[发明专利]一种通过辅助电极构建非均匀电场的场强补偿方法

说明书

本发明涉及一种通过辅助电极构建非均匀电场的场强补偿方法，包括以下步骤：在矩阵电极单元内，根据污染物浓度空间分布，设计辅助电极布设位置；根据辅助电极与矩阵电极的位置关系，设计辅助电极的极性；通过辅助电极与矩阵电极构建非均匀电场，实现电场强度的空间补偿。本发明根据污染物浓度的空间分布，在矩阵电极的基础上，通过辅助电极的空间布设与极性设定，构建了与污染物浓度场相匹配的非均匀电场，解决了污染物空间分布的异质性与均匀电场去除效率一致性的矛盾，避免电动修复有机污染土壤效率的空间差异，从而提高电动修复的整体空间修复效率。

技术领域

本发明涉及有机污染土壤的修复技术，具体说是一种通过辅助电极构建非均匀电场的场强补偿方法。

背景技术

电动方法修复有机污染土壤是目前一种新兴技术。在已有的电动修复过程中，将成对电极插入到污染土壤中，施加微弱直流电形成电场。在电化学反应和电动效应的联合作用下，能够有效去除土壤中的有机污染物。

前期研究过程中利用M×N个矩阵电极等距网格排列，通过周期性的正、负极的极性切换，形成实现了的全覆的均匀电场，(CN 102294350B)。但由于土壤中有机污染物浓度的空间分布存在异质性，且降解效率与电场强度有关，会导致均匀电场条件下，污染物修复后的残留量空间变异性很大，无法实现有机污染土壤整体修复效率达标。

因此，针对土壤中有机污染物空间分布的异质性与均匀电场去除效率一致性的矛盾，如何在污染物高浓度区，通过增设辅助电极，设定极性与切换方式，构建非均匀的电场，可以补偿污染物高浓度区的电场强度，避免电动修复有机污染土壤效率的空间差异，对提高电动修复有机污染土壤的整体效率具有重大意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种通过辅助电极构建非均匀电场的场强补偿方法。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种通过辅助电极构建非均匀电场的场强补偿方法，包括以下步骤：

在矩阵电极单元内，根据污染物浓度空间分布确定辅助电极布设位置，并插入辅助电极；

根据辅助电极与矩阵电极的位置关系，控制辅助电极的极性；

通过辅助电极与矩阵电极构建的非均匀电场，实现电场强度的空间补偿。

所述根据污染物浓度空间分布确定辅助电极布设位置包括以下步骤：

以相邻的4个矩阵电极为单元；

当该矩阵电极单元内存在污染物浓度高于阈值的区域时，则该区域的几何中心位置为辅助电极的布设位置。

所述根据辅助电极与矩阵电极的位置关系，控制辅助电极的极性包括以下步骤：

di为辅助电极与第i个矩阵电极的距离，n＝4；污染物平均去除率对应的场强E与最近矩阵电极的距离为R；

当时，使相邻矩阵电极的极性相反，辅助电极极性与距离最近的矩阵电极极性相反；

当时，使矩阵电极的极性相同，辅助电极极性与矩阵电极极性相反。

所述通过辅助电极与矩阵电极构建非均匀电场具体为：通过辅助电极与矩阵电极的极性同时进行正负切换，构建非均匀电场。