專利名稱：一種污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污染土壤異位修復(fù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)エ業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水和固體廢物進(jìn)入土壤時(shí),會(huì)導(dǎo)致土壤的污染,對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)的方法主要有(I)物理化學(xué)修復(fù)物理分離修復(fù)、固化/穩(wěn)定化修復(fù)、蒸汽浸提修復(fù)、電動(dòng)修復(fù)、化學(xué)淋洗修復(fù)、溶劑浸提修復(fù)、高溫焚燒修復(fù)、氧化還原修復(fù)等；(2)生物修復(fù)預(yù)備床法、土壤堆腐法、泥漿生物反應(yīng)器法、土地耕作法等。按照土壤是否要挖掘，這些技術(shù)可分為原位(in situ)修復(fù)技術(shù)和異位(ex situ)修復(fù)技術(shù)。原位修復(fù)技術(shù)又可分為原位處理技術(shù)和原位控制技木。原位處理技術(shù)是指通過物理、化學(xué)、生物等方法在原位將污染物從土壤中去除；而原位控制技術(shù)是指通過各種方法將污染物限制在原位的一定區(qū)域內(nèi)阻止其向外擴(kuò)散。異位修復(fù)技術(shù)是指將污染土壤從原來的位置挖出來在場(chǎng)地內(nèi)的某 個(gè)地方或場(chǎng)地外某個(gè)地方進(jìn)行修復(fù)或控制填埋。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)是利用電化學(xué)原理，在污染土壌的兩端設(shè)置正、負(fù)電極和工作液，形成直流電場(chǎng)，在電場(chǎng)作用下，土壤中以離子態(tài)存在的重金屬污染物根據(jù)各自所帶電荷的不同而向兩電極遷移，最后進(jìn)入電極工作液中，實(shí)現(xiàn)將污染物從土壤中去除的目的。而不帶電荷的有機(jī)污染物隨土壤水向陰極遷移，最后進(jìn)入陰極工作液中，實(shí)現(xiàn)將污染物從土壤中去除的目的。電動(dòng)修復(fù)技術(shù)通常作為原位修復(fù)技術(shù)進(jìn)行使用。當(dāng)采用電動(dòng)修復(fù)技術(shù)對(duì)污染土壤進(jìn)行原位修復(fù)時(shí)，通常會(huì)發(fā)生聚焦現(xiàn)象，即目標(biāo)污染物在修復(fù)場(chǎng)地內(nèi)的某些區(qū)域或靠近電極的地方積聚，導(dǎo)致這些區(qū)域污染物濃度異常增高，可高達(dá)電動(dòng)修復(fù)前濃度的數(shù)倍。聚焦帶出現(xiàn)的位置與污染物濃度的初始分布情況并無直接關(guān)系，即污染物初始濃度高的區(qū)域并不一定是聚焦帶出現(xiàn)的位置。聚焦的出現(xiàn)為場(chǎng)地修復(fù)后的驗(yàn)收工作帶來了巨大的困難。此外，污染物在聚焦帶內(nèi)的移動(dòng)速度遠(yuǎn)低于沒有出現(xiàn)聚焦帶的地方，這也導(dǎo)致整個(gè)場(chǎng)地電動(dòng)修復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)數(shù)倍、電耗也相應(yīng)增加數(shù)倍。電動(dòng)修復(fù)的研究至今已有近二十多年的歷史，實(shí)驗(yàn)室研究有大量成功案例，但極少見到工程實(shí)際應(yīng)用，聚焦現(xiàn)象導(dǎo)致的實(shí)地修復(fù)效果、費(fèi)用及時(shí)間的不可預(yù)見性是其主要原因之一。對(duì)于聚焦現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理鮮見專門的研究，一般認(rèn)為是由于金屬離子在遷移過程中與OH-離子或其他陰離子發(fā)生化學(xué)沉淀反應(yīng)的結(jié)果，但這無法解釋只要施加足夠高的電壓或通電時(shí)間足夠長(zhǎng)，聚焦帶依然可以緩慢定向移動(dòng)的現(xiàn)象(沉淀物是不會(huì)在電場(chǎng)作用下定向移動(dòng)的)。本專利申請(qǐng)人經(jīng)過長(zhǎng)期的研究證明，電動(dòng)修復(fù)過程中聚焦帶的形成并不是ー種化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，而是由離子誘導(dǎo)電壓梯度講效應(yīng)(Ion-induced potential gradient well trappingeffect)引起的ー種物理聚焦現(xiàn)象，與土壤電導(dǎo)分布不均勻有夫，簡(jiǎn)單講就是土壤中總離子濃度高的地方電阻低，導(dǎo)致該地方分壓低，其電壓梯度比周圍的低，污染物遷移到該處時(shí)移動(dòng)速度降低，出現(xiàn)“交通擁堵”，形成聚焦帯。