[发明专利]一种热脱附协同电化学强化的原位土壤修复系统及原位土壤修复方法

说明书

本发明提供了一种热脱附协同电化学强化的原位土壤修复系统及原位土壤修复方法，包括太阳能供电模块、电化学强化模块、微波加热模块、营养液喷淋模块和气相抽提模块；太阳能供电模块分别电性连接所述的电化学强化模块和微波加热模块；电化学强化模块包括埋入污染土壤区域内的阳极板和阴极板；微波加热模块包括埋入污染土壤区域内的至少一根微波加热棒以及与微波加热棒连接的微波发生器；营养液喷淋模块包括埋入污染土壤区域的至少一根喷淋管，喷淋管外接营养液储罐；气相抽提模块包括插入污染土壤区域的气相抽提管网以及与其外接的真空泵。本发明针对污染土壤中的多种污染物进行了综合性的高效修复处理，实现了多种污染物的协同高效脱除。

技术领域

本发明属于土壤修复技术领域，涉及一种原位土壤修复系统及原位土壤修复方法，尤其涉及一种热脱附协同电化学强化的原位土壤修复系统及原位土壤修复方法。

背景技术

土壤不但为植物的生长提供机械支撑能力，并能为植物的生长发育提供所需要的水、肥、气、热等肥力要素。由于人口急剧增长、工业化进程的不断加快、固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒、化肥和农药的施用、有害废水不断向土壤中渗透、大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中等原因，导致了土壤污染，土壤污染的同时亦容易造成地下水体的污染。

对土壤污染的治理，可通过减少农药使用，针对土壤污染物的种类，种植有较强吸收力的植物，通过生物降解净化土壤，或通过增施有机肥、改变耕作制度、换土、深翻等手段，治理土壤污染。但上述方法治理污染见效较慢，积累在污染土壤中的难降解污染物也很难靠上述方法来消除。土壤污染一旦发生，首先要切断污染源，对于难治理的污染土壤则需要采用淋洗的方法才能解决问题，原位淋洗设备无需对土壤进行采集治理，是一种适用范围较广的土壤治理设备。但现有的原位土壤淋洗设备结构较为复杂，耗能较严重，淋洗效率低，易产生二次污染。

CN108057713A公开了一种运用太阳能强化的污染土壤/地下水原位淋洗装置，其包括淋洗修复系统、电动强化系统、微波加热强化系统和太阳能转化系统，所述淋洗修复系统设置于待修复土壤部位的两侧，所述电动强化系统设置于土壤修复系统的内侧，所述微波加热强化系统设置于电动强化系统的内侧，所述太阳能转化系统与电动强化系统和微波加热强化系统连接，用于为电动强化系统和微波加热强化系统提供电能。

CN204294616U公开了一种太阳能热脱附的污染土壤修复系统，包括有污染物真空抽吸系统、太阳能集热系统和气体加注系统，包括有加热扩散井、抽取井、混凝土硬化地面、气体加注管道、空气压缩机、输气管道、槽式太阳能集热器阵列、鼓风机、活性炭吸附装置、真空泵、空气过滤器。该专利公布装置属于一种太阳能辅助土壤气相抽提，抽提出的土壤气经过气液分离和活性炭吸附后排放。其本质是热脱附，空气作为热媒，加热效率低，不适合难挥发性有机物污染土壤的修复。本专利中营养液及微量元素注入系统可以调节土壤营养构成，激发微生物的降解活性，促进其将污染土壤中难挥发的大分子有机物转化为易挥发的小分子有机物，从而能大大改善有机物污染土壤的修复效果。营养液及微量元素注入系统还可以为土壤进行微生物接种。本专利充分发挥微生物降解大分子有机物的功能，配合气提，能有显著效果。

CN201959978U公开了一种太阳能异位修复挥发性有机物污染土的装置，由太阳能供汽系统、土壤修复仓、水循环系统和连接管道组成，装置利用太阳能辐射，通过聚光获取热量，加热吸热管中的水份以提供土壤修复用热蒸汽，水循环系统源源不断提供所需水份。该专利是一种异位修复装置，还需要配套土壤挖掘、输送、装料和卸料等辅助系统，不适合污染土壤上有构筑物等不适合挖掘的情况下使用，且该专利不具备微生物对大分子有机物的通风降解功能。

目前，针对污染物种类复杂的污染土壤并未出现较为有效的综合修复方案，因此急需设计一种综合性高的土壤修复方法。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种热脱附协同电化学强化的原位土壤修复系统及原位土壤修复方法，本明针对污染土壤中的多种污染物进行了综合性的高效修复处理，实现了多种污染物的协同高效脱除。