[发明专利]铁盐强化电动力学修复电子垃圾拆解地重金属污染装置

说明书

一种铁盐强化电动力学修复电子垃圾拆解地重金属污染装置是在土壤室的两侧设置有阴极室及其铁盐电解液与阳极室及其柠檬酸电解液，二者之间由滤纸包裹的多孔隔板隔开，碳纤维室和阴极室隔板上设置有阳离子交换膜，通过阴极pH感应针和阳极pH感应针控制阴极泵和阳极泵向阴极室和阳极室添加所需溶液，并设置有阴极和阳极pH控制室控制电解液的pH值，在阳极室底端面设置有曝气装置调节电解液。本装置将电解装置与电控装置相结合，将传统电动力学与阳离子交换膜技术相结合，在电场作用下有效地提高了重金属污染物与活性炭纤维的碰撞频率，提高了修复效率。

技术领域

本发明涉及一种电子垃圾拆解地重金属污染土壤的修复装置，特别是一种铁盐强化电子垃圾拆解地重金属污染土壤的电动力学修复装置。

背景技术

随着科技的快速发展，新的环境杀手电子垃圾已成为迅猛增长的种类繁多的固体电子废弃物。固体电子废弃物一般分为两类：一类是所含材料比较简单，拆解对环境危害较轻的废旧电子产品，如电冰箱、洗衣机、空调机等家用电器以及科研和医疗电器等；另一类是所含材料比较复杂，拆解对环境危害极大的废旧电子产品，如计算机，电视机显像管内的铅，计算机元件中含有的砷、汞及其它有害物质，手机原材料中的砷、镉、铅以及其它多种有毒物质等。

在国外废旧电子垃圾拆解业正在演变为一个独立行业，有效拆解处理电子垃圾一方面可以使资源循环利用，回收电子产品中的贵金属；另一方面避免了电子垃圾污染环境，获得环保、经济的双重效益。但是在我国由于电子垃圾处理行业还不成熟不规范，存在诸多问题，小作坊式拆解主要采取溶融、热融化、酸浸泡、焚烧等方式，大量的种类繁多的固体电子废弃物污染了土壤，从而导致严重的重金属环境污染，直接影响到人们的生存安全。因此，解决电子垃圾拆解地土壤中的污染物，恢复其土壤的原有功能，日益引起了国内外学者们的关注，也成为当前环境污染治理的重之中重。

现有重金属污染土壤修复的方法主要包括电动力学修复法，螯合剂修复方法，钝化修复方法，可渗透反应墙方法等。其中电动力学修复法是将电极插入受污染的土壤并通入直流电，土壤中的污染物质在外加电场作用下发生定向移动并在电极附近累积，定期将电极抽出处理，可将污染物去除。电动力学修复技术以其可以有效的去除土壤中的有机和无机污染物，并且相比传统的土壤修复技术具有成本低、操作简单、接触毒害物质少、不易造成二次污染等优点，近年来在国内外发展的越来越快，同时也有一些实际应用的工程案例，其电动力学修复技术的原理是在污染土壤两端加上低压直流电场，利用电场产生的电渗析、电迁移和电泳等电动效应，使水溶的或者吸附在土壤颗粒表层的污染物根据各自所带电荷的不同而向不同的电极方向运动，使污染物富集在电极区得到集中处理或分离。其中电渗析是土壤中的孔隙水在电场作用下从阴极向阳极方向流动；电迁移是带电离子向电性相反的电极方向迁移；电泳是土壤中带电胶体粒子的迁移运动，但由于电极反应会在阴、阳极分别产生大量的OH^-和H⁺，使得阴极和阳极电解液的pH值分别升高和降低，如果没有外加限制，在OH^-和H⁺相遇处会产生pH突变，使得重金属沉积堵塞土壤孔隙，降低了修复效率。同时当电解液为水时，电解的效率不高。在大多数的电动力学实验装置中，都会因为人为因素产生各种实验误差，导致较低的修复效率。电动力学修复实验中最重要的影响因素是pH，为了控制pH的影响，研究提供了很多修复的装置及其方法，如极性交换装置及其方法，离子交换膜装置及其方法，缓冲溶液装置及其方法等，这些装置及方法在一定程度上提高了修复效率，但是也增加了实际应用的复杂性。

发明内容

针对现有技术中阴极电解液产生的氢氧根离子进入土壤修复区形成有碱性带，使重金属离子发生沉淀，抑制了电动力学修复，一些控制pH的技术存在操作成本高，实际应用复杂的问题，本发明提供一种铁盐强化电动力学修复电子垃圾拆解地重金属污染装置，以较低的操作成本，控制修复体系中污染土壤的pH值。