CN112517622B - 一种污染土壤强化原位热脱附加热装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污染土壤强化原位热脱附加热装置及方法，加热装置包括有安装坑道、加热管、抽提取管、蒸汽锅炉、抽提取泵、供电站、空压机和控制器，其中安装坑道开设在污染土体的一端，安装坑道的底部低于污染土体中污染物的底部进行设置，加热管和抽提取管设置有数组，数组加热管和抽提取管在水平方向交替分层布设在污染土体内。其方法为：步骤一、为抽提取管和加热管水平作业空间；步骤二、在安装坑道中施做水平交错孔洞；步骤三、安装调试设备；步骤四、形成微小循环；步骤五、使加热管保持较高的热传导性；步骤六、无害化处理后排放；步骤七、实现土壤污染物精准热脱附。有益效果：形成微小循环，提高修复效率，保证热传导效率。

Description

一种污染土壤强化原位热脱附加热装置及方法

技术领域

本发明涉及一种污染土壤修复装置及方法，特别涉及一种污染土壤强化原位热脱附加热装置及方法。

背景技术

近年来，由于工业粗放式发展，化工厂和垃圾填埋场等区域土壤受到污染。在土壤污染修复方面，多见于浅层土壤的异位修复，而关于深层土壤的原位修复技术方面起步较晚。土壤原位热脱附技术由于无需开挖、转运土方，对周围土壤环境扰动小，污染物去除彻底，可修复深层土壤而被逐步推广。

根据加热方式的不同，原位热脱附技术分为蒸汽加热(SEE)、电阻加热(ERH)、热传导加热(TCH)3种类型。根据能量形式的不同热传导加热(TCH)又分为燃气加热和电加热两种。蒸汽加热温度低，处理周期长，处理效率低；电阻加热技术加热温度低，有一定的操作危险性；热传导加热由于加热温度高，可处理大多数挥发和半挥发污染物，处理效率高的特点而被广泛采用。

然而，现有的原位热传导脱附技术为竖直加热井和抽提取井布置，虽然具有非开挖高效去除深层土壤中污染物的优势，但热脱附系统在实际运用中存在能量传输不明确，仅仅依靠向地层传热，通过热传导脱附的污染物温度高，污染物余热无法二次利用，能量利用率低，无法智能精准控制不同深度土壤加热温度和各深度加热功率调整，不能有针对性的控制各土壤层加热和抽提取功能的启闭，使土壤未脱附完成区污染物向已修复土壤层迁移，导致二次污染，在复杂土壤层中效果不佳，在致密土层中污染物脱附效率低，且随着加热土壤中水分减少，热传导效率降低的问题，燃气热传导加热方式还会随着热空气在管程中运输产生温度损失的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的原位热传导脱附采用的竖直加热井和抽提取井所存在的诸多问题而提供的一种污染土壤强化原位热脱附加热装置及方法。

本发明提供的污染土壤强化原位热脱附加热装置包括有安装坑道、加热管、抽提取管、蒸汽锅炉、抽提取泵、供电站、空压机和控制器，其中安装坑道开设在污染土体的一端，安装坑道的底部低于污染土体中污染物的底部进行设置，加热管和抽提取管设置有数组，数组加热管和抽提取管在水平方向交替分层布设在污染土体内，加热管的进口和抽提取管的出口装配在安装坑道位于污染土体一侧的侧壁上，加热管通过管路与空压机相连接，空压机为加热管内提供高压气体，空压机的进气管与蒸汽锅炉相连接，抽提取管通过管路与抽提取泵相连接，供电站通过控制器分别与加热管、空压机、蒸气锅炉和抽提取泵相连接，供电站为加热管、空压机、蒸气锅炉、抽提取泵和控制器提供电力，空压机、蒸气锅炉、加热管和抽提取泵与控制器相连接，控制器控制空压机、蒸气锅炉、加热管和抽提取泵的工作。

