一种模块化电热耦合原位化学清除装备的制作方法

1.本实用新型涉及污染土壤修复技术领域，尤其是涉及一种模块化电热耦合原位化学清除装备。


背景技术：

2.在污染土壤修复领域原位修复技术具有广谱高效、环境干扰少、不存在“异味扰民”问题等优点，应用案例越来越多，原位热脱附和原位化学氧化两种技术已逐渐成为有机污染场地的主流修复技术，但是两种技术都有各自的局限性。原位热脱附技术加热温度高，能源消耗较大，原位化学氧化技术化学药剂在渗透性较差地层不易实现有效地均匀扩散。
3.申请号为(申请公布号cn 111014269 a、申请公布日期2020年4月17日)的实用新型专利申请公开了“污染土壤电热传导原位热脱附修复系统”的技术专利，该专利通过多段电加热管串联组合安装的方式实现不同深度的灵活加热，在一定程度上降低了能耗，但是管壁加热温度高达700℃，土壤加热至350℃，依然存在能耗大的问题。
4.申请号为(申请公布号cn 104624629 a、申请公布日期2015年5月20日)的实用新型专利申请公开了“一种采用双向搅拌注入法修复有机污染物场地的方法”的技术专利，为了解决氧化药剂均匀分布的问题该专利通过平整污染场地、进行浅层地表固化、测量放样、双向搅拌设备就位、移动搅拌设备的钻头、预搅拌钻进、钻杆钻进注入药剂等步骤进行原位修复，但存在步骤繁琐，操作复杂的问题。
5.为了解决以上问题，申请号为(cn 111282983 a、申请公布日期2020年6月16日)的实用新型专利申请公开了“电热耦合化学氧化方法和装置”的技术专利，该专利通过直流电定向迁移技术将氧化药剂均匀分布在场地，通过交流电加热技术加热场地，实现了电加热与化学氧化技术的耦合，在较低的温度下即可完成污染场地的修复，具有高效、节能的特点。但是“电热耦合化学氧化方法和装置”专利中涉及的装备种类繁杂，占地面积大，不方便转移运输，设备规范化集成化问题亟待解决。
6.为解决以上问题，本实用新型针对电热耦合原位化学清除技术，开发了一套模块化装备，有效解决了电热耦合原位化学清除技术的设备占地面积大，模块化集中化水平低、设备拆卸运移不便等不足。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种模块化电热耦合原位化学清除装备，以解决现有技术中存在的电热耦合原位化学清除装备不便于运移的技术问题。本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
8.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
9.本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备，包括氧化药剂注入装置、尾气处理装置以及控制器，所述尾气处理装置、所述氧化药剂注入装置均与所述控制器连接；
10.所述氧化药剂注入装置包括注入装置本体，在所述注入装置本体内依序连接有搅拌罐、注药泵以及流量计，在所述注入装置本体上设置有注入接口，所述注入接口的一端连接在所述注药泵上，所述注入接口的另一端用于与设置在污染土壤内的电极井的注入管连接；
11.所述尾气处理装置包含处理装置本体，在所述处理装置本体上设置有抽提管接口，所述抽提管接口与设置在污染土壤内的抽提井通过管道连接，在所述处理装置本体内依序连接有罗茨风机、气液分离器、吸附箱、引风机、催化燃烧室以及烟囱。
12.进一步地，所述控制器包含电力控制装置、中央控制装置，
13.所述电力控制装置包含电力装置本体，在所述电力装置本体内依序连接有隔离变压器、调压器、整流器以及电控柜，所述中央控制装置、所述电极井均与所述电控柜连接；
14.所述中央控制装置包含中央装置本体，所述中央装置本体内设置有pc主机与plc控制柜，所述plc控制柜与所述尾气处理装置、所述氧化药剂注入装置均电连接。
15.进一步地，所述plc控制柜与设置在污染土壤中的监测井相连接。
16.进一步地，所述中央控制装置通过有线或者无线的方式与所述氧化药剂注入装置、所述尾气处理装置、设置在污染土壤中的监测井、设置在污染土壤中的电极井以及设置在污染土壤中的抽提井连接。
17.进一步地，所述电力控制装置、所述尾气处理装置分别设置在两个集装箱内，所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置设置在一个集装箱内，且所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置之间设置有隔断，避免所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置相互影响。
18.进一步地，在所述电力装置本体上还设置有空调冷却系统。
19.进一步地，所述电力控制装置与所述中央控制装置之间设置有间距。
20.进一步地，所述隔离变压器将电流传递给所述调压器，所述调压器将输出电压调节在0
‑
400v范围内，调压器将电流传递给所述整流器，所述整流器将交流电转换为直流电，并将电流传递给所述电控柜，电控柜设置有多组开关。
21.进一步地，所述罗茨风机将污染土壤中蒸发的污染气体抽提进入气液分离器，气液分离器将土壤气中的水分进行去除，将干燥的土壤气输送至吸附箱，吸附箱对土壤气进行吸附净化，净化后的土壤气通过引风机进入催化燃烧室，催化燃烧的尾气达标后通过烟囱排放至大气。
22.进一步地，所述管道为pvc管道。
