[發明專利]電動表面活性劑聯合修復污染土壤實驗裝置

有效

• 申請號: 201210384968.X
• 申請日: 2012-10-11
• 公開（公告）號: CN102896143A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 陳濤;孫成勛;楊曉瑛;朱寶余
• 申請（專利權）人: 吉林省電力有限公司電力科學研究院;吉林省電力科學研究院有限公司;國家電網公司
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02;B09C1/08
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王恩遠

技術領域

本發明屬于土壤中污染物處理的技術領域，涉及一種電動和表面活性劑聯合修復污染土壤的實驗裝置。

背景技術

隨著經濟的發展和人民生活水平的提高，土壤污染問題日益受到各國政府和公眾的重視。土壤環境的主要污染是持久性有毒物質，包括多環芳烴、有機農藥、多氯聯苯、重金屬等。與其它污染物相比，土壤中有機毒物的污染更為普遍，且這些污染物多具有持久性，生物蓄積性和潛在致癌性，影響植物生長和農產品質量，危害人類健康及生態環境安全。

目前用于處理多氯聯苯的方法主要有：（1）物理法：封存填埋法、微波處理法、表面活性劑洗脫法等；（2）化學法：高溫焚燒處理法、光催化分解法、電動處理法等；（3）生物法。

其中電動修復技術是利用電化學原理，在污染土壤的兩端加上直流電場，在電場作用下，土壤中的污染物根據所帶電荷的極性而向兩極遷移，最后進入洗脫液中，實現將污染物從土壤中去除的目的。

其中表面活性劑洗脫法中的表面活性劑是一類分子內同時兼備親、疏水基團的物質，可以通過改變兩相界面間的表面張力來增強污染物的流動性，也可以通過形成膠束而增加疏水物質的水溶解度，進而改善其土壤清洗效率。

對污染土壤直接進行洗脫會使洗脫液投加不均勻，出現死角而影響處理效果；而且當土壤浸泡在洗脫液中，由于重力作用，含有多氯聯苯的洗脫液在垂直向下的方向上將有一段位移，即有一部分多氯聯苯和表面活性劑將下滲到深層土壤中，造成本來干凈的土壤遭受污染。

發明內容

本發明為克服了現有技術的缺點，提供了一種提高土壤中表面活性劑投加均勻性、解決洗脫液下滲污染問題的電動表面活性劑聯合修復污染土壤實驗裝置。

本發明所述的污染土壤，主要是多氯聯苯污染的土壤。

為了實現上述目的，本發明是通過如下的技術方案來實現：

一種電動表面活性劑聯合修復污染土壤實驗裝置，結構包括主體，主體內上半部分裝入污染土壤8，主體內下半部分裝入未污染土壤7，在主體的側面對應污染土壤8的位置開有污染區取樣口3，在主體的側面對應未污染土壤7的位置開有未污染區取樣口10，在主體的側面對應未污染土壤7的頂部開有洗脫液出口11；其特征在于，在主體內對應污染土壤8的部分豎直裝有兩個相互平行的電極室多孔擋板12，每個電極室多孔擋板12的兩個側端與主體內側面相接，電極室多孔擋板12的底端與洗脫液出口11的下部相接，兩個電極室多孔擋板12與主體內側面間構成兩個電極室2；在兩個電極室2內各裝有電極1，兩電極1分別與直流電源4電連接；在主體的上方放置裝有洗脫液的調節池5，調節池5經閥門向電極室2注入洗脫液；在主體的底部裝有進水出水口6，在進水出水口6的上方與未污染土壤7底面之間裝有反應器底部多孔擋板13。

上述的實驗裝置中，應當使兩電極1之間的電場強度在1.0V/cm～2.0V/cm。

上述的洗脫液，可以是現有技術中的一類分子內同時兼備親、疏水基團的表面活性劑的水溶液。最好使用本發明給出的洗脫液，該洗脫液是濃度為5000mg/L～8000mg/L的表面活性劑水溶液；其中的表面活性劑是質量比為1∶1的十二烷基硫酸鈉(SDS)和吐溫80構成的陰-非離子混合的表面活性劑。

在反應器底部多孔擋板13、電極室多孔擋板12以及污染區取樣口3、未污染區取樣口10處放置濾紙，防止土壤顆粒隨水流出。

在本發明的電動表面活性劑聯合修復污染土壤實驗裝置中，所述裝置還包括調節池5，調節池5中裝洗脫液，由調節池5向電極室2注入洗脫液的管道裝有閥門，目的都是為調節洗脫液的流量。

本發明在表面活性劑洗脫作用下使原本固著于污染土壤8中的多氯聯苯進入洗脫液中，含多氯聯苯洗脫液在重力的作用下向下部遷移，但是由于受電場產生的電滲析、電遷移、電泳等電動效應影響，驅動含多氯聯苯洗脫液沿電場方向定向遷移，從而將污染物富集至電極區。所以在電場和重力的雙重作用下污染物隨表面活性劑洗脫液向靠近電極的偏下方遷移，通過電極室多孔擋板12收集洗脫液，而不會污染下層的未污染土壤7。并且在此裝置中，電動效應可以增強土壤中表面活性劑溶液的傳質過程，從而使表面活性劑溶液投放均勻。所以本發明的實驗裝置提供了一種提高土壤中表面活性劑投加均勻性、解決洗脫液下滲污染問題、提高污染土壤處理效率的電動表面活性劑聯合修復污染土壤裝置，也提供了用于對污染土壤8進行去除多氯聯苯試驗條件的研究、進行污染物去除率測量的裝置。

附圖說明

圖1是本發明裝置的一種結構示意圖。