[发明专利]用于修复污染土壤的装置及修复方法

说明书

本发明公开了一种用于修复污染土壤的装置及修复方法，包括电动修复装置及电絮凝装置；其中，所述电动修复装置包括阳极和阴极，电絮凝装置位于电动修复装置的阳极和阴极间，并距离电动修复装置的阴极或阳极1/3～1/10处；修复时将电动修复装置及电絮凝装置设于土壤中，接通电动修复装置的电源，电动修复0.5～20天，在电动修复时间段的1/3～1/2时，接通电絮凝装置进行同时修复，直至结束。本装置结构紧凑、稳定性好，不存在吸附剂吸附饱和的问题，无需更换渗透反应墙，避免了吸附材料孔道堵塞和钝化的问题；同时，修复时对重金属去除能力强，去除效果相比于现有的方法能够提高20～30％，且成本节约35～50％。

技术领域

本发明属于污染土壤修复领域，尤其涉及一种用于修复污染土壤的装置及修复方法。

背景技术

土壤电动修复(EKR)基本原理是，将电极插入受污染的土壤溶液中，在电极上施加直流电后，两电极之间形成直流电场，由于土壤颗粒表面具有双电层，并且孔隙溶液中离子或颗粒物带有电荷，电场条件下土壤孔隙中的水溶液产生电渗流，同时重金属离子在电迁移的作用下离开处理区，到达电极区的污染物一般通过电沉积或者抽离含有高浓度的电解液从而被去除，以至达到修复的目的。

由于EKR单一修复技术往往难以达到修复目标，目前采用将电动修复-可渗透性反应墙(EKR-PRB)协同修复技术共同修复污染土壤，即把合适的活性吸附介质(硅藻土、零价铁、氢氧化铝、氢氧化铁等吸附物质)填充于反应墙中，将墙体设置在垂直于EKR单元的电流方向。电动修复时，污染物离子分子在电场作用下以电迁移、电渗流和电泳的方式迁移到反应墙中，被反应墙内的活性吸附介质吸附并截留，这使得污染物在此富集，从而达到修复的目的。但在采用EKR-PRB进行重金属污染土壤修复时，随着时间的进行可渗透反应墙中的活性吸附填充材料会出现钝化、堵塞、腐蚀等问题，需要定期更换填充材料，外加填充材料昂贵(零价铁成本高)和选择污染物局限性，在经过长时间的使用后，EKR-PRB协同修复技术弊端日趋明显，土壤污染物的处理效率随之降低。

因此，现亟需一种能够有效规避和解决电动修复过程中活性吸附材料的钝化、材料间微孔堵塞、定期更换填充材料、填充材料昂贵和选择污染物局限性等问题的修复污染土壤的方法。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种用于修复污染土壤的装置；

本发明的第二目的是提供采用上述装置修复污染土壤的方法，该方法能够有效规避和解决材料钝化、材料间微孔堵塞、定期更换填充材料、填充材料昂贵和选择污染物局限性等问题。

技术方案：本发明用于修复污染土壤的装置，包括电动修复装置及电絮凝装置；其中，所述电动修复装置包括阳极和阴极，电絮凝装置位于电动修复装置的阳极和阴极间，并距离电动修复装置的阳极或阴极的1/3～1/10阴阳极总距离处，其包括若干电絮凝阳极和相应的电絮凝阴极，该电絮凝阳极及电絮凝阴极组成电絮凝室。

本发明通过将电动修复装置及电絮凝装置进行结合，协同修复土壤金属污染的方法，通过电动修复(EKR)电场作用使得污染物在土壤中传递，通过电絮凝(EC)产生具有高表面活性、高比表面积的吸附絮体来吸附污染物，在这两种机制的协同作用下实现污染物的实在传输和原位吸附处理，进而能够规避现有的EKR-PRB协同处理时出现的多孔材料钝化、微孔堵塞问题，能够解决目前技术需要定期更换填充材料、填充材料昂贵和选择污染物局限性等问题。

进一步说，对于阳离子污染土壤，电絮凝装置位于距离阴极1/3～1/10的阴阳极总距离处；对于阴离子污染土壤，电絮凝装置位于距离阳极1/3～1/10的阴阳极总距离处。电动修复装置的阳极和阴极分别通过阳极井和阴极井设于土壤室内。