每组加热管是由数节管体连接组合而成，每节管体均是由外管和内管组成，其中内管插设在外管内，外管和内管为同心的圆柱形钢管，内管的外壁与外管的内壁之间周圈的间隙内均布有十二个套管，套管也为钢管，外管、内管和套管均为耐高温耐腐蚀钢材制成，两个套管之间穿过内管与外管的侧壁设置有通透的注气孔，内管的内腔能够通入蒸气或热空气，内管的内腔中通入的蒸气或热空气通过注气孔向加热管的周圈喷出，加热管的尾端通过封堵进行密封，每个套管内均装配有工业加热棒，每四根工业加热棒并联为一组，十二根工业加热棒共分为三组，相邻组的工业加热棒之间采用三角形接法，工业加热棒由耐高温耐腐蚀材料制成，工业加热棒通过控制器与供电站相连接并由供电站提供电力，工业加热棒与控制器连接并由控制器调节加热功率。

加热管与空压机的连接管路上装配有第一压力表，加热管进口处的连接管路上装配有第一控制阀，第一压力表和第一控制阀均与控制器相连接，第一压力表能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器，控制器通过第一压力表传输的数据控制空压机输出总气压，控制器通过第一压力表传输的数据控制各加热管端的第一控制阀开启大小从而调节各加热管气压。

抽提取管与抽提取泵相连接的管路上装配有第二压力表，抽提取管出口的连接管路上装配有第二控制阀，第二压力表和第二控制阀均与控制器相连接，第二压力表能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器，控制器通过第二压力表传输的数据控制抽提取泵的输出功率，控制器通过第二压力表传输的数据控制各抽提取管端的第二控制阀开启大小从而调节各抽提取管气压，抽提取管内还装配有温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器，温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器与控制器相连接，温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，抽提取管与抽提取泵之间的连接管路上还连接有余热交换站，靠近余热交换站的连接管路上装配有流量计，余热交换站通过管路与空压机相连通，抽提取管内输出的热能通过余热交换站传输到空压机使用，抽提取泵还连接有污染物处理器，抽提取泵从抽提取管中泵出的污染物经过污染物处理器进行无害化处理后排出。

每组抽提取管均是由数节组合而成，抽提取管的管壁周圈开设有通透的进口用于周围土体中污染物的输入排出。

控制器是由输入端、数显控制柜和输出端组成，输入端和输出端均与数显控制柜相连接，输入端输入的数据能够通过数显控制柜进行显示，通过数显控制柜的指令能够通过输出端输出，其中控制器的输入端与第一压力表、第二压力表、温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器相连接，控制器的输出端与第一控制阀、第二控制阀、蒸气锅炉、抽提取泵和空压机相连接，通过第一压力表、第二压力表、温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器采集的数据传送到控制器的输入端，控制器根据数显控制柜设置好的加压压力、加热温度、湿度和污染物浓度阈值，控制器输出控制指令给空压机或第一控制阀从而调节加热管压力，控制器输出控制指令给工业加热棒调节加热管功率，控制器输出控制指令给蒸汽锅炉用于调节蒸气输入量，控制器输出控制指令给第二控制阀控制第二控制阀的启闭。

上述的蒸气锅炉、抽提取泵、供电站、控制器、第一压力表、第一控制阀、空压机、工业加热棒、第二压力表、第二控制阀、温度传感器、湿度传感器、污染物检测传感器、余热交换站、流量计和污染物处理器均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本发明提供的污染土壤强化原位热脱附加热方法，其方法如下所述：

步骤一、开挖设定宽度的安装坑道作为抽提取管和加热管水平作业空间，安装坑道的长度根据污染场地尺寸确定，安装坑道的深度大于污染物埋深1m，安装坑道两侧由密封性好可重复利用的SMW工法桩作为安装坑道的围护结构，并做对撑支护，制作围护结构时预留抽提取管和加热管的布孔孔洞，在导热系数小的土壤层适当增大布孔密度；

步骤二、在安装坑道中施做加热管和抽提取管水平交错孔洞，布孔上下间隔1.5m-3m,在抽提取管内安装温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器，将加热管和抽提取管分别首尾拼接置入相应孔洞，安装坑道围护结构与加热管和抽提取管间通过微膨胀补偿收缩混凝土密封，在加热管进口端安装第一控制阀和第一压力表，在抽提取管的出口端安装第二控制阀和第二压力表，抽提取管上的第二控制阀和第二压力表以及加热管上的第一控制阀和第一压力表通过导线与供电站和控制器连接，第一压力表和第一控制阀通过加热管端部导管与空压机连接，抽提取管出口通过导管与抽提取泵连接，并将工业加热棒和各传感器导线通过管端引出地表，工业加热棒通过控制器与供电站连接，为了检测和控制方便，第一压力表、第一控制阀、第二压力表和第二控制阀也可以设置于地表；

