[发明专利]一种用于河湖污染生态修复的植物电化学装置及其方法

说明书

本发明公开一种用于河湖污染生态修复的植物电化学装置及其使用方法，包括沉积物，沉积物内设有若干第一电极，第一电极包括若干交错设置的柱体，柱体外侧设有导电层，导电层电性连接有外部电源，沉积物内分别对称固接有若干立柱，若干立柱之间通过固定机构固接有第二电极，第二电极位于水体表面，第二电极与外部电源电性连接，水体表面上设有若干生态景观浮岛。本发明通过外部电源使第一电极和第二电极形成闭合回路，当使用外电阻运行时，装置具有处理沉积物有机污染的作用，当使用电源管理系统时，在分解处理污染物的同时可以经升压、储电和放电系统供给低功率用电器使用，符合可持续发展的理念。

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，特别是涉及一种用于河湖污染生态修复的植物电化学装置及其方法。

背景技术

工业废水及居民生活污水通常含有大量的污染物，这些污染物大量通过污水排放、冲刷以及降雨等方式进入河流湖泊，从而造成了河湖水体污染，水体中大量的污染物又会逐渐沉积到河床或湖泊底部的淤泥之中。当河道两侧进行截污纳管工程治理后，河湖底泥中的污染物仍会向上覆水体中扩散，形成二次污染，因此河湖污染整治必须对富含污染物的底泥进行处理。

传统的淤泥处置方式往往采用异位处理法，将河湖底泥进行机械清淤，淤泥疏浚出水体后进行脱水、固化填土处理，水分经投药絮凝沉降等处理后排回原位。该方式见效快但会对水体环境产生剧烈扰动，底泥污染物被迅速释放加剧二次污染，同时对河底生态结构具有强烈的破坏性。因而更加环保、彻底而行之有效的底泥处理方式的研究就十分必要。

有部分研究人员提出，可以利用微生物细菌作为催化剂，氧化分解污染物的同时输出电能，构建沉积物微生物燃料电池SMFC。所述沉积物微生物燃料电池阳极插入沉积物中，阴极置于上覆水体表面，通过导线连接阴阳极并接入电阻，电极材料一般选择石墨、碳毡、碳布等导电材料。上述装置因材料强度不足、成本较高、效率不足等问题存在，投入现场施工使用的难度较大，且在水面捆绑悬吊阴极材料会造成亲水景观的不和谐。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于河湖污染生态修复的植物电化学装置及其方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于河湖污染生态修复的植物电化学装置，包括沉积物，所述沉积物内设有若干第一电极，所述第一电极包括若干交错设置的柱体，所述柱体外侧设有导电层，所述导电层电性连接有外部电源，所述沉积物内分别对称固接有若干立柱，若干所述立柱之间通过固定机构固接有第二电极，所述第二电极位于水体表面，所述第二电极与所述外部电源电性连接，所述水体表面上设有若干生态景观浮岛。

优选的，所述柱体外侧中空，所述柱体的外表面设有若干第一圆孔，所述第一圆孔内嵌设有所述导电层。

优选的，所述导电层为碳纳米管、石墨烯和导电石墨中的一种。

优选的，所述第二电极包括电极片，所述电极片与所述外部电源电性连接，所述电极片的底部与所述固定机构固定连接。

优选的，所述电极片包括钛网，所述钛网的两侧分别固接有石墨 毡，所述石墨毡远离所述钛网的一侧固接有尼龙网，位于所述钛网底 部的所述尼龙网的底部固接有所述固定机构。

优选的，所述固定机构包括固接在所述电极片底面中心的接头，所述接头设有若干接口，所述接口内通过锁紧部固接并连通有连接管，所述连接管与所述电极片的底面固接，所述接头内穿设有缆绳，所述缆绳穿过所述连接管并与所述立柱固接。

优选的，任意所述连接管的两侧分别固接有两个浮球。

优选的，所述锁紧部包括锁紧管，所述锁紧管的一端与所述连接管固接并连通，所述锁紧管的另一端通过弹性件与所述接口固接并连通。