一種利用電動力修復(fù)污染土壤的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用電動力修復(fù)污染土壤的裝置，屬于廢棄物處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，由于人口的急劇增長，工業(yè)的迅猛發(fā)展，產(chǎn)生了大量的各種類型的污染物。固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導(dǎo)致了土壤污染。這些污染物通過食物鏈不斷富集在生物體內(nèi)，對人類健康具有很大的潛在危害。土壤污染物主要可分為重金屬和有機物，具有隱蔽性、長效性和難降解性等特點，因此很難用常規(guī)方法進行處理。
[0003]生物修復(fù)工藝主要利用有較強吸收污染物能力的植物吸收土壤污染，或者是利用微生物降解凈化土壤，但是大部分重金屬超積累植物植株矮小、生物量低、生長緩慢，因而修復(fù)效率受到很大影響，且不易機械化作業(yè)；同時微生物對外界環(huán)境條件要求很嚴(yán)格，使成功引種受到嚴(yán)重限制?；瘜W(xué)修復(fù)工藝污染土壤的方法也得到關(guān)注。主要通過添加化學(xué)修復(fù)物質(zhì)與土壤污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使得污染物得到降解或者毒性降低，如化學(xué)淋洗技術(shù)，溶液浸提技術(shù)，化學(xué)固定技術(shù)等。但化學(xué)修復(fù)工藝，往往會產(chǎn)生二次污染，且僅適用于滲透系數(shù)較高的土壤。
[0004]利用直流電場富集技術(shù)與生物修復(fù)工藝、化學(xué)修復(fù)工藝等相比具有諸多優(yōu)點:它可適用的污染物質(zhì)種類十分廣泛;能同時運用于飽和及非飽和，黏性和半黏性的土壤，具有相當(dāng)高的經(jīng)濟效益;可同時與其他技術(shù)聯(lián)合使用;對土壤的性質(zhì)結(jié)構(gòu)危害小，不易形成二次污染;更適合綜合治理滲透系數(shù)低的密質(zhì)土壤等。
[0005]電動修復(fù)按照修復(fù)土壤的處理地點的不同，分為原位電動修復(fù)法和異位電動修復(fù)法。目前已有的異位電動修復(fù)就是把污染的土壤挖掘出來，轉(zhuǎn)運到電動修復(fù)的裝置中進行電動處理修復(fù)，再將處理過的土壤運回原地，重新填埋到原有土地中.這種異位修復(fù)處理的方法，不僅對原場地的植被，生態(tài)環(huán)境破壞很大，而且挖掘運輸土壤，使得處理成本大大的提高了。本發(fā)明采用的原位電動修復(fù)法，則是利用電動修復(fù)裝備，將它安置在場地原址，直接地對土壤進行電動修復(fù)處理。相比之下，原位修復(fù)法對原有的生態(tài)環(huán)境破壞性較小，并且因為沒有對土壤的運輸挖掘，在很大程度上節(jié)約了成本。
[0006]已有的電動修復(fù)的電極為平行布置，陰陽電極之間電場，電流恒定，隨著修復(fù)的進行，由于污染物的富集和去除，電流密度會逐漸變小，修復(fù)效率逐漸下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了克服上述問題，本發(fā)明提供了一種利用電動力修復(fù)污染土壤的裝置。本發(fā)明將裝置的主體部分設(shè)計成正多邊形，因為正多邊形的布置方式形成的電場為非均勻電場能有效的加強污染在土壤中的迀移，有利于去除污染物。而且正多邊形的布置在實地運用中能更有效的布滿處理場地，提高裝置的覆蓋效率，實現(xiàn)無縫覆蓋，不遺漏任何一個地方。
[0008]所述裝置的主要部分為采用正多邊形的外殼設(shè)計的土壤修復(fù)反應(yīng)器;所述土壤修復(fù)反應(yīng)器隔為陽極電解室、土柱室、陰極電解室；多個陽極電解室位于多邊形頂點，單個陰極電解室位于正中。
[0009]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述多邊形為正六邊形。
[0010]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述陽極電解室和陰極電解室中設(shè)有電極，分別與直流電源的正負(fù)極相連。
[0011]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述陽極電解室、陰極電解室底部含有圓錐體，方便裝置的電極室安全地放入土壤中。
[0012]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電極采用石墨和酸堿性沸石混合構(gòu)成的復(fù)合電極。
[0013]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電極采用非均勻電極的形式，以正六邊形布設(shè)的方式排列，可以拆卸下來，方便更換。