步骤三、安装调试供电站、控制器、空压机、蒸汽锅炉、抽提取泵和污染物处理器，打开供电站、控制器、空压机、蒸汽锅炉、抽提取泵和污染物处理器，确保各设备安全运行良好，检测各深度土壤温度、湿度和污染物浓度的初始值；

步骤四、加热管端的第一控制阀和抽提取管端的第二控制阀开启，加热管进行通电对土壤加热，空压机泵入高压气体，加压压力大于1Mpa，且随着土壤深度增加，压力逐渐增大，通过高压气体切割疏通土壤孔隙，扩大土壤与热空气接触面积，加热管与抽提取管配合，在加热管和抽提取管间实现热空气携带污染物的扩散通道，形成微小循环，加速热对流，加快污染物扩散；

步骤五、启动控制器实时检测土壤温度、湿度、污染物浓度，当温度传感器检测到某深度土壤温度低于控制器中数显控制柜设置的加热温度阈值时，数显控制柜分别通过加热管控制指令提高加热管功率，空压机持续向加热管供给高压气体，使污染物快速挥发扩散，当湿度传感器检测到某深度土壤湿度低于数显控制柜设置的湿度阈值时，控制器通过蒸汽锅炉控制指令调节蒸气供应量以增大土壤热传导效率，使加热管保持较高的热传导性；

步骤六、脱附出的污染物由抽提取泵经水平向抽提取管引出地表，污染物通过余热交换站进行余热回收，热交换后的热空气通入空压机，热量回收后的污染物由污染物处理器无害化处理后排放；

步骤七、随着热脱附时间推移，通过污染物检测传感器获取的某深度土壤污染物浓度信息传送到控制器的输入端，当污染物浓度低于控制器中数显控制柜设置的污染浓度阈值时，由数显控制柜根据设置好的污染物阈值，控制器输出控制指令将该深度加热管中的工业加热棒断路，该深度第一控制阀和第二控制阀不再受第一压力表和第二压力表传入控制器的信息控制，并且关闭该深度加热管端的第一控制阀和抽提取管端的第二控制阀，降低能源消耗，防止其他区域污染物向该区域迁移，实现土壤污染物精准热脱附。

本发明的有益效果：

本发明提供的技术方案能够实现不同深度污染土壤精准加热和污染物抽提取。通过水平分层布设加热管和抽提取管能够控制不同地层(对应不同深度)加热管温度和蒸汽/热空气压力。本发明通过高压气体切割疏通土壤孔隙，能够扩大土壤层与热空气接触面积，促进脱附污染物流通，在加热管和抽提取管间形成微小循环，提高热传导加热修复效率。本发明能够根据不同深度污染物修复情况，关闭/开启加热管和抽提取管功能，节省能源，防止土壤污染物浓度高的区域污染物向已修复土壤层迁移，避免二次污染。本发明弥补热传导中由于水分减少导致的加热管热传导效率低的问题，保证热传导效率。本发明通过电加热方法避免深层土壤热脱附中蒸汽/热空气在管程运输中的温度损失，同时将脱附出的污染物余热回收注入加热管中，节省能源。

