[發明專利]一種電動力學處理石油污染土壤的實驗方法及實驗裝置

在審

• 申請號: 201710949784.6
• 申請日: 2017-10-13
• 公開（公告）號: CN107597836A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 馬積喜;王殿生;廖波;林增森;劉金玉;宗琮男
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電動力學處理石油污染土壤的方法，特別是涉及一種可充分利用電滲析作用處理石油污染土壤的方法，以及一種實驗裝置。

背景技術

土壤環境污染問題越來越受到人們的關注，土壤污染治理已成為一個世界性難題。石油污染土壤可以改變土壤的理化性質、破壞土壤的營養結構及微生態環境，而且被植物吸收后進入食物鏈，逐漸在人體內積累，會使人體致畸、致癌、致突變。不僅如此，石油成分復雜且多數組分是非極性分子，一旦對生態環境產生極大破壞，恢復期就需要幾年甚至幾十年。因此，開展快速有效的石油污染土壤修復實驗具有重要意義。

電動力學處理石油污染土壤作為一種物理去污方法，與其他方法(清洗法和生物處理法等) 相比不破壞原有自然環境，可操作性強，在環境污染日益嚴重的今天有較強的實用價值。針對不同石油污染土壤的特點，為了尋找電動力學方法處理的最佳參數，以達到降低成本、降低能耗和提高處理效率的目的，一般需要先開展室內實驗研究。但是，現有的電動力學處理石油污染土壤的實驗方法與實驗裝置存在以下缺陷：①現有的方法的處理電場為勻強電場，電滲析流從陰極到陽極均勻的流過污染土壤，處理的動力并不能隨污染物的富集而加強；②在處理的過程中工作液的PH隨著實驗的進行一直在改變，表現為陰極工作液室(5)工作液 PH逐漸升高，陽極工作液室(9)工作液PH逐漸降低，而工作液的PH改變會降低處理效果。因此，現有的實驗方法與實驗裝置并不能在實驗過程中實現對污染土壤持續高效的處理。

由于上述問題的存在，需要新的實驗方法和實驗裝置來解決現有實驗中存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種處理石油污染土壤的實驗方法及裝置，通過該方法和相應的裝置實現對石油污染土壤高效、省時、低成本的修復。

本發明提供了一套電動力學處理石油污染土壤的實驗裝置，該裝置是為了實現本發明的實驗方法。該實驗裝置整體為一個圓柱體，分為A、B兩部分，A、B兩部分可拆卸。A部分由陰極工作液室(5)、土壤室(12)、陽極工作液室(9)、電極棒(2、13)、PH傳感器(6、 14)、PH控制裝置(1)六部分組成；B部分由污染物分離室(7)、工作液循環室(8)、工作液循環泵(15、16)組成。

在A部分中，陰極工作液室(5)包圍土壤室(12)，土壤室(12)包圍陽極工作液室(9)，三室(5、13、10)同軸分布。陰極工作液室(5)與土壤室(12)、陽極工作液室(9)與土壤室(12)之間的隔板均為帶網狀孔隔板。土壤室(12)中裝被處理的石油污染土壤，陰、陽極工作液室(5、9)裝工作液。陰、陽極工作液室(5、9)放置有電極棒(2、13)，陰、陽極工作液室(5、9)中的電極棒(2、13)浸入在工作液中；陰極工作液室(5)中緊密排布有多個電極棒(2)，關于圓柱形裝置的對稱軸成中心對稱分布；陽極工作液室(9)中有一個電極棒 (13)，該電極棒(13)放置在圓柱體裝置的中心軸處。陰、陽極工作液室(5、9)各有一溢流口(3、11)，且二者等高；陰、陽極工作液室(5、9)與工作液循環泵(16、15)相連；陰、陽極工作液室(5、9)中各有一PH傳感器(14、6)，PH傳感器(6、14)與PH控制裝置(1) 相連。

在B部分中，污染物分離室(7)位于B部分最上方，污染物分離室(7)通過導管(11) 與陽極工作液室(9)相連，陽極工作液室(9)中的工作液經導管(11)攜帶污染物流入污染物分離室(7)，在污染物分離室(7)實現工作液與污染物的分離。污染物分離室(7)下方為工作液循環室(8)，工作液循環室(8)通過導管(4)與陰極工作液室(5)相連，陰極工作液室(5)中的工作液經導管(4)流入工作液循環室(8)，污染物分離室(7)與陰極工作液室(5)流入的工作液在工作液循環室(8)中和。工作液循環泵(15、16)與工作液循環室 (8)相連，中和后的工作液經工作液循環泵(16、15)輸送到陰、陽極工作液室(5、9)。

本發明提供了一套電動力學處理石油污染土壤的實驗方法，其步驟為

①首先將污染土壤與工作液充分混合，放入實驗裝置內壓實。

②壓實污染土壤后，在工作液室中裝入工作液，然后對污染土壤進行電動力學的處理。

③處理過程中，每隔一定時間記錄處理時的電流電壓，取處理前后的土壤對污染土壤，測定其含油率含水率，處理一定時間后，則完成污染土壤的電動力學處理。

其處理方法做了如下改進：

1、發散式非勻強電場與中心匯集式電滲析