天然場(chǎng)地由于土壤理化性質(zhì)的不均勻性導(dǎo)致其土壤電導(dǎo)分布也不均勻，在場(chǎng)地上建設(shè)了エ廠之后，由于建設(shè)和排污的影響，整個(gè)場(chǎng)地電導(dǎo)分布不均勻性進(jìn)ー步加大，因此，在污染土壌原位電動(dòng)修復(fù)過程中，聚焦現(xiàn)象或輕或重地普遍存在。此外，在電動(dòng)修復(fù)過程中，如果電極工作液控制不當(dāng)或修復(fù)時(shí)間過長(zhǎng)，電極附近土壤的電導(dǎo)也會(huì)升高，弓I起聚焦現(xiàn)象，因此，應(yīng)盡可能縮短電動(dòng)修復(fù)的時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是避免聚焦現(xiàn)象發(fā)生、縮短電動(dòng)修復(fù)時(shí)間，從而提高修復(fù)效果和降低修復(fù)費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，包括土壌承載系統(tǒng)、電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)。所述土壤承載系統(tǒng)的底部多孔層
I。所述電極系統(tǒng)包括分別設(shè)置在土壌承載系統(tǒng)上下方的上電極和下電極，工作時(shí)，所述上、下電極所帶電荷相反。所述電極工作液噴淋系統(tǒng)包括安裝在所述土壤承載系統(tǒng)下方的若干噴淋嘴，工作時(shí)，所述噴淋嘴向上噴出工作液。 工作時(shí)，待處理土壌中的污染物為Pb2+、Cd2+等重金屬陽離子或有機(jī)污染物時(shí)，上電極為陽極，下電極為陰極；待處理土壌中的污染物為HCrO4' Cr042_或Cr2 072_等重金屬陰離子時(shí)，上電極為陰極，下電極為陽極。目的是要讓污染物向下遷移(離子推流，或有機(jī)物電滲)。本發(fā)明提供采用上述裝置進(jìn)行污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)的方法，包括以下步驟
I) 土壌預(yù)處理含有污染物的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)(主要是通過攪拌使土質(zhì)均勻，必要時(shí)可同時(shí)加入化學(xué)藥劑，促進(jìn)污染物的溶解或調(diào)整土壌的pH值)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層。2)修復(fù)處理所述上、下電極接通電源，所述噴淋嘴向上噴出工作液。在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層中向下遷移，進(jìn)入透水層后，被噴淋嘴噴出的工作液沖洗出來。在電極間距離的設(shè)置方面(也可以近似于待處理土壤的厚度，因?yàn)殡姌O緊靠待處理土壤或土壌上下的覆蓋物，如多孔層、透水層等)，現(xiàn)有技術(shù)中，現(xiàn)場(chǎng)中試一般將電極間距設(shè)置在Im以上，以減少単位土方電極的使用量和鉆孔量，從而降低費(fèi)用。實(shí)驗(yàn)室小試通常取IOcm以上，以方便實(shí)驗(yàn)操作為準(zhǔn)，但有條件的一般盡可能取大間距，以接近實(shí)際應(yīng)用。但是，細(xì)長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)會(huì)延長(zhǎng)電動(dòng)修復(fù)時(shí)間，且易在電極附近的土壌中出現(xiàn)聚焦帯，導(dǎo)致修復(fù)時(shí)間延長(zhǎng)，修復(fù)效果變差。本發(fā)明所采用的工作液可以是水，也可以根據(jù)待處理的污染物不同采用針對(duì)性強(qiáng)的工作液。如處理Pb2+時(shí)為醋酸+醋酸鈉緩沖液。本發(fā)明中，小于IOcm厚的薄泥層，能夠使得電動(dòng)修復(fù)時(shí)間大幅減少、能耗降低。較好的是5cm，也可以是1cm，但小于0. 2cm時(shí)效果不優(yōu)，特別是土壤中殘留的污染物濃度升尚，參看下表I的實(shí)驗(yàn)結(jié)果
表I某場(chǎng)地鉛污染土壌修復(fù)實(shí)驗(yàn)效果Z-Z^i a.+每as復(fù)每StTig 每技奮！ Sg s-iSg . ^^ .§i_ :;: +iSSSSS r一cゴ V^W csJ ffs: fc 能麵 W ^S. csrfi fc 0~Xm こみく ng.-.feg