附图说明

图1为本发明所述加热装置整体结构示意图。

图2为本发明所述加热管和抽提取管布置横断面示意图。

图3为本发明所述加热管单节结构示意图。

图4为本发明所述加热管断面结构示意图。

图5为本发明所述工业加热棒连接关系电路示意图。

图6为本发明所述控制器结构及连接关系框图。

上图中的标注如下：

1、安装坑道 2、加热管 3、抽提取管 4、蒸汽锅炉 5、抽提取泵

6、供电站 7、控制器8、第一压力表 9、第一控制阀 10、空压机

11、外管 12、内管 13、套管 14、工业加热棒 15、注气孔

16、第二压力表 17、第二控制阀 18、温度传感器 19、湿度传感器

20、污染物检测传感器 21、余热交换站 22、流量计 23、污染物处理器

24、输入端 25、数显控制柜 26、输出端。

具体实施方式

请参阅图1至图6所示：

本发明提供的污染土壤强化原位热脱附加热装置包括有安装坑道1、加热管2、抽提取管3、蒸汽锅炉4、抽提取泵5、供电站6、空压机10和控制器7，其中安装坑道1开设在污染土体的一端，安装坑道1的底部低于污染土体中污染物的底部进行设置，加热管2和抽提取管3设置有数组，数组加热管2和抽提取管3在水平方向交替分层布设在污染土体内，加热管2的进口和抽提取管3的出口装配在安装坑道1位于污染土体一侧的侧壁上，加热管2通过管路与空压机10相连接，空压机10为加热管2内提供高压气体，空压机10的进气管与蒸汽锅炉4相连接，抽提取管3通过管路与抽提取泵5相连接，供电站6通过控制器7分别与加热管2、空压机10、蒸气锅炉4和抽提取泵3相连接，供电站6为加热管2、空压机10、蒸气锅炉4、抽提取泵3和控制器7提供电力，空压机10、蒸气锅炉4、加热管2和抽提取泵5与控制器7相连接，控制器7控制空压机10、蒸气锅炉4、加热管2和抽提取泵5的工作。

每组加热管2是由数节管体连接组合而成，每节管体均是由外管11和内管12组成，其中内管12插设在外管11内，外管11和内管12为同心的圆柱形钢管，内管12的外壁与外管11的内壁之间周圈的间隙内均布有十二个套管13，套管13也为钢管，外管11、内管12和套管13均为耐高温耐腐蚀钢材制成，两个套管13之间穿过内管12与外管11的侧壁设置有通透的注气孔15，内管12的内腔能够通入蒸气或热空气，内管12的内腔中通入的蒸气或热空气通过注气孔15向加热管2的周圈喷出，加热管2的尾端通过封堵进行密封，每个套管13内均装配有工业加热棒14，每四根工业加热棒14并联为一组，十二根工业加热棒14共分为三组，相邻组的工业加热棒14之间采用三角形接法，工业加热棒14由耐高温耐腐蚀材料制成，工业加热棒14通过控制器7与供电站6相连接并由供电站6提供电力，工业加热棒14与控制器7连接并由控制器7调节加热功率。

加热管2与空压机10的连接管路上装配有第一压力表8，加热管2进口处的连接管路上装配有第一控制阀9，第一压力表8和第一控制阀9均与控制器7相连接，第一压力表8能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器7，控制器7通过第一压力表8传输的数据控制空压机10输出总气压，控制器7通过第一压力表8传输的数据控制各加热管2端的第一控制阀9开启大小从而调节各加热管2气压。

抽提取管3与抽提取泵5相连接的管路上装配有第二压力表16，抽提取管3出口的连接管路上装配有第二控制阀17，第二压力表16和第二控制阀17均与控制器7相连接，第二压力表16能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器7，控制器7通过第二压力表16传输的数据控制抽提取泵5的输出功率，控制器7通过第二压力表16传输的数据控制各抽提取管3端的第二控制阀17开启大小从而调节各抽提取管3气压，抽提取管3内还装配有温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20，温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20与控制器7相连接，温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20能够把采集的数据实时传输给控制器7，抽提取管3与抽提取泵5之间的连接管路上还连接有余热交换站21，靠近余热交换站21的连接管路上装配有流量计22，余热交换站21通过管路与空压机10相连通，抽提取管3内输出的热能通过余热交换站21传输到空压机10使用，抽提取泵5还连接有污染物处理器23，抽提取泵5从抽提取管3中泵出的污染物经过污染物处理器23进行无害化处理后排出。

每组抽提取管3均是由数节组合而成，抽提取管3的管壁周圈开设有通透的进口用于周围土体中污染物的输入排出。

控制器7是由输入端24、数显控制柜25和输出端26组成，输入端24和输出端26均与数显控制柜25相连接，输入端24输入的数据能够通过数显控制柜25进行显示，通过数显控制柜25的指令能够通过输出端26输出，其中控制器7的输入端24与第一压力表8、第二压力表16、温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20相连接，控制器7的输出端与第一控制阀9、第二控制阀17、蒸气锅炉4、抽提取泵5和空压机10相连接，通过第一压力表8、第二压力表16、温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20采集的数据传送到控制器7的输入端24，控制器7根据数显控制柜25设置好的加压压力、加热温度、湿度和污染物浓度阈值，控制器7输出控制指令给空压机10或第一控制阀9从而调节加热管2压力，控制器7输出控制指令给工业加热棒14调节加热管2功率，控制器7输出控制指令给蒸汽锅炉4用于调节蒸气输入量，控制器7输出控制指令给第二控制阀17控制第二控制阀17的启闭。

