[实用新型]一种适于机械化布设的柔性一体化电动修复装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环境治理领域，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。

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。

中国实用新型专利“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。

中国实用新型专利“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。

中国实用新型专利“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 203875110 U)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。

中国实用新型专利“基于塑料电极的电动修复重金属污染土壤的原位处理方法”(申请号201410638615.7)提供一种基于塑料电极的电动修复重金属污染土壤的原位处理方法，主要步骤有：确定污染土处理深度；平整场地，对于含水量小于30％的土壤，进行灌水预浸；布置阳极塑料电极和阴极塑料电极；布置排水管和注水管，分别连接阴极塑料电极和阳极塑料电极，并汇总接到直流电源的正负极上；接通直流电源，电渗处理。此电极能解决电极反应过程中电极的腐蚀问题，不会造成二次污染。

实用新型人李青云等前期申报的中国实用新型专利“基于电动土工布的土壤重金属电促淋洗去除装置”(申请号201621211698.2)公开了一种电促淋洗装置，可提升化学淋洗效果，促进淋洗液的排出，且通过电解液循环可有效避免土壤酸碱化问题。然而，所述EKG存在电极幅宽较小、抗剪性差、电化学腐蚀和耗电等问题。

现有技术和装置主要存在如下问题：

(1)用电解液作为阴极室和阳极室，通过控制电解液pH来控制土壤的pH值，这对电解液的配置要求高，对土壤形成潜在的二次污染，且该技术仅限实验室研究阶段，野外应用较困难。

(2)在金属或者石墨电极上附着活性材料，或者通过改性电极来抑制阴极侧土壤的碱化，但强度、成本和工程适用性较差，较难大规模推广。