[发明专利]一种阴极逼近法修复铯污染土壤的装置及其修复方法

权利要求书

1.一种阴极逼近法修复铯污染土壤的装置，其特征在于，所述装置包括土样室、电极室、电极、电源和管道，所述土样室为两个同心同高不同半径的空心圆柱体内外放置形成的内外两个室；在外圆柱体的内侧靠近室壁均匀设置多个一级阳极室，在每个一级阳极室中设置一级阳极；在内圆柱体的内侧靠近室壁均匀设置多个二级阳极室，在每个二级阳极室中设置二级阳极；在圆柱体的中心位置设置阴极室，阴极安装在阴极室中，电源的正极分别通过电线和开关与一级阳极和二级阳极相连，电源的负极与阴极相连；一级阳极室和二级阳极室的侧下方通过阳极液入液管道与阳极室控制系统、多通道蠕动泵、阳极液存储槽依次相连；一级阳极室和二级阳极室侧上方通过阳极液溢流管道与阳极液收集槽相连；阴极室侧下方通过阴极液入液管道与蠕动泵、阴极液存储槽依次相连；阴极室侧上方通过阴极液溢流管道与阴极液收集槽相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级阳极室、二级阳极室和阴极室均与圆柱体高相同且底共面。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述一级阳极室、二级阳极室和阴极室均为空心无顶圆柱体。

4.利用权利要求1所述装置修复铯污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)装置安装：在外圆柱体内侧均匀安置4-12个一级阳极室并插入一级阳极，在内圆柱体的内侧均匀安置4-8个二级阴极室并插入二级阳极；为了让污染物质更好地沿着电场方向进行迁移，保证每个一级阳极室的中心线、每个二级阳极室的中心线和阴极室的中心线三条直线不在同一平面上；

(2)向土样室中添加待修复的土壤，采用10-18目筛子过筛，去除砂砾和剩余植物残体，将土壤和去离子水进行混合并填充到土壤室中，其中土壤和去离子水质量之比为1:1-2.5；

(3)在阳极液存储槽添加氢氧化钠溶液，控制溶液pH为7.5-8.5，阴极液存储槽中添加硫酸或硝酸溶液，控制溶液pH为3-4，阳极液存储槽通过多通道蠕动泵在阳极室控制系统控制下分别对一级阳极室、二级阳极室中的电解液进行输送，阴极液存储槽通过蠕动泵对阴极室中的电解液进行输送；

(4)将一级阳极接通电源正极，将阴极接通电源负极，接通直流电场进行修复，修复时间约为48-96h，随后将一级阳极与电源正极断开，将二级阳极接通电源正极，接通直流电场进行修复，修复时间约为24-72h，所施加电压梯度为1-2.5v/cm；

(5)电动修复停止后，选取距离阴极室7-15cm内的土壤，将土壤与去离子水按照1：5-10的质量比例进行混合，然后向土壤水溶液中添加吸附剂材料，对污染土壤中铯物质进行清除，随后对铯物质进行回收利用；

(6)不断检测污染土壤中铯物质的含量，根据需要重复步骤(1)至步骤(5)，直至修复完成。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，污染土壤的重量与土样室的体积之比为1kg：500-1000cm³。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤(5)中所述吸附剂材料为沸石、复合离子交换剂、多价金属磷酸盐或金属亚铁氰化物。