[发明专利]一种自产电升流湿地污染土壤修复装置及修复方法

权利要求书

1.一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述装置包括湿地池体（1）、湿地布水系统（2）、厌氧电荷收集区（3）、兼氧电荷再分配还原沉淀区（4）、循环水排放水管（4-2）、中间水池（6）、循环水泵（7）及污染土壤（8）；

所述湿地布水系统（2）设置在湿地池体（1）内的底部，所述厌氧电荷收集区（3）位于湿地池体（1）内的湿地布水系统（2）之上，所述兼氧电荷再分配还原沉淀区（4）位于湿地池体（1）内并位于厌氧电荷收集区（3）之上，所述厌氧电荷收集区（3）和兼氧电荷再分配还原沉淀区（4）内均填充有污染土壤（8），所述厌氧电荷收集区（3）内的电荷收集电极（3-1）与兼氧电荷再分配还原沉淀区（4）内的电荷再分配还原沉淀电极（4-1）均水平设置，电荷再分配还原沉淀电极（4-1）通过外电路（3-3）与电荷收集电极（3-1）相连接；所述的中间水池（6）独立于湿地池体（1）之外，中间水池（6）通过循环水泵（7）与湿地布水系统（2）的布水干管（2-1）连通，中间水池（6）通过循环水排放水管（4-2）与湿地池体（1）顶部相通；污染土壤（8）内栽种湿地植物（5），所述湿地植物（5）的根系位于厌氧电荷收集区（3）。

2.根据权利要求1所述的一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述的湿地池体（1）为矩形池体。

3.根据权利要求1所述的一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述湿地布水系统（2）由布水干管（2-1）和与布水干管（2-1）水平垂直相连通的多根穿孔布水支管（2-2）组成。

4.根据权利要求1所述的一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述电荷收集电极（3-1）为钛网复合活性炭毡。

5.根据权利要求1所述的一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述电荷再分配还原沉淀电极（4-1）为活性炭毡。

6.根据权利要求1所述的一种自产电升流湿地污染土壤修复装置，其特征在于：所述的污染土壤（8）均为重金属离子污染的土壤。

7.一种利用权利要求1-6任一权利要求所述的装置实现湿地污染土壤修复的方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

步骤一：中间水池（6）内的循环水经过循环水泵（7）提升进入湿地布水系统（2），通过湿地布水系统（2）均匀进入湿地池体（1）的底部，向上升流进入厌氧电荷收集区（3），在均匀布水的同时对湿地底部污染的土壤进行淋洗，洗脱的重金属离子随同循环水上升流向兼氧电荷再分配还原沉淀区（4）；

步骤二：在厌氧电荷收集区（3）内的循环水参与根际有机质的厌氧反应，水解酸化，大分子的难溶有机质变成小分子的溶解态有机质，同时厌氧产电菌产生电荷，电荷被电荷收集电极（3-1）收集传递到外电路（3-3），通过负载电阻（3-3-2）到达电荷再分配还原沉淀电极（4-1）；

步骤三：循环水流经兼氧电荷再分配还原沉淀区（4），重金属离子利用电荷收集电极（3-1）通过外电路（3-3）传递过来的电荷在电荷再分配还原沉积电极（4-1）上发生还原反应，沉积重金属，并吸附在活性炭毡表面，从污染土壤中分离重金属；

步骤四：循环水到达顶层后经循环水排放水管（4-2）排入中间水池（6），完成一次土壤净化循环。