上述的蒸气锅炉4、抽提取泵5、供电站6、控制器7、第一压力表8、第一控制阀9、空压机10、工业加热棒14、第二压力表16、第二控制阀17、温度传感器18、湿度传感器19、污染物检测传感器20、余热交换站21、流量计22和污染物处理器23均为现有设备的组装，因此，具体型号和规格没有进行赘述。

本发明提供的污染土壤强化原位热脱附加热方法，其方法如下所述：

步骤一、开挖设定宽度的安装坑道1作为抽提取管3和加热管2水平作业空间，安装坑道1的长度根据污染场地尺寸确定，安装坑道1的深度大于污染物埋深1m，安装坑道1两侧由密封性好可重复利用的SMW工法桩作为安装坑道1的围护结构，并做对撑支护，制作围护结构时预留抽提取管3和加热管2的布孔孔洞，在导热系数小的土壤层适当增大布孔密度；

步骤二、在安装坑道1中施做加热管2和抽提取管3水平交错孔洞，布孔上下间隔1.5m-3m,在抽提取管3内安装温度传感器18、湿度传感器19和污染物检测传感器20，将加热管2和抽提取管3分别首尾拼接置入相应孔洞，安装坑道1围护结构与加热管2和抽提取管3间通过微膨胀补偿收缩混凝土密封，在加热管2进口端安装第一控制阀9和第一压力表8，在抽提取管3的出口端安装第二控制阀17和第二压力表16，抽提取管3上的第二控制阀17和第二压力表16以及加热管2上的第一控制阀9和第一压力表8通过导线与供电站6和控制器7连接，第一压力表8和第一控制阀9通过加热管2端部导管与空压机10连接，抽提取管3出口通过导管与抽提取泵5连接，并将工业加热棒14和各传感器导线通过管端引出地表，工业加热棒14通过控制器7与供电站6连接，为了检测和控制方便，第一压力表8、第一控制阀9、第二压力表16和第二控制阀17也可以设置于地表；

步骤三、安装调试供电站6、控制器7、空压机10、蒸汽锅炉4、抽提取泵5和污染物处理器23，打开供电站6、控制器7、空压机10、蒸汽锅炉4、抽提取泵5和污染物处理器23，确保各设备安全运行良好，检测各深度土壤温度、湿度和污染物浓度的初始值；

步骤四、加热管2端的第一控制阀9和抽提取管3端的第二控制阀17开启，加热管2进行通电对土壤加热，空压机10泵入高压气体，加压压力大于1Mpa，且随着土壤深度增加，压力逐渐增大，通过高压气体切割疏通土壤孔隙，扩大土壤与热空气接触面积，加热管2与抽提取管3配合，在加热管2和抽提取管3间实现热空气携带污染物的扩散通道，形成微小循环，加速热对流，加快污染物扩散；

步骤五、启动控制器7实时检测土壤温度、湿度、污染物浓度，当温度传感器18检测到某深度土壤温度低于控制器7中数显控制柜25设置的加热温度阈值时，数显控制柜25分别通过加热管2控制指令提高加热管2功率，空压机10持续向加热管2供给高压气体，使污染物快速挥发扩散，当湿度传感器19检测到某深度土壤湿度低于数显控制柜25设置的湿度阈值时，控制器7通过蒸汽锅炉4控制指令调节蒸气供应量以增大土壤热传导效率，使加热管2保持较高的热传导性；

步骤六、脱附出的污染物由抽提取泵5经水平向抽提取管3引出地表，污染物通过余热交换站21进行余热回收，热交换后的热空气通入空压机10，热量回收后的污染物由污染物处理器23无害化处理后排放；

步骤七、随着热脱附时间推移，通过污染物检测传感器20获取的某深度土壤污染物浓度信息传送到控制器7的输入端24，当污染物浓度低于控制器7中数显控制柜25设置的污染浓度阈值时，由数显控制柜25根据设置好的污染物阈值，控制器7输出控制指令将该深度加热管2中的工业加热棒14断路，该深度第一控制阀9和第二控制阀17不再受第一压力表8和第二压力表16传入控制器7的信息控制，并且关闭该深度加热管2端的第一控制阀9和抽提取管3端的第二控制阀17，降低能源消耗，防止其他区域污染物向该区域迁移，实现土壤污染物精准热脱附。