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以Pb2+離子為例，通過理論計(jì)算對(duì)于相同的土方量(如100cm3)，若將土壤形狀由圖4中的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)X寬X高=IOOcmX IcmX Icm,改為圖5中的結(jié)構(gòu)(長(zhǎng)X寬X高=IcmX IOcmX IOcm),同時(shí)保持電壓梯度不變(lV/cm),那么在這兩種情況下，(I)通過姆 Icm2 土壤的電流密度相同(實(shí)驗(yàn)中為ImA/cm2); (2) Pb2+離子在電場(chǎng)作用下的遷移速度相同(遷移速度與電壓梯度成正比，實(shí)驗(yàn)中為2cm/h)。那么，圖4中電動(dòng)修復(fù)消耗的電功率為Wl=電流 X 總電壓=(ImA/cm2 X IcmX lcm) X (lV/cmX 100cm) = 0. 1W,圖 5 中電動(dòng)修復(fù)消耗的電功率為W2=電流 X 總電壓=(lmA/cm2X IOcmX 10cm) X (lV/cmX lcm) = 0. 1W, ニ者單位時(shí)間內(nèi)的電耗相同。但是，在電動(dòng)修復(fù)中，離子是以推流的方式沿電場(chǎng)方向平移，位于陽極端土壌中的Pb2+離子必須跨過整個(gè)土壤長(zhǎng)度才能到達(dá)陰極，這就導(dǎo)致圖4中Pb2+離子全部移出土壤所需的時(shí)間tl= 土壤長(zhǎng)度+遷移速度=100cm+2cm/h=50h，總耗電量Ql=電功率X時(shí)間=WlXtl=O. lWX50h=5Xl(T3kWh ;而圖5中Pb2+離子全部移出土壤所需的時(shí)間t2== 土壤長(zhǎng)度+遷移速度=lcm+2cm/h=0. 5h，總耗電量Q2=電功率X時(shí)間=W2Xt2=0. IWX 0. 5h=0. 05Xl(T3kWh ;圖4消耗的時(shí)間和電耗是圖5的100倍。測(cè)試結(jié)果顯示，雖然泥層太薄時(shí)，因修復(fù)時(shí)間太短，一些土壤顆粒中的重金屬來不及溶解到水中，使修復(fù)效果下降，但能耗的降低幅度還是非常顯著得。上述方案由于電動(dòng)修復(fù)時(shí)間大幅度縮短，避免了因長(zhǎng)時(shí)間電極反應(yīng)導(dǎo)致的電極反應(yīng)產(chǎn)物大量聚集在電極附近的土壌中，從而克服了聚焦現(xiàn)象的發(fā)生。在本發(fā)明優(yōu)選范圍內(nèi)薄層結(jié)構(gòu)的另ー優(yōu)點(diǎn)是上電極產(chǎn)生的H+ (當(dāng)上電極帶正電荷吋)或0H_ (當(dāng)上電極帶負(fù)電荷吋)可以在短時(shí)間內(nèi)貫穿整個(gè)土壤泥漿層，促進(jìn)整個(gè)泥層中污染物從土壤顆粒中轉(zhuǎn)移到土壤溶液中，同時(shí)使整個(gè)土壤層的pH保持基本一致，進(jìn)ー步提高修復(fù)效率和穩(wěn)定修復(fù)效果。本發(fā)明中，土壌的含水率遠(yuǎn)高于其他電動(dòng)修復(fù)方法，原因有四一是土壤濕式破碎和調(diào)質(zhì)的需要；ニ是薄層填充方便的需要；三是上電極2沒有単獨(dú)的電極工作液，需要利用泥漿中的土壤溶液作為其電極工作液；四是上電極2產(chǎn)生的H+或OH-可以通過水溶液的濃差擴(kuò)散(而非速度相對(duì)較慢的電遷移)更快地貫穿整個(gè)泥漿層，使得在整個(gè)電動(dòng)修復(fù)過程中泥漿層沿電場(chǎng)方向的PH變化幅度遠(yuǎn)低于其他電動(dòng)修復(fù)技木，同時(shí)還可以避免上電極附近土壤過渡酸化或堿化的問題。本發(fā)明的另ー個(gè)目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)被污染的土壤進(jìn)行連續(xù)化處理。所采用的裝置中，所述土壤承載系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述多孔層I內(nèi)的兩層多孔層II，所述多孔層II包夾土壤；所述多孔層I和/或多孔層II為濾布，所述上、下電極與濾布接觸。所述多孔層II連接牽引裝置。對(duì)應(yīng)的方法包括以下步驟
I)土壌預(yù)處理含有污染物的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層；
