[發明專利]一種通過極性切換與場強補充的電極轉置方法

有效

• 申請號: 201310595675.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104646403B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 郭書海;李婷婷;吳波
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽應用生態研究所
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 許宗富

技術領域

本發明涉及有機污染土壤的修復技術，具體說是一種通過極性切換與場強補充的電極轉置方法。

背景技術

電動方法修復有機污染土壤是目前一種新興技術。在已有的電動修復過程中，將電極插入到污染土壤中，形成電極矩陣，施加微弱直流電形成電場。在電化學反應和電動效應的聯合作用下，能夠有效去除土壤中的有機污染物。

前期研究過程中利用M×N個矩陣電極等距網格排列，通過周期性的陰陽極的極性切換，形成對稱電場，消除了修復死角，實現了電場有效區的全覆蓋（CN102294350B）。但由于降解效率與電場強度有關，該四點電極布設方式導致網格單元內中心為場強最弱區域，電化學氧化作用較小，有機污染物的降解效率最低（Li?et?al.，2010）。因此，電場強度的空間差異性導致有機污染物去除效率的空間不均一性。所以，如何利用電極附近強場強對有機污染物的高效降解，通過電極布設模式轉置的方式，補充強場強區面積，彌補對稱電場的中心區域場強較弱的缺點，避免電動修復有機污染土壤效率的空間差異，對提高電動修復有機污染土壤的整理效率具有重大意義。

發明內容

為實現場強補充，增加電場的強場強區面積，解決電動修復有機污染土壤效率的空間不均一性，提高有機污染土壤的整體修復效率的目的，提供了一種通過極性切換與場強補充的電極轉置方法。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：一種通過極性切換與場強補充的電極轉置方法，由周期性極性切換的四點電極形成的全覆蓋對稱電場，和五點電極形成的中心強化電場互相轉置構成，包括以下步驟：

四電極模式：

設置時間控制器參數，使時間控制器1與時間控制器2閉合時間同步，時間控制器3與時間控制器4閉合時間同步，而時間控制器1、2與時間控制器3、4閉合時間異步，時間控制器5打開，進而控制1號、2號電極與3號、4號電極的極性相反；

設置時間控制器參數，使時間控制器1與時間控制器3閉合時間同步，時間控制器2與時間控制器4閉合時間同步，而時間控制器1、3與時間控制器2、4閉合時間異步，時間控制器5打開，進而控制1號、3號電極與2號、4號電極的極性相反；

重復上述步驟若干次；

五電極模式：

設置時間控制器參數，使時間控制器1、2、3、4閉合時間同步，時間控制器5與時間控制器1、2、3、4異步，進而控制1號、2號、3號、4號電極與5號電極的極性相反。

所述四電極模式中，控制1號、2號電極與3號、4號電極的極性相反，具體為：

當繼電器1和繼電器2閉合、繼電器3和繼電器4打開時，1號和2號電極為正極、3號和4號電極為負極；當繼電器3和繼電器4閉合、繼電器1和繼電器2打開時，1號和2號電極為負極、3號和4號電極為正極。

所述四電極模式中，控制1號、3號電極與2號、4號電極的極性相反，具體為：

當繼電器1和繼電器3閉合、繼電器2和繼電器4打開時，1號和3號電極為正極、2號和4號電極為負極；當繼電器2和繼電器4閉合、繼電器1和繼電器3打開時，1號和3號電極為負極、2號和4號電極為正極。

所述五電極模式中，控制1號、2號、3號、4號電極與5號電極的極性相反，具體為：

當繼電器1、繼電器2、繼電器3、繼電器4打開，繼電器5閉合時，1、2、3、4號電極為負極，5號電極為正極；當繼電器1、繼電器2、繼電器3、繼電器4閉合，繼電器5打開時，1、2、3、4號電極為正極，5號電極為負極。

本發明具有以下優點及有益效果：

1.四電極布設與五點電極布的轉置，可彌補單一電極布設方式的弱場強區域，增加強場強區面積50%，從而提高電動修復的整體空間修復效率。

2.在電場有效區全覆蓋的基礎上，實現強場強區的互補，解決了電動修復有機污染土壤效率的空間不均一性，提高了有機污染土壤的整體修復效率。

附圖說明

圖1為四電極布設極性切換方式與強場強區圖；

圖2為五電極布設方式及強場強區圖；

圖3為四電極布設與五電極布設的場強互補圖；

圖4為本發明極性切換與電極模式轉置流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明做進一步的詳細說明。

實施例1