基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)，屬于環(huán)境 保護技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著我國工業(yè)化進程的加快，土壤重金屬污染問題日趨突出。污染土壤的面積越 來越大，已經(jīng)嚴重威脅到我國的糧食安全，對生態(tài)環(huán)境和人體健康造成極大的威脅。介于目 前的迫切形式，急于尋求一種用于重金屬污染土壤的原位處理實用技術。
[0003] 電動修復技術是一種新興的重金屬污染土壤修復技術。近幾年來已經(jīng)有較多的小 型試驗研宄報道，也有極少量的工程應用實例。電動修復的原理是將電極插入受污染的土 壤區(qū)域，施加直流電形成電場，利用電場產(chǎn)生的各種動電效應如電泳、電滲等，驅動土壤污 染物沿電場方向定向迀移，從而將污染物從土壤中排出或者富集在電極區(qū)集中處理。
[0004] 現(xiàn)有的電動修復技術采用的電極有以下幾種：（1)用電解液作為陰極室和陽極 室。此法對電解液的配置要求高，且極易對土壤形成二次污染，研宄僅限實驗室階段；（2) 鉑電極，鈦合金電極。成本太高，僅限實驗裝置；（3)石墨電極。石墨強度太低，現(xiàn)場可操 作性差。另外，美國專利號US6203682公開了名為"Well designs for electrokinetic remediation"的專利，該專利提供了一種實地修復時用于隔離電極和污染土壤的多 孔材料，這種由粘土(或陶瓷）和多孔塑料管制成的多孔材料包裹在電極周圍，水份、 0/T、/T和目標離子(污染物離子）等可以自由通過這種多孔材料。這種材料只是一種概 念產(chǎn)品，未見實體報道，且工藝較復雜。
[0005] CN102720182A中公開了一種可導電的塑料排水板。此電極能夠很好的解決電極反 應過程中電極的腐蝕問題，不會造成二次污染，并且已經(jīng)量化生產(chǎn)，且在軟土地基處理中已 經(jīng)有了較好的應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種可以快速降低土體中重金屬含量，環(huán) 保性能較高的基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)。
[0007] 本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：
[0008] 一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)，它包括間隔豎向布置 的多根陽極塑料電極和多根陰極塑料電極，在陰極塑料電極的頂部縱向安置排水管，在陽 極塑料電極的頂部縱向安置注水管，排水管與注水管的管體上均設置有打孔，排水管與注 水管外用土工布包裹；各根排水管與排水總管連接，排水總管引到場地外集水坑處；各根 注水管與注水總管連接，注水總管引到注水泵處，用導線將陰極塑料電極和陽極塑料電極 分別連接，并匯總接到直流電源的正負極上。
[0009] 作為一種優(yōu)選，陰極塑料電極外附著礦物吸附劑，陰極塑料電極與礦物吸附劑形 成復合電極，復合電極外采用土工布包裹。
[0010] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0011] 1、該電滲系統(tǒng)可以有效的去除土體中的重金屬，具有可操作性強和處理效果好， 容易安裝和控制，成本不高且不破壞原有自然環(huán)境等。
[0012] 2、該電滲系統(tǒng)所提出的塑料電極不腐蝕，不會對土壤造成二次污染；
[0013] 3、間隔期向陽極區(qū)注入鹽類或者堿性試劑，能有效稀釋陽極區(qū)的/T，增大陽極區(qū) pH值，減小土體的電阻，恢復電動修復效率；并且酸性的水溶液流向陰極，能中和陰極區(qū)的 Ο/T，使陰極區(qū)PH值降低，利于膠凝的重金屬沉積物溶出；已達到排除重金屬污染物的目 的。
[0014] 5、如有必要可在陰極塑料電極處添加礦物吸附劑做成復合電極，增強吸附重金屬 污染物的效果，加速土體凈化。
[0015] 綜上所述，該基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)具有可以快速 降低土體中重金屬含量，環(huán)保性能較高的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)的示意圖。
[0017] 其中：
[0018] 直流電源1、導線2、排水管3、注水管4、陰極塑料電極5、陽極塑料電極6、礦物吸 附劑7。
【具體實施方式】