2)修復(fù)處理所述上、下電極接通電源，所述噴淋嘴向上噴出工作液；在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層中向下遷移，進(jìn)入透水層后被噴淋嘴噴出的工作液沖洗出來，沖洗后的工作液進(jìn)入廢水處理單元，經(jīng)過處理后循環(huán)利用；所述牽引裝置使得薄泥層隨多孔層II移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理。 本發(fā)明適用范圍廣泛，還可以用來處理其他固態(tài)或泥狀的固體廢物，如污水處理廠/站的污泥、河底淤泥、飛灰等固體廢物。特別是采用連續(xù)生產(chǎn)作業(yè)，工作效率高、能耗低。


本發(fā)明的裝置可以通過附圖給出的非限定性實(shí)施例進(jìn)ー步說明。圖I為薄層式無聚焦污染土壤電動(dòng)修復(fù)批處理裝置工作原理示意圖；
圖2為薄層式無聚焦污染土壤電動(dòng)修復(fù)連續(xù)處理裝置工作原理示意 圖3為多層薄層無聚焦污染土壤電動(dòng)修復(fù)批處理裝置工作原理示意 圖4為典型污染土壤電動(dòng)修復(fù)原理示意 圖5為薄層式污染土壤電動(dòng)修復(fù)原理示意圖。圖中I 一薄泥層，2 —上電極，3 —下電極，4 一多孔層I，5—透水層，6 —?jiǎng)傂酝杆螌樱? —噴淋嘴，8 —集水槽，9 ー廢水處理單元，10 —循環(huán)水泵，11 一多孔層II。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步說明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，作出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。實(shí)施例的技術(shù)方案是ー種污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，包括土壤承載系統(tǒng)、電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)。所述土壤承載系統(tǒng)的底部為多孔層I 4。所述電極系統(tǒng)包括分別設(shè)置在土壌承載系統(tǒng)上下方的上電極2和下電極3，工作時(shí)，所述上、下電極2、3所帶電荷相反。所述電極工作液噴淋系統(tǒng)包括安裝在所述土壤承載系統(tǒng)下方的若干噴淋嘴7，工作時(shí)，所述噴淋嘴7向上噴出工作液。實(shí)施例中，所述土壤承載系統(tǒng)只有ー層多孔層I 4吋，即僅僅底部為多孔層I 4時(shí)，土壌由多孔層I 4承載。根據(jù)電動(dòng)修復(fù)原理，電場(chǎng)要施加于待修復(fù)土壌，一般說來，電極要與土壌接觸。但本發(fā)明中由于采用了噴工作液的方式，且待處理土壤一般是濕潤(rùn)的。因此，電極并不嚴(yán)格要求與土壌直接接觸，與工作液接觸，或是與土壤上下的覆蓋物(如多孔層、透水層等)接觸即可，只要能夠通過電場(chǎng)影響土壤中污染物的運(yùn)動(dòng)即可。實(shí)施例I :
本實(shí)施例中，所述多孔層I 4包括上下兩層，對(duì)土壤進(jìn)行包夾。進(jìn)ー步，所述土壤承載系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述多孔層I 4內(nèi)的兩層多孔層II 11，所述多孔層II 11包夾土壤。所述多孔層I 4和/或多孔層II 11為濾布，所述上、下電極
2、3與濾布接觸。本實(shí)施例的方法包括以下步驟I) 土壌預(yù)處理含有污染物的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層I。2)修復(fù)處理所述上、下電極2、3接通電源，所述噴淋嘴7向上噴出工作液。在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層I中向下遷移，被噴淋嘴7噴出的工作液沖洗出來。本實(shí)施例中，噴淋嘴7可能嵌入透水層5中，所述透水層5是由透水石等透水材料制成，因此污染物是進(jìn)入透水層5后被噴淋嘴7噴出的工作液沖洗出來。本實(shí)施例所公開的方法，可以處理的土壌含有重金屬陰離子、重金屬陽離子或有機(jī)污染物。實(shí)施例2
