[發(fā)明專利]修復(fù)砷污染土壤的電動裝置及修復(fù)砷污染土壤的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811028626.8
• 申請日: 2018-09-05
• 公開（公告）號: CN109317506A
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許云峰;李江鵬;丁瑩;王昕;王晶晶;陽菲;錢光人
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大學(xué)
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 上海上大專利事務(wù)所(普通合伙) 31205
• 代理人: 顧勇華

1.一種修復(fù)砷污染土壤的電動裝置，主要由直流電源、樣品室(1)、陽極室(2)、陰極室(3)和石墨電極(5)組成，在樣品室(1)中填充待處理的砷污染土壤，陽極室(2)和陰極室(3)中對應(yīng)裝有陰、陽極電解液，一對石墨電極板(5)分別直接插入陰極室和陽極室中，組成電化學(xué)裝置，其特征在于：樣品室(1)設(shè)置于陽極室(2)和陰極室(3)之間，在樣品室(1)與陽極室(2)之間和在樣品室(1)與陰極室(3)之間，分別裝有濾網(wǎng)(4)，濾網(wǎng)(4)由孔隙度不低于400目的濾布制作而成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述修復(fù)砷污染土壤的電動裝置，其特征在于：在樣品室(1)內(nèi)設(shè)有可移出移入式的攪拌器，能對樣品室(1)中的土壤進(jìn)行攪拌。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述修復(fù)砷污染土壤的電動裝置，其特征在于：將樣品室(1)按從陰極室(3)到陽極室(2)的方向按照樣品室(1)的寬度均分成5個取樣區(qū)域，為S1區(qū)、S2區(qū)、S3區(qū)、S4區(qū)和S5區(qū)，形成修復(fù)后的砷污染土壤的砷去除率梯度區(qū)域，將靠近陰極室(3)的S1區(qū)和S2區(qū)和靠近陽極室(2)的S5區(qū)中的修復(fù)后的土壤標(biāo)定為完成修復(fù)砷污染土壤；將S3區(qū)和S4區(qū)的修復(fù)后的土壤收集后，繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行砷污染土壤修復(fù)。

4.一種利用權(quán)利要求1所述修復(fù)砷污染土壤的電動裝置，使用腐殖質(zhì)結(jié)合電動方法修復(fù)砷污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.將待處理的500～1000g砷污染土壤自然風(fēng)干，待處理的砷污染土壤的砷污染濃度為300-500mg/kg，移除砷污染土壤中的沙礫和植物殘?jiān)缓髮⒋幚砩槲廴就寥滥ニ椋^20目篩，制得砷污染土壤粉末，裝袋備用；

b.將腐殖質(zhì)研磨，過篩，得到腐殖質(zhì)粉末材料，儲存?zhèn)溆茫?/p>

c.砷污染土壤預(yù)處理：

將在所述步驟a得到的砷污染土壤裝填平鋪于修復(fù)砷污染土壤的電動裝置的樣品室(1)中；然后取所述步驟b得到的腐殖質(zhì)粉末材料1～10g，與200～300ml純水混合，搖勻后加入樣品室(1)中，攪拌砷污染土壤和腐殖質(zhì)的混合物，使腐殖質(zhì)與砷污染土壤充分混合，混合充分后靜置至少24小時；

d.砷污染土壤的電動修復(fù)：

在所述步驟c中腐殖質(zhì)預(yù)處理砷污染土壤后，將兩個石墨電極板(5)分別安裝在所述步驟c所用的電動裝置的陰極室(3)和陽極室(2)中，向陰極室(3)和陽極室(2)中添加電解液，然后通入直流電，電壓梯度為1-5V/cm，保持通電至少5天，通電結(jié)束后，移除兩個石墨電極板(5)，在陰極室(3)和陽極室(2)之間得到修復(fù)后的土壤。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用腐殖質(zhì)結(jié)合電動方法修復(fù)砷污染土壤的方法，其特征在于：在所述步驟d中，對砷污染土壤進(jìn)行電動修復(fù)，在陰極室(3)和陽極室(2)之間得到的修復(fù)后的土壤，按從陰極室(3)到陽極室(2)的方向按照樣品室(1)的寬度均分成5個取樣區(qū)域，為S1區(qū)、S2區(qū)、S3區(qū)、S4區(qū)和S5區(qū)，形成修復(fù)后的砷污染土壤的砷去除率梯度區(qū)域，將靠近陰極室(3)的S1區(qū)和S2區(qū)和靠近陽極室(2)的S5區(qū)中的修復(fù)后的土壤標(biāo)定為完成修復(fù)砷污染土壤；將S3區(qū)和S4區(qū)的修復(fù)后的土壤進(jìn)行收集后，繼續(xù)重復(fù)進(jìn)行砷污染土壤修復(fù)，直到達(dá)到砷污染土壤的砷去除率標(biāo)準(zhǔn)要求。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用腐殖質(zhì)結(jié)合電動方法修復(fù)砷污染土壤的方法，其特征在于：在所述步驟b中，所述腐殖質(zhì)無需提取純化為液態(tài)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用腐殖質(zhì)結(jié)合電動方法修復(fù)砷污染土壤的方法，其特征在于：在所述步驟c中，所述濾網(wǎng)由孔隙度不低于400目濾布制作而成，作為均勻滲透膜，并防止樣品室中的砷污染土壤直接進(jìn)入陰極室(3)和陽極室(2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述使用腐殖質(zhì)結(jié)合電動方法修復(fù)砷污染土壤的方法，其特征在于：在所述步驟d中，向陰極室(3)和陽極室(2)中添加的所述電解液采用純水、去離子水、質(zhì)量百分比濃度不低于1％的氯化鈉溶液和質(zhì)量百分比濃度不高于8％的稀硝酸溶液中至少一種液體材料。