[發明專利]電熱耦合化學氧化方法和裝置

在審

• 申請號: 202010105297.3
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111282983A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 周廣東;劉爽;牛靜;張景鑫;金增偉;黃海;楊勇;王海東;殷曉東;張程
• 申請（專利權）人: 中科鼎實環境工程有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08;B09C1/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 李林

1.一種電熱耦合化學氧化裝置，其特征在于：包括氧化劑配制和注入單元、監測控制單元和電力調節單元，其中：

所述氧化劑配制和注入單元能夠向污染土壤注入氧化劑；

所述監測控制單元能夠檢測污染土壤中的電導率和氧化還原電位變化情況；

所述電力調節單元包括隔離調壓器、整流器和切換開關，隔離調壓器的輸入端與交流電源相連，輸出端通過切換開關選擇與污染土壤中的電極直接連接，或者選擇通過整流器與所述電極相連，從而向所述電極傳送交流電或直流電。

2.根據權利要求1所述的電熱耦合化學氧化裝置，其特征在于：所述電極以基本單元為正三角形的方式布置，并形成電極矩陣；

當電極與直流電相接時，電極矩陣內具有多個正六邊形單元，其中，每個正六邊形單元的六個頂點均為負極，正六變形單元的中心位置的電極為正極；剩余的落單電極以正負極交錯相鄰的方式布置；

當電極與交流電相接時，每個呈正三角形的基本單元在三個角上的相位均不相同。

3.根據權利要求2所述的電熱耦合化學氧化裝置，其特征在于：所述電極矩陣由電極注入一體井與電極井組合而成。

4.根據權利要求3所述的電熱耦合化學氧化裝置，其特征在于：所述電極注入一體井為耐腐蝕金屬材質。

5.一種電熱耦合化學氧化方法，采用如權利要求1所述的電熱耦合化學氧化裝置，其特征在于：先通過氧化劑配制注入單元將氧化劑注入到土壤中，然后依次運行階段一與運行階段二，并且重復進行氧化劑注入、運行階段一以及運行階段二，其中：

運行階段一為直流電定向遷移階段：將電力調節單元的切換開關連接至整流器，以實現交流電轉直流電，并將直流電傳送至電極，從而在地下形成直流電場；通過隔離調壓器調節直流電電壓，調節直流電場的電場強度，從而控制氧化劑遷移速率；氧化劑在直流電場的驅動下，定向遷移擴散至指定污染區域處；

運行階段二為交流電加熱活化階段：監測控制單元判斷氧化劑已傳輸至指定污染區域后，電力調節單元的切換開關連接至另外一條電路，使交流電直接傳輸至電極，從而在地下形成交流電場；通過隔離調壓器調節直流電電壓，調節交流電場的電場強度，從而控制土壤升溫速率和加熱溫度；氧化劑在交流電場加熱作用下，發生活化，生產氧化能力更強的硫酸根自由基。

6.根據權利要求5所述的電熱耦合化學氧化方法，其特征在于：所述電極以基本單元為正三角形的方式布置，并形成電極矩陣；

在運行階段一中，電極矩陣內具有多個正六邊形單元，其中，每個正六邊形單元的六個頂點均為負極，正六變形單元的中心位置的電極為正極；

在運行階段二中，每個呈正三角形的基本單元在三個角上的相位均不相同。

7.根據權利要求6所述的電熱耦合化學氧化方法，其特征在于：所述電極矩陣由電極注入一體井與電極井組合而成。

8.根據權利要求7所述的電熱耦合化學氧化方法，其特征在于：所述電極注入一體井為耐腐蝕金屬材質。

9.根據權利要求6所述的電熱耦合化學氧化方法，其特征在于：在運行階段一中，針對正六邊形布局中存在的落單電極，還采用旋轉切換方式，對電極的布局進行空間優化組合，使正六邊形電極單元在電極矩陣中沿橫向與縱向移動，將落單的電極納入到新的正六邊形單元中，以消除藥劑傳輸死角。

10.根據權利要求5所述的電熱耦合化學氧化方法，其特征在于：還重新注入氧化劑，并依次進行所述運行階段一和所述運行階段二。