本實(shí)施例中，所述土壤承載系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)之間設(shè)置有透水層5，所述噴淋 嘴7嵌入所述透水層5中。所述透水層5下方依次安裝所述下電極3、剛性透水支撐層6。進(jìn)ー步，所述電極工作液噴淋系統(tǒng)還包括集水槽8、廢水處理單元9、循環(huán)水泵10。通過所述噴淋嘴7噴出的工作液向下匯入集水槽8后，經(jīng)過所述廢水處理單元9處理，再通過所述循環(huán)水泵10重新進(jìn)入噴淋嘴7。相對(duì)于實(shí)施例I的方法，本實(shí)施例的方法中，所述步驟I中，所述泥漿含水率為15 60%，所述薄泥層I厚度為0. 2 10cm。所述步驟2中，沖洗后的工作液進(jìn)入廢水處理單元，經(jīng)過處理后循環(huán)利用。本實(shí)施例中，將污染土壤從原位挖出后可直接倒入攪拌機(jī)內(nèi)，同時(shí)向攪拌機(jī)內(nèi)注水并進(jìn)行攪拌，以形成含水率在15 60%之間的泥漿，必要時(shí)還可加入一些促進(jìn)污染物溶解或調(diào)整土壌PH值的化學(xué)藥劑。在某些情況下，還需要采用機(jī)械過濾將泥漿中粒徑大于0. 2cm的石塊剔除。更好的是采用自帶濾網(wǎng)的濕式破碎機(jī)，破碎與過濾已在同一個(gè)設(shè)備中完成，提高了工作效率。本實(shí)施例作為優(yōu)選方式，將被污染土壤制成15 60%之間的泥漿，過干或過稀的土壌都不利于處理。實(shí)施例3
本實(shí)施例提供一種連續(xù)的生產(chǎn)方式，即在實(shí)施例I或2的基礎(chǔ)上還包括牽引裝置。一般地，所述牽引裝置與a)土壌承載系統(tǒng)，或與b)電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)相連。使得a) 土壤承載系統(tǒng)，與b)電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。作為ー種優(yōu)選方式，所述土壤承載系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述多孔層I 4內(nèi)的兩層多孔層II 11，所述多孔層II 11包夾土壌。所述多孔層I 4和/或多孔層II 11為濾布，所述上、下電極2、3與濾布接觸。所述多孔層II 11連接牽引裝置。連續(xù)的方法包括以下步驟
I)土壌預(yù)處理含有污染物的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層I。2)修復(fù)處理所述上、下電極2、3接通電源，所述噴淋嘴7向上噴出工作液。在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層I中向下遷移，進(jìn)入透水層(5)后被噴淋嘴7噴出的工作液沖洗出來，沖洗后的工作液進(jìn)入廢水處理單元，經(jīng)過處理后循環(huán)利用。所述牽引裝置使得薄泥層I隨多孔層II 11移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理。參見圖2，該方式即ー種連續(xù)進(jìn)泥和出泥的運(yùn)行方式，在泥漿制成的薄泥層I和濾布制成的多孔層I 4之間具有多孔層II 11，多孔層II同樣由濾布制成，多孔層II 11在兩端輥軸的帶動(dòng)下緩慢水平移動(dòng)，夾在中間的泥漿隨多孔層II 一起移動(dòng)，其進(jìn)泥、出泥方式和運(yùn)動(dòng)原理與帶式污泥濃縮脫水機(jī)相同。移動(dòng)速度等于上、下電極2、3沿移動(dòng)方向的長(zhǎng)度除以電動(dòng)修復(fù)時(shí)間。多孔層II 11在自動(dòng)卸泥之后經(jīng)過ー個(gè)自動(dòng)沖洗裝置沖洗。該方式可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)、出泥。參見圖3，本發(fā)明的裝置還可以多層結(jié)合使用。 本實(shí)施例中，如圖I所示的處理單元還可以重疊起來設(shè)計(jì)成圖3所示的多層結(jié)構(gòu)，提1 設(shè)備單位占地面積的處通能力。
權(quán)利要求
1.一種污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于包括土壤承載系統(tǒng)、電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)； 所述土壤承載系統(tǒng)的底部為多孔層I (4)； 所述電極系統(tǒng)包括分別設(shè)置在土壤承載系統(tǒng)上下方的上電極(2)和下電極(3)，工作時(shí)，所述上、下電極(2、3)所帶電荷相反； 所述電極工作液噴淋系統(tǒng)包括安裝在所述土壤承載系統(tǒng)下方的若干噴淋嘴(7)，工作時(shí)，所述噴淋嘴(7)向上噴出工作液。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于所述多孔層I(4)包 括上下兩層，對(duì)土壤進(jìn)行包夾。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于所述土壤承載系統(tǒng)還包括設(shè)置在所述多孔層I (4)內(nèi)的兩層多孔層II (11)，所述多孔層II (11)包夾土壤；所述多孔層I (4)和/或多孔層II (11)為濾布，所述上、下電極(2、3)與濾布接觸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于所述土壤承載系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)之間設(shè)置有透水層(5)，所述噴淋嘴(7)嵌入所述透水層(5)中；所述透水層(5 )下方依次安裝所述下電極(3 )、剛性透水支撐層(6 )。