Claims (5)

1.一种污染土壤强化原位热脱附加热装置，包括有安装坑道、加热管、抽提取管、蒸汽锅炉、抽提取泵、供电站、空压机和控制器，其中安装坑道开设在污染土体的一端，安装坑道的底部低于污染土体中污染物的底部进行设置，加热管和抽提取管设置有数组，数组加热管和抽提取管在水平方向交替分层布设在污染土体内，加热管的进口和抽提取管的出口装配在安装坑道位于污染土体一侧的侧壁上，加热管通过管路与空压机相连接，空压机为加热管内提供高压气体，空压机的进气管与蒸汽锅炉相连接，抽提取管通过管路与抽提取泵相连接，供电站通过控制器分别与加热管、空压机、蒸气锅炉和抽提取泵相连接，供电站为加热管、空压机、蒸气锅炉、抽提取泵和控制器提供电力，空压机、蒸气锅炉、加热管和抽提取泵与控制器相连接，控制器控制空压机、蒸气锅炉、加热管和抽提取泵的工作，其特征在于：所述的加热管与空压机的连接管路上装配有第一压力表，加热管进口处的连接管路上装配有第一控制阀，第一压力表和第一控制阀均与控制器相连接，第一压力表能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器，控制器通过第一压力表传输的数据控制空压机输出总气压，控制器通过第一压力表传输的数据控制各加热管端的第一控制阀开启大小从而调节各加热管气压，抽提取管与抽提取泵相连接的管路上装配有第二压力表，抽提取管出口的连接管路上装配有第二控制阀，第二压力表和第二控制阀均与控制器相连接，第二压力表能够把连接管路上的压力数据实时传输给控制器，控制器通过第二压力表传输的数据控制抽提取泵的输出功率，控制器通过第二压力表传输的数据控制各抽提取管端的第二控制阀开启大小从而调节各抽提取管气压，抽提取管内还装配有温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器，温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器与控制器相连接，温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器能够把采集的数据实时传输给控制器，抽提取管与抽提取泵之间的连接管路上还连接有余热交换站，靠近余热交换站的连接管路上装配有流量计，余热交换站通过管路与空压机相连通，抽提取管内输出的热能通过余热交换站传输到空压机使用，抽提取泵还连接有污染物处理器，抽提取泵从抽提取管中泵出的污染物经过污染物处理器进行无害化处理后排出。

2.根据权利要求1所述的一种污染土壤强化原位热脱附加热装置，其特征在于：所述的每组加热管是由数节管体连接组合而成，每节管体均是由外管和内管组成，其中内管插设在外管内，外管和内管为同心的圆柱形钢管，内管的外壁与外管的内壁之间周圈的间隙内均布有十二个套管，套管也为钢管，外管、内管和套管均为耐高温耐腐蚀钢材制成，两个套管之间穿过内管与外管的侧壁设置有通透的注气孔，内管的内腔能够通入蒸气或热空气，内管的内腔中通入的蒸气或热空气通过注气孔向加热管的周圈喷出，加热管的尾端通过封堵进行密封，每个套管内均装配有工业加热棒，每四根工业加热棒并联为一组，十二根工业加热棒共分为三组，相邻组的工业加热棒之间采用三角形接法，工业加热棒由耐高温耐腐蚀材料制成，工业加热棒通过控制器与供电站相连接并由供电站提供电力，工业加热棒与控制器连接并由控制器调节加热功率。

3.根据权利要求1所述的一种污染土壤强化原位热脱附加热装置，其特征在于：所述的每组抽提取管均是由数节组合而成，抽提取管的管壁周圈开设有通透的进口用于周围土体中污染物的输入排出。

