[发明专利]一种电动修复联合阳极氧化去除土壤多环芳烃的方法

说明书

本发明涉及一种电动修复联合阳极氧化去除土壤多环芳烃的方法，所述方法包括如下步骤：步骤1.通过放电等离子烧结技术制备可原位产羟基的Ti₄O₇电极制备Ti₄O₇电极；步骤2.设置电动修复装置；步骤3.将污染土壤转移至电动修复装置；步骤4.在污染土壤两端的电极室插入阴极/阳极电极对；步骤5.向污染土壤两端的电极室通以直流电场处理后完成修复；本发明所述方法的优越效果在于，能够针对不同类型土壤研制的相应的电动修复装置，适用于砂土、红壤、潮土的污染土壤修复，应用范围广、修复后的土壤无氧化剂残留、使用的Ti₄O₇电极能够重复利用。

技术领域

本发明属于土壤修复领域，具体涉及一种电动修复联合阳极氧化去除土壤多环芳烃的方法。

背景技术

随着煤、石油在工业生产、交通运输以及生活中被广泛应用，多环芳烃已成为世界各国共同关注的有机污染物。由于多环芳烃的疏水特性，土壤成为大多数多环芳烃的最终归宿，并作为多环芳烃的污染源带来严重的环境健康风险。多环芳烃半衰期极长，且不易降解，是一类持久性有机污染物，多环芳烃具备致癌致畸致突变效应，对人体毒害十分严重，目前如何修复多环芳烃污染成为世界广泛关注的问题。

针对多环芳烃污染土壤修复技术有热脱附、生物修复、化学氧化、淋洗等方法。其中化学氧化技术由于方便快捷，安全，成本低等优势受到广泛关注。然而，在实际土壤修复中，土壤的渗透率及化学药剂的扩散系数较低，不足以保证反应试剂在土壤中的迁移，导致修复效率达不到目标。近几十年发展出了电动修复和化学氧化技术联用(电动氧化)能够保证化学试剂在土壤中迁移，并和污染物充分接触，提高氧化修复的效率。但是，电动氧化技术需要在土壤中投入大量氧化剂，例如，过氧化氢(H₂O₂)、过硫酸盐(Na₂S₂O₈)、高锰酸钾(KMnO₄)才能保证修复效率。

例如，中国发明专利申请号CN202010746300.X公开了发明名称为：一种过硫酸盐协同电动修复去除土壤中石油烃的方法，该方法需要将污染土壤填充至电动修复装置的土壤室中，并加入70％土壤体积的氯化钠溶液进行平衡，平衡处理时间为24h；平衡结束后，分别向电动修复装置的阴极室和阳极室添加适量的阴极液和阳极液；启动电动装置，电压设定为20V，进行电动修复处理。该发明通过络合增溶及电动协同作用加强过硫酸盐氧化去除石油烃的作用，虽然提高了石油烃的去除效率，但需在电极室中添加2Mol的过硫酸钠溶液。

又如，中国发明专利CN201911140578.6公开了一种螯合剂强化高级氧化协同电动修复去除土壤中有机氯化合物的方法，涉及一种螯合剂强化高级氧化协同电动修复去除土壤中有机氯化合物的方法，该方法包括：1)将污染土壤转移至电动修复装置，向所述土壤中加入氧化剂和谷氨酸N，N-二乙酸，同时在所述的电动修复装置的阳极附近设置纳米零价铁；2)调节电解质pH值，启动电动修复装置进行土壤中有机氯化合物的去除。所述氧化剂为过硫酸盐、过氧化氢、高锰酸盐和次氯酸盐中的至少一种。本该发明的方法基于电动修复+纳米零价铁+氧化剂+谷氨酸N，N-二乙酸的组合处理方式协同去除土壤中的有机氯污染物，能够实现土壤中有机氯污染物去除率的大幅度提升，同时能够实现有机氯污染物的原位的去除，但该方法存在的缺陷是：在电动修复装置的阳极附近设置纳米零价铁，向电极室加入的过氧化氢的质量浓度为5％。