[0014]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述裝置還包括直流電源、蠕動栗、電解液原料室、離子交換室、電解液混合室、廢液收集室。
[0015]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電解液原料室通過蠕動栗與電解液混合室相連;所述電解液混合室分別與陰極電解室、陽極電解室、離子交換室通過蠕動栗相連;所述陰極電解室與離子交換室通過蠕動栗相連。
[0016]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述陽極電解室與廢液收集室相連。
[0017]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述蠕動栗為機械隔膜式計量栗。
[0018]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述離子交換室內(nèi)含有離子交換材料，用于過濾從陰極電解室中吸出來的電解液中的離子。
[0019]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述離子交換室內(nèi)部設(shè)有4層膜，內(nèi)層填充有離子交換樹脂。
[0020]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述裝置中還包括液體收集室；陰極電解室與液體收集室之間附有一層半透膜，使金屬離子可以從陰極電解室進入液體收集室而不能從液體收集室再次進入到陰極電極室。
[0021]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電解液混合室將經(jīng)離子交換室處理過后的電解液與電解液原料室中的電解液混合，再次進入陰極電解室或者陽極電解室，進行循環(huán)利用。
[0022]本發(fā)明的第二個目的是提供一種富集污染土壤中的重金屬和/或有機物的方法，是利用所述的裝置。
[0023]所述裝置包含直流電源(1)、土壤修復(fù)反應(yīng)器(11)、離子交換室(7)、電解液混合室
(8)以及廢液收集室(9);所述土壤修復(fù)反應(yīng)器(11)分隔為陽極電解室(4)、土柱室(10)、陰極電解室(5)，待處理土壤至于土柱室(10)中，陽極電解室(4)和陰極電解室(5)中裝有電解液，并設(shè)置電極(6)，分別與直流電源(I)的正負(fù)極相連，電解液浸潤土柱室(10)中的土壤；電解液由電解液混合室(8)進入陽極電解室(4)，由電動效應(yīng)進入陰極電解室(5)的電解液經(jīng)離子交換室(7)去除陽離子，再進入電解液混合室(8)與來自電解液原料室(3)的原料電解液混合，電解液混合室(8)中的電解液進入陽極電解室(4)或陰極電解室(5)。
[0024]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述方法中，陽極電解室(4)充滿污染物質(zhì)的電解液進入廢料收集處(9)，進行進一步處理。
[0025]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述裝置還包括機械隔膜式計量栗(2)，負(fù)責(zé)添加或減少陽極電解室(4)和陰極電解室(5)中的電解液，實現(xiàn)自動化操作。
[0026]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述機械隔膜式計量栗為MGM0002機械隔膜式計量栗，流速為50mL/min。
[0027]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述方法中，電極間距離為57cm，電壓梯度為2V/cm。
[0028]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電解液為0.0lMNaCl溶液或者水或其混合。
[0029]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述電解室中還添加有Dowfax8390陰離子表面活性劑作為電解控制液。
[0030]在本發(fā)明的一種實施方式中，所述方法，是將供試土壤放置在陰陽電極之間，用栗向陰陽電解室中通入電解液，使得陰陽極電解液液面與土樣的高度保持一致。繼續(xù)向陰陽極室通入電解液24h，使土壤溶液達到飽和狀態(tài)，然后打開可調(diào)控直流電源開始通電，電壓梯度在0.5-6.0V/cm之間，運行7-21天，關(guān)閉電源。其間也可間歇通電，降低能耗。
[0031]本發(fā)明的有益效果:
[0032](I)將裝置設(shè)計成正六邊形，因為正六邊形的布置方式形成的電場為非均勻電場能有效的加強無機離子在土壤中的迀移，有利于去除污染物。而且正六邊形的布置在實地運用中能更有效的布滿處理場地，提高裝置的覆蓋效率，實現(xiàn)無縫覆蓋，不遺漏任何一個地方。
[0033]