4.根据权利要求1或2所述的一种污染土壤强化原位热脱附加热装置，其特征在于：所述的控制器是由输入端、数显控制柜和输出端组成，输入端和输出端均与数显控制柜相连接，输入端输入的数据能够通过数显控制柜进行显示，通过数显控制柜的指令能够通过输出端输出，其中控制器的输入端与第一压力表、第二压力表、温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器相连接，控制器的输出端与第一控制阀、第二控制阀、蒸气锅炉、抽提取泵和空压机相连接，通过第一压力表、第二压力表、温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器采集的数据传送到控制器的输入端，控制器根据数显控制柜设置好的加压压力、加热温度、湿度和污染物浓度阈值，控制器输出控制指令给空压机或第一控制阀从而调节加热管压力，控制器输出控制指令给工业加热棒调节加热管功率，控制器输出控制指令给蒸汽锅炉用于调节蒸气输入量，控制器输出控制指令给第二控制阀控制第二控制阀的启闭。

5.一种污染土壤强化原位热脱附加热方法，其特征在于：其方法如下所述：

步骤一、开挖设定宽度的安装坑道作为抽提取管和加热管水平作业空间，安装坑道的长度根据污染场地尺寸确定，安装坑道的深度大于污染物埋深1m，安装坑道两侧由密封性好可重复利用的SMW工法桩作为安装坑道的围护结构，并做对撑支护，制作围护结构时预留抽提取管和加热管的布孔孔洞，在导热系数小的土壤层适当增大布孔密度；

步骤二、在安装坑道中施做加热管和抽提取管水平交错孔洞，布孔上下间隔1.5m-3m,在抽提取管内安装温度传感器、湿度传感器和污染物检测传感器，将加热管和抽提取管分别首尾拼接置入相应孔洞，安装坑道围护结构与加热管和抽提取管间通过微膨胀补偿收缩混凝土密封，在加热管进口端安装第一控制阀和第一压力表，在抽提取管的出口端安装第二控制阀和第二压力表，抽提取管上的第二控制阀和第二压力表以及加热管上的第一控制阀和第一压力表通过导线与控制器和供电站连接，第一压力表和第一控制阀通过加热管端部导管与空压机连接，抽提取管出口通过导管与抽提取泵连接，并将工业加热棒和各传感器导线通过管端引出地表，工业加热棒通过控制器与供电站连接，为了检测和控制方便，第一压力表、第一控制阀、第二压力表和第二控制阀也可以设置于地表；

步骤三、安装调试供电站、控制器、空压机、蒸汽锅炉、抽提取泵和污染物处理器，打开供电站、控制器、空压机、蒸汽锅炉、抽提取泵和污染物处理器，确保各设备安全运行良好，检测各深度土壤温度、湿度和污染物浓度的初始值；

步骤四、加热管端的第一控制阀和抽提取管端的第二控制阀开启，加热管进行通电对土壤加热，空压机泵入高压气体，加压压力大于1Mpa，且随着土壤深度增加，压力逐渐增大，通过高压气体切割疏通土壤孔隙，扩大土壤与热空气接触面积，加热管与抽提取管配合，在加热管和抽提取管间实现热空气携带污染物的扩散通道，形成微小循环，加速热对流，加快污染物扩散；

步骤五、启动控制器实时检测土壤温度、湿度、污染物浓度，当温度传感器检测到某深度土壤温度低于控制器中数显控制柜设置的加热温度阈值时，数显控制柜分别通过加热管控制指令提高加热管功率，空压机持续向加热管供给高压气体，使污染物快速挥发扩散，当湿度传感器检测到某深度土壤湿度低于数显控制柜设置的湿度阈值时，控制器通过蒸汽锅炉控制指令调节蒸气供应量以增大土壤热传导效率，使加热管保持较高的热传导性；

步骤六、脱附出的污染物由抽提取泵经水平向抽提取管引出地表，污染物通过余热交换站进行余热回收，热交换后的热空气通入空压机，热量回收后的污染物由污染物处理器无害化处理后排放；

步骤七、随着热脱附时间推移，通过污染物检测传感器获取的某深度土壤污染物浓度信息传送到控制器的输入端，当污染物浓度低于控制器中数显控制柜设置的污染浓度阈值时，由数显控制柜根据设置好的污染物阈值，控制器输出控制指令将该深度加热管中的工业加热棒断路，该深度第一控制阀和第二控制阀不再受第一压力表和第二压力表传入控制器的信息控制，并且关闭该深度加热管端的第一控制阀和抽提取管端的第二控制阀，降低能源消耗，防止其他区域污染物向该区域迁移，实现土壤污染物精准热脱附。

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