23.本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备，所述氧化药剂注入装置用于向污染土壤内注入氧化药剂，所述尾气处理装置用于对土壤气抽提并净化至排放；氧化药剂注入装置和尾气处理装置均分别集成安装在注入装置本体和处理装置本体内，并在注入装置本体和处理装置本体上设置有注入接口和抽提管接口，方便注入装置本体、处理装置本体、控制器、抽提井以及电极井的连接；在运输时，只需要将注入装置本体和处理装置本体整体运输至修复地点，然后通过注入接口和抽提管接口等依序完成安装，大大提高了工作效率，本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备为大型工程应用设备，适用于大、中、小型场地的修复，应用范围广泛，适合国内修复工程工期紧、场地分散的特点，便于在各项目间运输，可大大缩短项目间设备的周转工期。
附图说明
24.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
25.图1是本实用新型的结构示意图。
26.图中1、氧化药剂注入装置；2、电力控制装置；3、尾气处理装置；4、中央控制装置；5、电极井；6、监测井；7、抽提井；10、注入装置本体；11、搅拌罐；12、注药泵；13、流量计；20、电力装置本体；21、隔离变压器；22、调压器；23、整流器；24、电控柜；30、处理装置本体；31、罗茨风机；32、气液分离器；33、吸附箱；34、引风机；35、催化燃烧室；36、烟囱；40、中央装置本体；41、pc主机；42、plc控制柜；71、筛网。
具体实施方式
27.下面可以参照附图图1以及文字内容理解本实用新型的内容以及本实用新型与现有技术之间的区别点。下文通过附图以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：可以将本实用新型提供的任一技术手段进行替换或将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到新的技术方案。本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案以及本领域技术人员将本实用新型提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的新的技术方案。
28.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上；术语
″
上
″
、
″
下
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
内
″
、
″
外
″
、
″
前端
″
、
″
后端
″
、
″
头部
″
、
″
尾部
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语
″
第一
″
、
″
第二
″
、
″
第三
″
等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.本实用新型提供了一种方便运输的模块化电热耦合原位化学清除装备。
31.下面结合图1对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
32.本实用新型提供了一种模块化电热耦合原位化学清除装备，包括氧化药剂注入装
置、尾气处理装置以及控制器，所述尾气处理装置、所述氧化药剂注入装置均与所述控制器连接；
33.所述氧化药剂注入装置包括注入装置本体，在所述注入装置本体内依序连接有搅拌罐、注药泵以及流量计，在所述注入装置本体上设置有注入接口，所述注入接口的一端连接在所述注药泵上，所述注入接口的另一端用于与设置在污染土壤内的电极井的注入管连接；
34.所述尾气处理装置包含处理装置本体，在所述处理装置本体上设置有抽提管接口，所述抽提管接口与设置在污染土壤内的抽提井通过管道连接，在所述处理装置本体内依序连接有罗茨风机、气液分离器、吸附箱、引风机、催化燃烧室以及烟囱。
35.本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备，所述氧化药剂注入装置用于向污染土壤内注入氧化药剂，所述尾气处理装置用于对土壤气抽提并净化至排放；氧化药剂注入装置和尾气处理装置均分别集成安装在注入装置本体和处理装置本体内，并在注入装置本体和处理装置本体上设置有注入接口和抽提管接口，方便注入装置本体、处理装置本体、控制器、抽提井以及电极井的连接；在运输时，只需要将注入装置本体和处理装置本体整体运输至修复地点，然后通过注入接口和抽提管接口等依序完成安装，大大提高了工作效率，本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备为大型工程应用设备，适用于大、中、小型场地的修复，应用范围广泛，适合国内修复工程工期紧、场地分散的特点，便于在各项目间运输，可大大缩短项目间设备的周转工期。
36.作为可选地实施方式，所述控制器包含电力控制装置、中央控制装置，
37.所述电力控制装置包含电力装置本体，在所述电力装置本体内依序连接有隔离变压器、调压器、整流器以及电控柜，所述中央控制装置、所述电极井均与所述电控柜连接；
38.所述中央控制装置包含中央装置本体，所述中央装置本体内设置有pc主机与plc控制柜，所述plc控制柜与所述尾气处理装置、所述氧化药剂注入装置均电连接。
39.所述的隔离变压器为多功能电极井提供电源，同时可以保障整套示范场地的用电安全，隔离变压器将电流传递给调压器，调压器12可以根据需要将输出电压调节在0
‑