[0019] 參見圖1，本發(fā)明涉及的一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系 統(tǒng)，它包括間隔豎向布置的多根陽極塑料電極6和多根陰極塑料電極5,陰極塑料電極5外 可附著礦物吸附劑7,陰極塑料電極5與礦物吸附劑7形成復合電極，復合電極外采用土工 布包裹，在陰極塑料電極5的頂部縱向安置排水管3,在陽極塑料電極6的頂部縱向安置注 水管4,排水管3較注水管4的高度低，排水管3與注水管4的管體上均設置有打孔，排水管 3與注水管4外用土工布包裹；用三通將各根排水管3與排水總管連接，并將排水總管引到 場地外集水坑處；用三通將各根注水管4與注水總管連接，并將注水總管引到注水泵處，用 導線2將陰極塑料電極5和陽極塑料電極6分別連接，并匯總接到直流電源1的正負極上。
[0020] 上述的基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)的使用方法包括以 下步驟：
[0021] 步驟一、開工前，先取土做實驗確定污染土處理深度。確定污染土處理深度即電極 的插入深度，以及確定電極的間距和布置形式。
[0022] 步驟二、平整場地。
[0023] 步驟三、對于含水量小于30%的土壤，進行灌水預浸，使土壤含水量在提升至 30%~50% ;對于含水量大于30%的土壤，則無需預浸。
[0024] 步驟四、在場地內(nèi)采用插槍按列間隔豎向插入多根陽極塑料電極6和多根陰極塑 料電極5,插入深度與步驟一中確定的污染土處理深度一致；
[0025] 陰極塑料電極5外可附著礦物吸附劑7,陰極塑料電極5與礦物吸附劑7形成復合 電極，復合電極外采用土工布包裹，并用引孔法(采用設備打孔后插入）將土工布包裹后的 復合電極插入土體中。
[0026] 步驟五、在陰極塑料電極5的頂部縱向安置排水管3,在陽極塑料電極6的頂部縱 向安置注水管4,排水管3較注水管4的高度低，排水管3與注水管4的管體上均設置有打 孔，排水管3與注水管4外用土工布包裹，防止土壤堵塞打孔；用三通將各根排水管3與排 水總管連接，并將排水總管引到場地外集水坑處；用三通將各根注水管4與注水總管連接， 并將注水總管引到注水泵處。
[0027] 步驟六、用導線2將陰極塑料電極5和陽極塑料電極6分別連接，并匯總接到直流 電源1的正負極上。
[0028] 步驟七、接通直流電源1，開始電滲處理，水由陽極塑料電極6流向陰極塑料電極 5,并在水壓作用下沿陰極塑料電極5排到土體表面，進入陰極塑料電極5處的排水管3， 再經(jīng)排水總管流入集水坑，對集水坑中的水集中收集并加入任選堿性試劑使重金屬離子沉 積，水中離子濃度達到重金屬廢水排放標準后排放或儲存用于對步驟八中的注水。
[0029] 步驟八、電滲以通電、間歇循環(huán)進行。通電時長以4~6小時為宜，間歇I. 5~2. 5小 時；當電極(陰極塑料電極5或者陽極塑料電極6 )附近出現(xiàn)裂縫時，在間歇期對陽極塑料電 極6處通過注水管4注水(或者堿性液體、鹽水等)。當目測陰極塑料電極5表面析出的較 多白色沉淀物時，可拔出陰極塑料電極5對其進行沖洗或者更換，然后重新插入土壤中
[0030] 重復步驟七和步驟八直至土壤中重金屬含量達到要求為止。
【主權項】
1. 一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)，其特征在于它包括間隔 豎向布置的多根陽極塑料電極（6)和多根陰極塑料電極（5)，在陰極塑料電極（5)的頂部縱 向安置排水管（3)，在陽極塑料電極（6)的頂部縱向安置注水管（4)，排水管（3)與注水管 (4)的管體上均設置有打孔，排水管（3)與注水管（4)外用土工布包裹；各根排水管（3)與 排水總管連接，排水總管引到場地外集水坑處；各根注水管（4)與注水總管連接，注水總管 引到注水泵處，用導線（2)將陰極塑料電極（5)和陽極塑料電極（6)分別連接，并匯總接到 直流電源（1)的正負極上。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)， 其特征在于陰極塑料電極（5)外附著礦物吸附劑（7)，陰極塑料電極（5)與礦物吸附劑（7) 形成復合電極，復合電極外采用土工布包裹。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)，其特征在于它包括間隔豎向布置的多根陽極塑料電極（6）和多根陰極塑料電極（5），在陰極塑料電極（5）的頂部縱向安置排水管（3），在陽極塑料電極（6）的頂部縱向安置注水管（4），各根排水管（3）與排水總管連接，排水總管引到場地外集水坑處；各根注水管（4）與注水總管連接，注水總管引到注水泵處，用導線（2）將陰極塑料電極（5）和陽極塑料電極（6）分別連接，并匯總接到直流電源（1）的正負極上。該基于塑料電極的電動修復重金屬污染土壤的電滲系統(tǒng)具有可以快速降低土體中重金屬含量，環(huán)保性能較高的優(yōu)點。
【IPC分類】B09C1-00
【公開號】CN204338567
【申請?zhí)枴緾N201420675973
【發(fā)明人】胡士勤, 胡品飛, 劉志浩, 周國鈞, 高明軍
【申請人】江陰市華宏盈飛電滲科技有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2014年11月13日