[發(fā)明專利]一種陰極逼近法修復(fù)銫污染土壤的裝置及其修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410213719.3
• 申請(qǐng)日: 2014-05-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103962372A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 盧宏瑋;任麗霞;何理;張一梅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/00
• 分類號(hào): B09C1/00
• 代理公司: 北京麟保德和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11428
• 代理人: 韓建功

1.一種陰極逼近法修復(fù)銫污染土壤的裝置，其特征在于，所述裝置包括土樣室、電極室、電極、電源和管道，所述土樣室為兩個(gè)同心同高不同半徑的空心圓柱體內(nèi)外放置形成的內(nèi)外兩個(gè)室；在外圓柱體的內(nèi)側(cè)靠近室壁均勻設(shè)置多個(gè)一級(jí)陽(yáng)極室，在每個(gè)一級(jí)陽(yáng)極室中設(shè)置一級(jí)陽(yáng)極；在內(nèi)圓柱體的內(nèi)側(cè)靠近室壁均勻設(shè)置多個(gè)二級(jí)陽(yáng)極室，在每個(gè)二級(jí)陽(yáng)極室中設(shè)置二級(jí)陽(yáng)極；在圓柱體的中心位置設(shè)置陰極室，陰極安裝在陰極室中，電源的正極分別通過(guò)電線和開(kāi)關(guān)與一級(jí)陽(yáng)極和二級(jí)陽(yáng)極相連，電源的負(fù)極與陰極相連；一級(jí)陽(yáng)極室和二級(jí)陽(yáng)極室的側(cè)下方通過(guò)陽(yáng)極液入液管道與陽(yáng)極室控制系統(tǒng)、多通道蠕動(dòng)泵、陽(yáng)極液存儲(chǔ)槽依次相連；一級(jí)陽(yáng)極室和二級(jí)陽(yáng)極室側(cè)上方通過(guò)陽(yáng)極液溢流管道與陽(yáng)極液收集槽相連；陰極室側(cè)下方通過(guò)陰極液入液管道與蠕動(dòng)泵、陰極液存儲(chǔ)槽依次相連；陰極室側(cè)上方通過(guò)陰極液溢流管道與陰極液收集槽相連。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一級(jí)陽(yáng)極室、二級(jí)陽(yáng)極室和陰極室均與圓柱體高相同且底共面。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述一級(jí)陽(yáng)極室、二級(jí)陽(yáng)極室和陰極室均為空心無(wú)頂圓柱體。

4.利用權(quán)利要求1所述裝置修復(fù)銫污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)裝置安裝：在外圓柱體內(nèi)側(cè)均勻安置4-12個(gè)一級(jí)陽(yáng)極室并插入一級(jí)陽(yáng)極，在內(nèi)圓柱體的內(nèi)側(cè)均勻安置4-8個(gè)二級(jí)陰極室并插入二級(jí)陽(yáng)極；為了讓污染物質(zhì)更好地沿著電場(chǎng)方向進(jìn)行遷移，保證每個(gè)一級(jí)陽(yáng)極室的中心線、每個(gè)二級(jí)陽(yáng)極室的中心線和陰極室的中心線三條直線不在同一平面上；

(2)向土樣室中添加待修復(fù)的土壤，采用10-18目篩子過(guò)篩，去除砂礫和剩余植物殘?bào)w，將土壤和去離子水進(jìn)行混合并填充到土壤室中，其中土壤和去離子水質(zhì)量之比為1:1-2.5；

(3)在陽(yáng)極液存儲(chǔ)槽添加氫氧化鈉溶液，控制溶液pH為7.5-8.5，陰極液存儲(chǔ)槽中添加硫酸或硝酸溶液，控制溶液pH為3-4，陽(yáng)極液存儲(chǔ)槽通過(guò)多通道蠕動(dòng)泵在陽(yáng)極室控制系統(tǒng)控制下分別對(duì)一級(jí)陽(yáng)極室、二級(jí)陽(yáng)極室中的電解液進(jìn)行輸送，陰極液存儲(chǔ)槽通過(guò)蠕動(dòng)泵對(duì)陰極室中的電解液進(jìn)行輸送；

(4)將一級(jí)陽(yáng)極接通電源正極，將陰極接通電源負(fù)極，接通直流電場(chǎng)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)時(shí)間約為48-96h，隨后將一級(jí)陽(yáng)極與電源正極斷開(kāi)，將二級(jí)陽(yáng)極接通電源正極，接通直流電場(chǎng)進(jìn)行修復(fù)，修復(fù)時(shí)間約為24-72h，所施加電壓梯度為1-2.5v/cm；

(5)電動(dòng)修復(fù)停止后，選取距離陰極室7-15cm內(nèi)的土壤，將土壤與去離子水按照1：5-10的質(zhì)量比例進(jìn)行混合，然后向土壤水溶液中添加吸附劑材料，對(duì)污染土壤中銫物質(zhì)進(jìn)行清除，隨后對(duì)銫物質(zhì)進(jìn)行回收利用；

(6)不斷檢測(cè)污染土壤中銫物質(zhì)的含量，根據(jù)需要重復(fù)步驟(1)至步驟(5)，直至修復(fù)完成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，污染土壤的重量與土樣室的體積之比為1kg：500-1000cm³。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟(5)中所述吸附劑材料為沸石、復(fù)合離子交換劑、多價(jià)金屬磷酸鹽或金屬亞鐵氰化物。