400v范围内，调压器将电流传递给整流器，整流器可以根据需要将交流电转换为直流电，整流器将电流传递给电控柜，电控柜设置有多组开关，与电极井相连。
40.作为可选地实施方式，所述plc控制柜与设置在污染土壤中的监测井相连接。plc控制柜获取监测井中的温度、压力值、注射管道内的流量等数据，并根据数据值对场地运行状况进行调整。
41.作为可选地实施方式，所述中央控制装置通过有线或者无线的方式与所述氧化药剂注入装置、所述尾气处理装置、设置在污染土壤中的监测井、设置在污染土壤中的电极井以及设置在污染土壤中的抽提井连接。
42.作为可选地实施方式，所述电力控制装置、所述尾气处理装置分别设置在两个集装箱内，所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置设置在一个集装箱内，且所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置之间设置有隔断，避免所述中央控制装置和所述氧化药剂注入装置相互影响。通过将各个装置分别放置在集装箱内进行运输，方便运输；由于各个装置之间留有接口，安装非常方便。
43.作为可选地实施方式，在所述电力装置本体上还设置有空调冷却系统。避免电器
元件温度过高。
44.作为可选地实施方式，所述电力控制装置与所述中央控制装置之间设置有间距，避免强电对弱电信号的干扰。
45.作为可选地实施方式，所述隔离变压器将电流传递给所述调压器，所述调压器将输出电压调节在0
‑
400v范围内，调压器将电流传递给所述整流器，所述整流器将交流电转换为直流电，并将电流传递给所述电控柜，电控柜设置有多组开关，用于与电极井连接。
46.作为可选地实施方式，所述罗茨风机将污染土壤中蒸发的污染气体抽提进入气液分离器，气液分离器将土壤气中的水分进行去除，将干燥的土壤气输送至吸附箱，吸附箱对土壤气进行吸附净化，净化后的土壤气通过引风机进入催化燃烧室，催化燃烧的尾气达标后通过烟囱排放至大气。
47.作为可选地实施方式，所述管道为pvc管道。
48.实施例1:
49.本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备，包括氧化药剂注入装置1、电力控制装置2、尾气处理装置3以及中央控制装置4。
50.所述的氧化药剂注入装置1包括注入装置本体10，在所述注入装置本体10内依序连接的搅拌罐11、注药泵12以及流量计13。氧化药剂与溶解剂水在搅拌罐11的搅拌作用下按比例均匀混合，在注药泵12的作用下注入设置在污染土壤内的电极井5，流量计13对氧化药剂的注入量进行实时监测。
51.所述的电力控制装置2包括电力装置本体20，在所述电力装置本体内依序连接的隔离变压器21、调压器22、整流器23以及电控柜24。所述的隔离变压器21为设置在污染土壤内的电极井5提供电源，同时可以保障整套示范场地的用电安全，隔离变压器21将电流传递给调压器22，调压器22可以根据需要将输出电压调节在0
‑
400v范围内，调压器22将电流传递给整流器23，整流器23可以根据需要将交流电转换为直流电，整流器23将电流传递给电控柜24，电控柜24设置有多组开关，分别与设置在污染土壤内的电极井5相连。
52.所述的尾气处理装置3包括处理装置本体30，在所述处理装置本体30上依序连接的罗茨风机31、气液分离器32、吸附箱33、引风机34、催化燃烧室35以及烟囱36。土壤中蒸发的污染气体在罗茨风机31的抽提作用下通过设置在污染土壤内的抽提井7进入气液分离器32，在所述抽提井7上设置有筛网71，筛网防止土壤吸进入抽提井7内，气液分离器32将土壤气中的水分进行去除，将干燥的土壤气输送至吸附箱33，吸附箱33对土壤气进行吸附净化，净化后的土壤气通过引风机34进入催化燃烧室35，氧化燃烧的尾气达标后通过烟囱36排放至大气。
53.所述的中央控制装置4包括中央装置本体40，所述中央装置本体40内设置有pc主机41与plc控制柜42，plc控制柜42兼具信号接收与输出功能，可以通过有线或无线的方式收集设置在污染土壤内的监测井6的温度、压力值以及注射管道的流量、电极的电位等数据，并上传至pc主机41，pc主机41通过组态软件对数据进行显示，根据预设的数据值自动或手动对泵、风机、电控柜等控制元件对场地运行状况进行调整。
54.本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备的工作过程如下：
55.1、所述搅拌罐11将氧化药剂与水均匀搅拌后通过注药泵12注入电极井5，氧化药剂通过电极井5开缝进入污染土壤。
56.2、电极井5在电力控制装置2的作用下向土壤地块输送电能，将土壤视为电阻，土壤电阻在电流的作用下温度逐渐升高，提高氧化药剂的氧化还原反应速率，实现电
‑
热耦合原位化学清除的目的。
57.3、中央控制装置4可以收集温度、压力、流量、电位等现场运行数据，将收集的数据与pc主机41上的组态软件预设数值进行对比，通过对比结果自动调整电极电流的大小与通断，同时可以通过中央控制装置4调节注药泵12、罗茨风机31、引风机34等执行元件的启停与功率。
58.本实用新型提供的模块化电热耦合原位化学清除装备，在运输时，将所述电力控制装置2、所述尾气处理装置3分别设置在两个集装箱内，所述中央控制装置4和所述氧化药剂注入装置1设置在一个集装箱内，且所述中央控制装置4和所述氧化药剂注入装置1之间设置有隔断，避免所述中央控制装置4和所述氧化药剂注入装置1相互影响。
59.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。