5.根據(jù)I 4任一權(quán)利要求所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于所述電極工作液噴淋系統(tǒng)還包括集水槽(8)、廢水處理單元(9)、循環(huán)水泵(10);通過所述噴淋嘴(7)噴出的工作液向下匯入集水槽(8)后，經(jīng)過所述廢水處理單元(9)處理，再通過所述循環(huán)水泵(10 )重新進(jìn)入噴淋嘴(7 )。
6.根據(jù)I 4任一權(quán)利要求所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于還包括牽引裝置；所述牽引裝置與a) 土壤承載系統(tǒng)，或與b)電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)相連；使得a) 土壤承載系統(tǒng)，與b)電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，其特征在于所述多孔層II(11)連接牽引裝置。
8.采用權(quán)利要求I 7任一裝置進(jìn)行污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)土壤預(yù)處理含有的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層； 2)修復(fù)處理所述上、下電極(2、3)接通電源，所述噴淋嘴(7)向上噴出工作液；在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層中向下遷移，被噴淋嘴(7)噴出的工作液沖洗出來。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)的方法，其特征在于所述步驟I)中，所述泥漿含水率為15 60%，所述薄泥層厚度為0. 2 IOcm ;所述步驟2)中，沖洗后的工作液進(jìn)入廢水處理單元，經(jīng)過處理后循環(huán)利用。
10.采用權(quán)利要求7所述裝置進(jìn)行污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)的方法，其特征在于，包括以下步驟 1)土壤預(yù)處理含有污染物的被污染土壤經(jīng)濕式破碎、調(diào)質(zhì)和過濾形成泥漿后，注入土壤承載系統(tǒng)內(nèi)鋪成小于IOcm厚的薄泥層； 2)修復(fù)處理所述上、下電極(2、3)接通電源，所述噴淋嘴(7)向上噴出工作液；在電場(chǎng)作用下，污染物在所述薄泥層中向下遷移，進(jìn)入透水層(5)后被噴淋嘴(7)噴出的工作液沖洗出來， 沖洗后的工作液進(jìn)入廢水處理單元，經(jīng)過處理后循環(huán)利用；所述牽引裝置使得薄泥層隨多孔層II (11)移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)處理。
全文摘要
本發(fā)明的目的是避免聚焦現(xiàn)象發(fā)生、縮短電動(dòng)修復(fù)時(shí)間，從而提高修復(fù)效果和降低修復(fù)費(fèi)用。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，一種污染土壤異位電動(dòng)修復(fù)裝置，包括土壤承載系統(tǒng)、電極系統(tǒng)和電極工作液噴淋系統(tǒng)。所述土壤承載系統(tǒng)的底部多孔層Ⅰ。所述電極系統(tǒng)包括分別設(shè)置在土壤承載系統(tǒng)上下方的上電極和下電極，工作時(shí)，所述上、下電極所帶電荷相反。所述電極工作液噴淋系統(tǒng)包括安裝在所述土壤承載系統(tǒng)下方的若干噴淋嘴，工作時(shí)，所述噴淋嘴向上噴出工作液。
文檔編號(hào)B09C1/08GK102806228SQ20121027947
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月8日
發(fā)明者李 東, 譚雪瑩, 范敏, 牛媛媛, 吳昕達(dá) 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)