[发明专利]一种双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置及方法

权利要求书

1.一种双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：包括孔隙水收集环(1)、阴极保护液释放环(4)、导水绝缘防堵阴极(2)、惰性阳极(3)、阴极保护液储存池(10)、孔隙水储存池(7)、pH传感器(8)、蠕动泵(9)、可编程控制器(12)；阴极保护液释放环(4)位于孔隙水收集环(1)上部，阴极保护液释放环(4)通过导水绝缘防堵阴极(2)与孔隙水收集环(1)连接，水绝缘防堵阴极(2)环绕惰性阳极(3)设置，水绝缘防堵阴极(2)中设有毛细导水滤管(2-2-1)，阴极保护液释放环(4)通过毛细导水滤管(2-2-1)与孔隙水收集环(1)连通，毛细导水滤管(2-2-1)用于将孔隙水导排至孔隙水收集环(1)，孔隙水收集环(1)和阴极保护液释放环(4)通过导管与蠕动泵(9)连接，蠕动泵(9)通过导管与孔隙水储存池(7)和阴极保护液储存池(10)连通；孔隙水储存池(7)中安装有pH传感器(8)，用于监测导水绝缘防堵阴极(2)导排的孔隙水pH值，pH传感器(8)和蠕动泵(9)与可编程控制器(12)连接，可编程控制器(12)用于根据pH传感器(8)监测的孔隙水pH值控制蠕动泵(9)动作将阴极保护液储存池(10)的阴极保护液补充入阴极保护液释放环(4)，阴极保护液释放环(4)中的阴极保护液通过毛细导水滤管(2-2-1)释放进入导水绝缘防堵阴极(2)。

2.如权利要求1所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：还包括与导水绝缘防堵阴极(2)、惰性阳极(3)、蠕动泵(9)、可编程控制器(12)和pH传感器(8)连接的电源(11)。

3.如权利要求1所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述阴极保护液释放环(4)与孔隙水收集环(1)均为圆环管状结构，阴极保护液释放环(4)通过导水绝缘防堵阴极(2)与孔隙水收集环(1)连接形成中空圆柱筒结构，惰性阳极(3)由导水绝缘防堵阴极(2)环绕设于所述中空圆柱筒中部。

4.如权利要求1所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述导水绝缘防堵阴极(2)由绝缘层(2-1)、毛细导电透排水层(2-2)和防堵层(2-3)组成，绝缘层(2-1)位于毛细导电透排水层(2-1)外侧，用于限定待修复范围，隔绝未处理底泥，毛细导电透排水层(2-2)中布分布有毛细导水滤管(2-2-1)、导电材料(2-2-2)和金属导线(2-2-3)，毛细导水滤管(2-2-1)用于导排孔隙水和阴极保护液，导电材料(2-2-2)通过金属导线(2-2-3)连接电源(11)，防堵层(2-3)位于毛细导电透排水层(2-2)内侧，用于防止底泥颗粒侵入导水绝缘防堵阴极(2)的毛细导水滤管(2-2-1)。

5.如权利要求4所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述防堵层(2-3)采用不锈钢滤网或透水布制成。

6.如权利要求1所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：还包括用于将孔隙水收集环(1)插入目标底泥层的把手(5)。

7.如权利要求6所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述把手(5)包括位于上部的握持部及与握持部连接向下延伸的插杆，插杆底部与孔隙水收集环(1)底部外侧相连，握持部位于阴极保护液释放环(4)附近，略高于阴极保护液释放环(4)。

8.如权利要求4所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述阴极保护液释放环(4)为可拆卸式穿孔硬质绝缘管，阴极保护液释放环(4)的下方开有小孔(4-1)，用于接入导水绝缘防堵阴极(2)的毛细导电透排水层(2-2)。

9.如权利要求1所述的双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复装置，其特征在于：所述阴极保护液为土壤环境友好型的有机酸溶液。

10.一种双环立式自清洁型原位脱水减污电动修复方法，其特征在于采用权利1-9中任一项所述装置进行，所述方法包括如下步骤：

步骤一、开启电源(11)给导水绝缘防堵阴极(2)和惰性阳极(3)供电，在电场作用下，底泥孔隙水及其所含污染物迁移至导水绝缘防堵阴极(2)，水绝缘防堵阴极(2)中的毛细导水滤管(2-2-1)将孔隙水导排至孔隙水收集环(1)进行储存，然后可编程控制器12控制蠕动泵(9)将孔隙水收集环(1)中的孔隙水抽入孔隙水储存池(7)；

步骤二、pH传感器(8)实时监测排入孔隙水储存池(7)中的孔隙水pH值，当孔隙水pH值呈弱酸性或碱性时，由可编程控制器(12)控制蠕动泵(9)动作，将阴极保护液储存池(10)中的阴极保护液补充入阴极保护液释放环(4)，阴极保护液释放环(4)中的阴极保护液通过导水绝缘防堵阴极(2)的毛细导水滤管(2-2-1)释放进入导水绝缘防堵阴极(2)，用于溶解导水绝缘防堵阴极(2)表面的结垢和活化释放阴极区富集的污染物，当孔隙水pH值重回酸性后，可编程控制器(12)通过控制蠕动泵(9)关闭，停止补充阴极保护液。