[发明专利]一种用于污染土壤的电修复柱、电修复系统及电修复方法

说明书

本发明公开了一种用于污染土壤的电修复柱、电修复系统及电修复方法，该电修复柱包括柱本体；所述柱本体的外周壁上固定有至少一对上、下对应设置的板框，板框所在平面与水平面呈0°～70°或110°～180°，上、下板框的框架内部放置有通电后能够形成垂直电场的电极片；所述柱本体的外周壁上还套设且固定有环形套框，环形套框与柱本体之间所形成的空隙内放置有通电后能够形成水平电场的电极片。本发明将能够形成垂直电场的电极片和形成水平电场的电极片集成在一个柱体上，同时利用垂直电场和水平电场的作用，活化土壤中重金属使之向有效态转变的同时，还能促进重金属离子在土壤中的转运，从而提高土壤修复效果。

技术领域

本发明涉及土壤重金属修复技术领域，尤其涉及一种用于污染土壤的电修复柱、电修复系统及电修复方法。

背景技术

2014年全国土壤污染状况调查公报的数据显示，全国土壤总的超标率为16.1％，其中轻微、轻度、中度和重度污染点位比例分别为11.2％、2.3％、1.5％和1.1％。无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％。其中，影响农用地土壤环境质量的主要污染物是重金属，土壤污染状况总体不容乐观。

目前，土壤重金属修复方法主要有物理法、化学法和生物修复法。其中，电修复和生物修复法相对较为绿色环保，对土壤的不良副作用也较少，修复较为彻底；但两种方法都存在着一定的局限性。

一般电修复方法需要异位修复，使用EDTA等溶剂，不仅修复成本较高且会将土壤中营养元素一同去除，影响土壤肥力。若使用直流电场修复还会造成土壤pH的变化，改变土壤的理化性质。对于植物修复而言，电修复方法虽然是一种绿色环保的修复方式，但因存在植物生理活动速率等因素的限制，所以修复效率较为缓慢。

因此，在目前技术和方法都存在一定不足和缺点的情况下，亟需一种高效且绿色环保的土壤重金属修复方法及配套设备。

发明内容

本发明提供了一种用于污染土壤的电修复柱、电修复系统及电修复方法，该电修复柱通电后能够形成若干垂直电场和若干水平电场，活化土壤中重金属使之向有效态转变的同时，还能促进重金属离子在土壤中的转运，从而提高土壤修复效果。

具体技术方案如下：

本发明一种用于污染土壤的电修复柱，包括柱本体；

所述柱本体的外周壁上固定有至少一对上、下对应设置的板框，板框所在平面与水平面呈0°～70°或110°～180°，上、下板框的框架内部放置有通电后能够形成垂直电场的电极片；

所述柱本体的外周壁上还套设且固定有环形套框，环形套框所在平面与柱本体外周面平行，环形套框与柱本体之间所形成的空隙内放置有通电后能够形成水平电场的电极片。

本发明的创新之处在于：将能够形成垂直电场的电极片和形成水平电场的电极片集成在一个柱体上，同时利用垂直电场和水平电场的作用，提高土壤修复效果；此外，本发明还可根据需求改变电极的极性、大小、变换频率等参数，形成特定方向、频率、强度的电场以此适应不同修复环境。

进一步地，所述柱本体的内部开有供电线通过的通道，与所述板框和环形套框位置相对应的通道壁上开有通孔；所述通道的一端与外界连通，另一端通过通孔与电极片相连通。将过线的通道设置于柱本体内部可避免电线过多裸露在泥土中，防止长时间使用后造成电线过快损坏；通孔的设置可以避免电线与电极片连接处暴露在泥土中或者外界，延长电线的使用寿命。

进一步地，所述柱本体的顶部开口，所述通道与顶部连通；所述柱本体的底部封闭，且底部呈锥形。底部呈锥形有利于促使电修复柱顺利插入土壤中。

为了便于电极片的安装和拆卸以及固定，进一步地，所述板框的一侧壁上开有供电极片插入的插口，其他侧壁内侧设有插槽；在所述板框的一侧面设置支撑板，另一侧面为使电极片裸露在外与污染土壤相接触的窗口，上板框与下板框上设置的窗口位置相对；所述环形套框的框面内设有若干垂直设置的限位杆。