一種移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于環境保護技術領域，設及一種針對重金屬和有機場地污染±壤的 原位電動修復裝置，具體地說，特別設及一種移動式場地污染±壤的原位電動修復工程裝 置。
【背景技術】
[0002] 污染±壤修復是當前亟需發展的一口技術，因為±壤污染會導致十分嚴重的環境 問題，影響人類健康和社會發展。作為一種新型的修復方法，電動修復技術近年來發展迅 速，它是在污染±壤兩端加上直流電壓，±壤中的污染物在電場作用下被遷移出±壤，具有 高效、清潔的特點，而且處理深度可達10~20米，適用性廣，在美國、德國、日本等許多發達 國家已引起了極大重視。
[0003] 國內現有的專利文獻中近年來產生了一些關于±壤污染電動修復技術的文獻，但 設及污染±壤電動修復裝置的文獻較少，且多為實驗室規模的、用于研究的小型試驗裝置， 還未見能真正應用于污染現場的原位修復工程裝置。中國專利號CN201110312666.7授權了 一種用于重金屬污染±壤修復的復合電極，運種電極可W中和電解過程中產生的酸和堿， 同時捕獲遷移到電極的重金屬，從而達到修復的目的。中國專利號CN201120524796.2授權 了一種去除±壤中重金屬和有機污染物的電動修復裝置，該裝置主要用于實驗室條件下， 且對修復過程中產生的廢水處理和自動監測設備未有設及。中國專利號CN201310169444.3 授權了一種用于電動修復污染±壤的二維非均勻電場實驗裝置，該裝置主要用于模擬二維 非均勻電場來用于電動修復污染上壤。美國專利號US6203682公開了名為"Well designs for electrokinetic remediation"的專利，該專利提供了一種實地修復時用于隔離電極 和污染±壤的多孔材料，運種由粘±(或陶瓷)和多孔塑料管制成的多孔材料包裹在電極周 圍，水份、H+、〇r和目標離子（污染物離子）等可W自由通過運種多孔材料。韓國專利號 KR2003072052公開了名為巧Iectrokinetic soil remediation appara1:us"的專利也提到 了電動修復裝置的設計，主要集中在電極池溶液進出和電極的設計上，對整個修復體系及 廢水的處理沒有設及。
[0004] 因而，迫切需要提供一種完整有效且可實現自動監測的野外電動修復工程裝置， 運不僅有利于電動修復研究工作的開展，也可W推動電動修復技術在原位現場修復中的應 用。
【發明內容】
[0005] 解決的技術問題:本實用新型的目的在于提供一種移動式場地污染±壤的原位電 動修復工程裝置。該裝置可用于原位污染±壤的修復，并可根據需要實現電動修復過程中 各種修復參數的自動監測和廢水的處理，提高整個修復工作的效率。同時該裝置容易進行 拆除和組裝，可根據需要轉移到不同地點進行修復工程，具有良好的移動性。
[0006] 技術方案:一種移動式場地污染±壤的原位電動修復工程裝置，包括電源/電極池 單元、藥劑注入單元和廢水處理單元，所述電源/電極池單元包括直流穩壓電源和中空的圓 柱形電極組，所述直流穩壓電源的輸出端的正極和負極分別與一組電極相連;所述藥劑注 入單元包括儲藏容器、累和導管，所述儲藏容器通過累和導管與正電極或負電極的中空腔 體活動連接;所述廢水處理單元包括依次導管連接的抽提累、廢液池、流量計、蠕動累、處理 含重金屬廢水的前置過濾柱、氧化柱、吸附柱和清水池，所述抽提累與正電極或負電極的中 空腔體活動連接。
[0007]所述移動式場地污染±壤的原位電動修復工程裝置，還包括自動監測單元，所述 自動監測單元包括電壓電流記錄儀、P的己錄儀和氧化還原電位記錄儀，所述電壓電流記錄 儀與直流穩壓電源的輸出端連接，P的己錄儀和氧化還原電位記錄儀分別與電極的中空腔體 連接。
[000引上述直流穩壓電源的電流和電壓可調。
[0009] 上述電極為鐵、鐵、不誘鋼或石墨電極，側壁有孔的圓柱形塑料保護套包裹在電極 周圍。
[0010] 上述電極保護套包裹100目的尼龍網。
[0011] 上述電極的設置方式包括陰陽極的平行設置或正多邊形設置。
[0012] 上述陰陽電極之間的電壓梯度為5-150V/m。
[0013] 上述前置過濾柱為樹脂吸附柱，所述氧化柱為處理含有機污染物的氧化柱，所述 吸附柱為活性炭吸附柱。
[0014] 上述藥劑注入單元的累為多通道蠕動累或高壓注入累。
[0015] 有益效果:通過使用本實用新型提供的電動修復工程裝置，可W有效的去除污染 上壤中的污染物，并能實現對修復過程的自動監測和對修復過程中產生廢水的無害化處 理。
【附圖說明】
