ_vρ_vc_p，v)/ρ_eff

ρ_eff为有效密度，c_p，eff为有效热容，λ_eff为有效导热系数，ρ_w、ρ_s、ρ_v分别是水分，土壤，气体的密度，c_p，w、c_p，s、c_p，v分别是水分，土壤，气体的比热容；

λ_dry与λ_wet分别是干土与湿土导热系数，θ_s、θ_w、θ_v依次为土壤、水分、气体的体积分数；

其中，Q为蒸发电加热井影响范围内水分和污染物所需能量；

为实验室测定的蒸发速率；

ΔH_vap为土壤污染物浓度、类型得出污染物蒸发潜热。

2.根据权利要求1所述的污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法，其特征在于，所述启动加热系统对对应地所述土层进行加热并基于检测到的土层温度变化进行加热温度的调整包括：布设好加热系统，以及阻隔层。

3.根据权利要求2所述的污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法，其特征在于，所述启动加热系统对对应地所述土层进行加热并基于检测到的土层温度变化进行加热温度的调整还包括：土壤加热时，当土壤监测温度低于100℃时，以含水率最高，导热系数最低、比热容最高的土层为参考，当其他土层的温度低于该土层时，调大该土层相应分段电加热器的加热功率，当其他土层的温度高于该土层时，调小该土层相应分段电加热器的加热功率。

4.根据权利要求3所述的污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法，其特征在于，所述启动加热系统对对应地所述土层进行加热并基于检测到的土层温度变化进行加热温度的调整还包括：当土壤温度维持在100℃左右时，通过检测不同土层中抽提气含水率来判断加热进程，以含水率最高的土层为参照，当其他土层抽提气含水率高于该土层时，调小土层相应分段电加热器的加热功率，当其他土层抽提气含水率低于该土层时，调大土层相应分段电加热器的加热功率，使得水分蒸发面平行于电加热井。

5.根据权利要求4所述的污染场地分段电加热原位热脱附修复系统控制方法，其特征在于，所述启动加热系统对对应地所述土层进行加热并基于检测到的土层温度变化进行加热温度的调整还包括：当汽化污染物所需能量占汽化水分所需能量的5％以上，土壤温度接近该污染物沸点时，通过检测不同土层中抽提气总挥发性有机物浓度来判断加热进程，汽化潜热最高，导热系数最低、比热容最高的土层为参考，当其他土层抽提气污染物浓度高于该土层时，调小土层相应分段电加热器的加热功率，当其他土层抽提气污染物浓度低于该土层时，调大土层相应分段电加热器的加热功率，使得污染物蒸发面平行于电加热井。