[发明专利]一种适于机械化布设的柔性一体化电动修复装置及方法

说明书

本发明公开了一种适于机械化布设的柔性一体化电动修复装置，包括多功能电极带、导电土工布和排液管。其中，电极带兼具导电和导水功能，具有耐酸碱腐蚀性的特点，上部贯通金属导线，表面有导水凹槽，导水凹槽与金属导线垂直；导电土工布贴附于多功能电极带表面；排液管与多功能电极带表面的导水凹槽相通，便于电动修复过程流向导水凹槽中的重金属溶液，通过排液管自流排出，无需抽提，节能环保。本发明可实现导电、导水和自流排水一体化；所述多功能电极带可根据土壤修复深度可加工成不同宽幅面，可直接插入土壤且只需一端导线连接电源，简单方便，不易腐蚀，抗剪性好；所述电动修复装置具有柔性特点，可成卷叠放，节省空间，便于运输和机械化大面积布设。

技术领域

本发明涉及环境治理领域，具体涉及一种适于机械化布设的柔性一体化电动修复装置及方法。

背景技术

随着工农业的发展，土壤污染问题日益凸显，对人民群众的生命健康造成了严重威胁。因而，亟需对受污染的土壤进行修复。

电动修复技术作为一种新型原位修复技术，具有周期短、效率高、对土壤破坏小的特点，特别适用于低渗透性系数的土壤。因此，近年来，电动修复技术日益受到科研工作者的关注。电动修复是指在污染土壤区域两端插入电极，并施加低直流电，土壤中的污染物通过电迁移、电渗析等方式在电极两侧富集，然后直接处理富集在电极附近的土壤污染物或吸附污染物材料。但是由于电动修复过程中电化学水解和电迁移等引起土壤pH不均一、电极易腐蚀或者安装不方便等技术缺陷以及工程应用层面上的不足，阻碍了该技术的大面积推广。

中国发明专利“一种复合电极对重金属污染土壤的电动修复方法”（申请号201110312666.7）提供一种复合电极以及使用该电极电动修复重金属污染土壤的方法。通过在阴阳两极的石墨电极或金属电极的表面上附着活性材料层，形成具有可渗透反应性能的一体式复合电极，通过该可渗透反应层，一方面可中和、吸附电极反应产生的 H⁺、OH^-，有效地控制土壤 pH值，避免重金属过早地沉淀在土壤中 ；另一方面可捕获迁移而来的重金属污染物，通过移除该复合电极，可实现土壤重金属污染物的原位去除。

中国发明专利“一种电动修复重金属污染土壤的方法”（申请号 201410745574.1）提供一种采用渗透性反应墙电动修复重金属污染土壤的方法，方法中的电动试验装置主要包括阳极室、土壤室、阴极室、土壤室及阳极室，反应槽之间有含分子筛的渗透性反应墙PRB以及直流稳压供电电源，土壤中的污染物在电场的作用下向电极两侧的PRB附近，然后经渗透性反应墙PRB原位处理。

中国发明专利“一种用于重金属污染土壤电动修复的复合电极、电动修复装置及电动修复方法”（申请号 201610891459.4）公开一种由改性海泡石和改性壳聚等导电介质构成的复合电极，该复合电极具有更大的表面积，吸附迁移的重金属离子效率更高，实现重金属污染物的原位去除，避免电动修复完成后，处理阴极电解液。该专利所述的电动修复方法可以通过实时监测阳极、阴极附近pH值和补充酸碱缓冲液，降低土壤阴极附近pH的变化。

中国实用新型专利“土壤 pH 可控的电动修复装置”（授权公告号：CN 203875110U）提供了一种土壤 pH 可控的重金属污染物电动修复装置。pH 控制装置通过探针与阴极、阳极连接，pH控制装置与进水管上的控制阀门相连接，可实现电动过程中电解液pH 的自动控制，进而控制整个修复体系土壤pH，提高整个过程的修复效率。

中国实用新型专利“一种自动检测并控制pH的土壤电动修复装置”（授权公告号：CN 205393173 U）涉及一种自动检测并控制pH的土壤电动修复装置，该电动修复装置包括阴极、阳极、土壤pH计、储液装置、电源和ZigBee模块，可实现电动过程中pH的自动控制，进而调控土壤体系的pH值，通过加入ZigBee模块，实现了数据的实时网上保存，方便了实验人员随时进行查看，提高了整个修复工作的效率。