[实用新型]一种基于太阳能的电动力土壤修复系统

说明书

本实用新型公开了一种基于太阳能的电动力土壤修复系统，包括太阳能发电系统和电动力修复系统，电动力修复系统包括直流电源单元和反应单元，太阳能发电系统安装于处理场地地表且与直流电源单元连接，反应单元的阳极棒安放于垂直于地表向下延伸的阳极井中，反应单元的阴极棒安放于垂直于地表向下延伸的阴极井中，阳极井和阴极井中填充有电解液。本实用新型的基于太阳能的电动力土壤修复系统利用太阳能发电产生电源，为电动力修复设备提供清洁、环保的电力，有效的解决了电动力土壤修复消耗电能较高的现有技术问题。

技术领域

本实用新型涉及土壤修复领域，尤其涉及一种基于太阳能的电动力土壤修复系统。

背景技术

由于重金属污染的危害性和特殊性，重金属污染土壤的修复技术已经成为全球环境科学与工程领域的研究热点之一。近年来，污染土壤修复技术与工程发展很快，特别在欧美等发达国家，随着点源污染逐渐被控制，污染土壤及地下水的修复已提到议事日程上来，他们非常重视研制、发展土壤及地下水污染治理、修复的技术，尤其是进行污染土壤修复的技术创新与方法改进。1994 年，由美国发起并成立了“全球土壤修复网络”，标志着污染土壤的修复已经成为世界普遍关注的领域之一。土壤自身的净化能力和速率通常满足不了污染给环境造成的压力，人们开始重视土壤污染治理和修复技术的研究。污染土壤修复的概念可一般地理解为通过技术手段促使受污染的土壤恢复其基本功能和重建生产力的过程。污染土壤的修复方法和种类颇多，从修复的原理来考虑大致可分为物理方法、化学方法以及生物方法三大类。然而，在修复实践中，人们很难将物理、化学和生物修复截然分开，这是因为土壤中所发生的反应十分复杂，每一种反应基本上均包含了物理、化学和生物学过程，因而上述分类仅是一种相对的划分。土壤重金属污染修复的主要基本原理主要有以下几种：改变污染物在土壤中的存在形态，降低它的生物有效性，如施加改良剂、固定化技术、部分微生物修复(利用铜绿假单胞菌还原铬(Ⅵ)，此类技术最大缺点是重金属污染物仍然存在于土壤中，仍然有潜在的危害；改变污染物在土壤中的存在方式，使重金属污染物进入流动相，通过固液分离或者固气分离，从而达到去除重金属污染物的目的，如热修复、化学萃取、气相抽提、电动力修复、生物淋滤等技术；利用太阳能，通过生物能使重金属污染物通过生态系统的物质循环从土壤中进入生物体内，在通过对生物体的特殊处理达到去除重金属污染物的目的，如植物修复，但是植物修复中超积累植物往往植株矮小，生物量较低，生长速度慢，生长周期长，由于根系较浅对深层土壤污染修复能力较差，不易于大规模应用。目前，国内的重金属污染修复技术以稳定化、固化为主，只是改变了重金属存在的形态，降低它的生物有效性，如施加改良剂、固定化技术、部分微生物修复(利用铜绿假单胞菌还原铬(Ⅵ)，此类技术最大缺点是重金属污染物仍然存在于土壤中，仍然有潜在的危害。

土壤电动修复是一门新的经济型土壤修复技术，它是综合农业化学、环境化学、电化学和土壤化学等而形成的一门交叉研究领域，电动力修复也称作电修复、电动力土壤过程和土壤电化学污染治理。它具有以下三大优点：重金属污染物可回用；费用比较经济且处理彻底；不需挖掘需处理土壤。主要是通过在包含污染土壤的电解池两侧施加直流电压形成电场梯度，土壤中的污染物质通过电迁移、电渗流或电泳的途径被带到位于电解池两侧的处理室中并通过进一步的处理从而实现污染土壤样品的减污或清洁。它的对象既可以是无机污染物也可以是有机污染物的土壤。但该技术存在电耗较高的问题，因此并未展开应用。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种基于太阳能的电动力土壤修复系统，以解决电动力土壤修复消耗电能较高的现有技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种基于太阳能的电动力土壤修复系统，包括太阳能发电系统和电动力修复系统，电动力修复系统包括直流电源单元和反应单元，太阳能发电系统安装于处理场地地表且与直流电源单元连接，反应单元的阳极安放于垂直于地表向下的阳极井中，反应单元的阴极安放于垂直于地表向下的阴极井中，阳极井和阴极井中填充有电解液。

进一步地，阳极井与阴极井的反应面设置有两层穿孔板，两层穿孔板之间设置一层离子交换膜，阳极井与阴极井的隔离面设置为绝缘材料隔离层。