[0016] 圖1為移動式電動修復成套工程裝置的構造示意圖；
[0017] 圖2為電源/電極池單元的電路連接和電極設置示意圖；圖中a為成對電極安裝位 置設計，b為六邊形電極安裝位置設計，C為六邊形電極安裝位置設計；
[0018] 圖3為廢水處理單元的工藝流程示意圖。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
[0020] 實施例1
[0021] -種移動式場地污染±壤的原位電動修復工程裝置，包括電源/電極池單元、藥劑 注入單元5和廢水處理單元6,所述電源/電極池單元包括直流穩壓電源1和中空的圓柱形電 極組，所述直流穩壓電源的輸出端的正極和負極分別與一組電極相連;所述藥劑注入單元5 包括儲藏容器、累和導管，所述儲藏容器通過累和導管與正電極3或負電極4的中空腔體活 動連接;所述廢水處理單元6包括依次導管連接的抽提累、廢液池、流量計、蠕動累、處理含 重金屬廢水的前置過濾柱、氧化柱、吸附柱和清水池，所述抽提累與正電極或負電極的中空 腔體活動連接。該裝置還包括自動監測單元2,所述自動監測單元包括電壓電流記錄儀、pH 記錄儀和氧化還原電位記錄儀，所述電壓電流記錄儀與直流穩壓電源的輸出端連接，P的己 錄儀和氧化還原電位記錄儀分別與電極的中空腔體連接。直流穩壓電源1的電流和電壓可 調。電極為鐵、鐵、不誘鋼或石墨電極，側壁有孔的圓柱形塑料保護套包裹在電極周圍。電極 保護套包裹100目的尼龍網。電極的設置方式包括陰陽極的平行設置或正多邊形設置。陰陽 電極之間的電壓梯度為5-150V/m。前置過濾柱為樹脂吸附柱，所述氧化柱為處理含有機污 染物的氧化柱，所述吸附柱為活性炭吸附柱。藥劑注入單元的累為多通道蠕動累或高壓注 入累。
[0022] 實施例2(重金屬污染±壤的電動修復）：
[0023] 野外條件下的原位修復區位于江蘇省常熟市某電鍛廠廠區舊址。該廠因從事電鍛 生產污染廠區上壤，主要污染物是銅，平均銅含量達l〇22mg/kg，污染深度Im左右。在廠區選 擇一塊2m*4m的區域，±壤四周用PVC隔板隔離（深度Im)。所用修復裝置結構如實施例1記 載，具體設置如下：
[0024] 電源/電極池單元：電動修復的外接電源由220V交流電流提供，經過一臺直流穩壓 電源裝置轉變為直流電源，施加電壓為15V，電壓梯度為7.5V/m。電極分為2排(1排正電極、1 排負電極）。共8根電極，電極長Im,直徑80mm，為圓柱形網狀鐵電極。在待修復±壤中鉆孔， 深度Im,放置電極。陽極和陰極之間距離為2m，同種電極之間的距離為lm"4根正電極用導線 串聯并連接至電源正極，對應的4根負電極也用導線串聯連接至電源負極，運樣構成一個電 回路，可W進行電動修復。
[0025] 藥劑注入單元:本例中由于處理深度僅Im,因此不需要高壓注入累，根據試驗需要 和地下水位的高低直接將修復藥劑和清潔水通過多通道蠕動累輸送到正電極或負電極的 中空腔體中。
[0026] 自動監測單元:本實施例中需要監測的參數主要有電動修復過程中的電壓、電流 和陰、陽極池中的pH變化。分別在系統中安裝電壓、電流和抑傳感器，然后連接至帶有遠程 發送功能的數據記錄儀，通過設置可W將數據按不同時間間隔保存于數據記錄儀中并遠程 傳輸至固定的網站或手機。電壓和電流傳感器串聯至電源/電極池單元中的電路系統中即 可，pH傳感器中的抑電極直接插入到正電極或負電極的中空腔體溶液中，通過設置同樣可 W將相關數據保存于數據記錄儀中并遠程傳輸至固定的網站或手機，供查詢和下載。
[0027] 廢水處理單元:本例在修復過程中會產生的一定量的含重金屬的溶液，因此需進 行廢水處理。廢水處理單元包括水累、導管、處理柱和流量計等。水累選用多通道蠕動累，操 作中累體不接觸廢水，操作安全;導管選用耐腐蝕的塑料導管;處理柱在本例中選用可對廢 液中的重金屬進行吸附處理的樹脂吸附柱和活性炭吸附柱。
[00%]試驗處理為乳酸處理，在負電極的中空腔體中加入乳酸溶液(濃度為0.5mol/L)， 連續運行24天后停止試驗，采集正電極和負電極中空腔體中的溶液樣品，同時采集±壤樣 品，每個位點分4層采集±樣(0-20畑1，20-40畑1，40-60畑1，60-80畑1)。表1是乳酸處理24(1后± 壤中Cu的去除效果。±壤中靠近正電極和負電極采樣點的銅含量明顯下降，平均去除率分 別為52.6%和35.7%。正電極附近±壤中銅去除率均高于負電極附近的去除率，運是因為 在電場作用下±壤中帶正電的銅離子在電場作用下向陰極遷移。試驗過程中產生的廢液總 體積為80L，廢液中Cu的平均濃度為20mg/L，采用732型