[发明专利]电热耦合化学氧化方法和装置

权利要求书

1.一种电热耦合化学氧化装置，其特征在于：包括氧化剂配制和注入单元、监测控制单元和电力调节单元，其中：

所述氧化剂配制和注入单元能够向污染土壤注入氧化剂；

所述监测控制单元能够检测污染土壤中的电导率和氧化还原电位变化情况；

所述电力调节单元包括隔离调压器、整流器和切换开关，隔离调压器的输入端与交流电源相连，输出端通过切换开关选择与污染土壤中的电极直接连接，或者选择通过整流器与所述电极相连，从而向所述电极传送交流电或直流电。

2.根据权利要求1所述的电热耦合化学氧化装置，其特征在于：所述电极以基本单元为正三角形的方式布置，并形成电极矩阵；

当电极与直流电相接时，电极矩阵内具有多个正六边形单元，其中，每个正六边形单元的六个顶点均为负极，正六变形单元的中心位置的电极为正极；剩余的落单电极以正负极交错相邻的方式布置；

当电极与交流电相接时，每个呈正三角形的基本单元在三个角上的相位均不相同。

3.根据权利要求2所述的电热耦合化学氧化装置，其特征在于：所述电极矩阵由电极注入一体井与电极井组合而成。

4.根据权利要求3所述的电热耦合化学氧化装置，其特征在于：所述电极注入一体井为耐腐蚀金属材质。

5.一种电热耦合化学氧化方法，采用如权利要求1所述的电热耦合化学氧化装置，其特征在于：先通过氧化剂配制注入单元将氧化剂注入到土壤中，然后依次运行阶段一与运行阶段二，并且重复进行氧化剂注入、运行阶段一以及运行阶段二，其中：

运行阶段一为直流电定向迁移阶段：将电力调节单元的切换开关连接至整流器，以实现交流电转直流电，并将直流电传送至电极，从而在地下形成直流电场；通过隔离调压器调节直流电电压，调节直流电场的电场强度，从而控制氧化剂迁移速率；氧化剂在直流电场的驱动下，定向迁移扩散至指定污染区域处；

运行阶段二为交流电加热活化阶段：监测控制单元判断氧化剂已传输至指定污染区域后，电力调节单元的切换开关连接至另外一条电路，使交流电直接传输至电极，从而在地下形成交流电场；通过隔离调压器调节直流电电压，调节交流电场的电场强度，从而控制土壤升温速率和加热温度；氧化剂在交流电场加热作用下，发生活化，生产氧化能力更强的硫酸根自由基。

6.根据权利要求5所述的电热耦合化学氧化方法，其特征在于：所述电极以基本单元为正三角形的方式布置，并形成电极矩阵；

在运行阶段一中，电极矩阵内具有多个正六边形单元，其中，每个正六边形单元的六个顶点均为负极，正六变形单元的中心位置的电极为正极；

在运行阶段二中，每个呈正三角形的基本单元在三个角上的相位均不相同。

7.根据权利要求6所述的电热耦合化学氧化方法，其特征在于：所述电极矩阵由电极注入一体井与电极井组合而成。

8.根据权利要求7所述的电热耦合化学氧化方法，其特征在于：所述电极注入一体井为耐腐蚀金属材质。

9.根据权利要求6所述的电热耦合化学氧化方法，其特征在于：在运行阶段一中，针对正六边形布局中存在的落单电极，还采用旋转切换方式，对电极的布局进行空间优化组合，使正六边形电极单元在电极矩阵中沿横向与纵向移动，将落单的电极纳入到新的正六边形单元中，以消除药剂传输死角。

10.根据权利要求5所述的电热耦合化学氧化方法，其特征在于：还重新注入氧化剂，并依次进行所述运行阶段一和所述运行阶段二。