[发明专利]一种电芬顿氧化处理多氯联苯污染土壤的装置及方法

说明书

本发明公开了一种电芬顿氧化处理多氯联苯污染土壤的装置及方法，属于环境保护技术领域，所述装置包括反应主体、直流稳压稳流电源、pH监测仪、恒温磁力搅拌器、电极和填料罐，其中反应主体置于恒温磁力搅拌器上，反应主体内置磁力搅拌子，pH监测仪、直流稳压电源和填料罐分别通过感应探头、导线和电极、加药管与反应主体相连。该方法包括将多氯联苯污染土壤与水、电解质和H₂O₂搅拌均匀，调节pH为2.0～2.5，设置电极间距6cm，接通直流稳压稳流电源和恒温磁力搅拌器，电芬顿氧化作用降解土壤中的多氯联苯。采用铁棒作为阳极，通电氧化为Fe2+与H₂O₂组成芬顿试剂去除有机物，此方法简单易行，大大降低了铁泥的产生，提高了电解法的降解效率，同时降低了处理成本。

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种电芬顿氧化处理多氯联苯污染土壤的装置及方法。

背景技术

多氯联苯(PCBs)是一类人工合成的持久性有机污染物，1930s-1980s短短五十年的时间，多氯联苯以其高性能低成本在世界范围内广泛生产和使用，使得大量的多氯联苯进入到环境中。据WTO统计，我国从1965年开始生产到1975停止生产的短短十年，累积生产约1万吨，加上从国外进口的产品，总量可达到2万吨，其中有三分之一的PCBs进入到了环境当中。多氯联苯具有致癌、致畸和致突变作用，PCBs的转移遵循“蚱蜢效应”，由蒸发作用进入大气并且随着大气流动在温度较低的环境中重新回到土壤表层。目前，在世界各地的环境中(大气、水、土壤、底泥)甚至未受污染的两极地区均检测到PCBs的存在。多氯联苯稳定性极高，在环境中持续较长的时间不发生结构的变化，并且在自然界中会随着生物链的传递浓度增加，多氯联苯的难降解和生物蓄积性使得多氯联苯污染的治理成为土壤修复的难题。

多氯联苯污染土壤的处理方法主要可以分为物理方法、热解方法、生物方法、化学及光化学方法。但这些方法都存在这一定弊端，比如高温焚烧需要大量的燃料并且在焚烧过程中会产生高毒性的副产物如多氯二苯并二噁英(简称PCDDs)和多氯二苯并呋喃(简称PCDFs)。填埋法和物理吸附法，只是把多氯联苯从一种介质转移到另一种介质中，并没有使多氯联苯从环境中完全消除，再者，这些处理方法需要的设备比较昂贵。生物处理法通常修复周期较长，耗时费力且降解不彻底。因此化学氧化法降解速率快、效率高且无二次污染的特点使其应用最广。

电芬顿氧化技术目前主要应用在对一些难降解的有机废水处理，其优点在于不需要向反应系统大量提供H₂O₂，并且反应中的Fe2+可循环再生利用，该方法是一种清洁的Fenton氧化技术。本方法采用电极材料为铁为阳极、石墨为阴极，通过电解产生的Fe2+，与外部加入的H₂O₂构成Fenton试剂参与反应，体系产生的·OH可以与土壤中的PCBs发生反应，降低土壤中PCBs的浓度。该方法的优点是电极材料成本低，处理效果明显，可以根据土壤污染情况确定向土壤中电解的Fe2+的量和加入H₂O₂的量，降低成本，同时极大的改善了传统电解法处理效率低，处理时间长等问题。

目前未见有利用电芬顿氧化技术处理多氯联苯污染土壤，已解决多氯联苯污染土壤难降解、难处理问题的相关报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电芬顿氧化处理多氯联苯污染土壤的装置及方法，解决现有多氯联苯污染土壤处理过程复杂，成本高的技术问题。该方法能有效去除污染土壤中的多氯联苯，快速去除多氯联苯的同时大大降低了传统Fenton氧化技术的副反应，另外阳极材料廉价易得，可以降低处理成本，具有适用性广、高效低耗的优点。