本實用新型涉及一種污染土壤原位處理裝置,特別地設計一種電動和零價鐵可滲透性反應墻聯合修復污染土壤和地下水的裝置,屬于環境保護和污染防治與治理領域。
背景技術:
電動修復技術是對污染土壤和地下水進行修復的一種綠色原位修復技術,可以用來去除土壤和地下水中的有機污染物和重金屬。與傳統的修復技術相比,電動修復技術具有選擇性高、操作簡單、運行費用低和不受土壤異質性與低滲透性限制等優點,因此近幾年來發展迅速。
在實際應用中,電動修復也存在諸多問題,例如電極間隔過短,導致安裝電極數量多,電極成本高;電場作用導致土壤不同程度失水,而電解液補水循環系統復雜;此外還存在電場不均勻、修復時間長等問題。
技術實現要素:
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足,而提供一種既能保持均勻的電場又能有效減少電極安裝數量,同時依靠重力作用為陽極區域和土壤中各部分提供水分,安裝操作方便,能有效降低能耗的污染土壤和地下水的修復裝置。
為解決上述技術問題,本實用新型采用的技術方案是:
一種污染土壤和地下水的修復裝置,包括電動修復系統和自動補水系統,所述電動修復系統包括與直流電源相連的平板狀陽極和陰極,所述自動補水系統包括電解液儲罐,其特征在于:還包括一可滲透性反應墻系統,該可滲透性反應墻系統包括多個與電極平行布置的電極間可滲透性反應墻和一個地面覆蓋的地面可滲透性反應墻,所述自動補水系統還包括主管和與陽極及電極間可滲透性反應墻區域相連的布水管。
所述自動補水系統電解液儲罐位于修復區域中間陰極區域,與之相連的主管朝陽極方向傾斜布置,傾斜角度為5-15°。
所述電動修復系統陽極和陰極材質可為不銹鋼、石墨、導電纖維或者碳粒等。
所述電動系統的電極板通過焊接引入端子與直流電源相連。
所述電動修復系統電極板電極位于污染區域兩端,采用兩陽極在兩端,陰極在中間的平行布置方式。
所述電動修復系統的電壓梯度為10-50 V/m。
所述可滲透性反應墻位于污染區域中間,通過開挖形成具有一定寬度及深度的溝或槽,在陰陽極電極板之間平行排列,溝槽寬度為0.05-0.5 m,長度和深度根據修復場地情況確定,溝槽間距為1.5 -3 m,水平覆蓋可滲透性反應墻平鋪于地面,厚度為0.05-0.5 m。
所述可滲透性反應墻填料為Fe0、沸石和吸附材料,其中吸附材料可為高嶺土、膨潤土和活性炭等。
所述自動補水系統電解液儲存罐位于修復區域中間陰極區域,與之相連的主管朝陽極方向傾斜布置,傾斜角度為5-15°,布水管分別與陽極和可滲透性反應墻區域連接。
所述自動補水系統管道采用地下埋藏方式布置。
本實用新型的有益效果在于:
1. 通過平板電極布置方式可以提供均勻電場,消除點狀電極布置形成紡錘形電場的問題。
2. 通過在兩電極中間區域設置多個可滲透性反應墻,有效減少了電極的安裝數量,并降低了污染物的遷移距離,使污染物更容易在可滲透性反應墻區域進行吸附、固定和降解。同時,修復結束關閉電場以后,可滲透性反應墻仍可對殘留污染物進行修復。地面上覆蓋的可滲透性反應墻可防止土壤中污染物向外揮發。
3. 通過電解液布水管的傾斜埋藏布置,電解液可依靠重力作用自動補充于陽極和土壤各區域,有效節省了能耗,無需進行運行維護。
4. 此系統布置完畢以后,不影響土壤上部的正常活動,可實現長期有效運行,是一種有廣泛應用前景的原位土壤和地下水修復裝置。
附圖說明
圖1是本實用新型裝置的結構示意圖。
1. 直流電源, 2. 陽極,3. 陰極,4. 導線,5. 電極間可滲透性反應墻,6. 地面可滲透性反應墻,7. 電解液儲罐,8. 主管,9. 布水管。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本實用新型裝置進行進一步地詳細說明和/或闡述。
實施例1:
一種污染土壤和地下水的修復裝置,包括電動修復系統、可滲透性反應墻系統和自動補水系統。電動修復系統包括與直流電源1相連的平板狀陽極2和陰極3,陰陽極通過導線4與直流電源1相連。可滲透性反應器系統包括多個與電極平行布置的電極間可滲透性反應墻5和一個地面覆蓋的地面可滲透性反應墻6。自動補水系統包括與電解液儲存罐7相連的主管8和與陽極及電極間可滲透性反應墻5區域相連的布水管9。
實施例2:
利用實施例1的裝置,以原位修復有機污染土壤和地下水為例,進行有機污染土壤和地下水的電動和零價鐵可滲透性反應墻聯合修復。其具體步驟如下:
(1)選擇修復區域,用直推式挖掘方式開挖平行排布溝槽,溝槽寬度為0.05-0.5 m,間距為1.5 -3 m,長度和深度根據修復場地情況確定。
(2)在兩端溝槽安裝不銹鋼電極板作為陽極,在中間溝槽安裝不銹鋼電極板作為陰極,在不銹鋼電極上焊接引入端子通過導線與直流電源相連。
(3)將Fe0、沸石和高嶺土按1:1:2的比例混合填入兩電極中間可滲透性反應墻溝槽。
(4)在陽極和各可滲透性反應墻上部安裝電解液主管和布水管,主管朝向陽極傾斜角度為15°,各布水管插入可滲透性反應墻正上方位置。
(5)對電極和各可滲透性反應墻溝槽進行填充并在地面上覆蓋一層可滲透性反應墻,厚度為0.05-0.5 m。
(6)接通電源,定期對電解液儲罐進行補充。
(7)修復完畢后,移除電源系統,可滲透性反應墻系統可進行持續修復。