強酸性陽離子交換樹脂吸附柱和活 性炭吸附柱，兩柱串聯使用，可有效去除廢液中的Cu濃度，處理后Cu濃度小于Ippm。去除Cu 后的溶液可用蠕動累重新注入到正電極和負電極的中空腔體中重復使用，也可進一步降低 濃度達到農田灌概水標準(GB5084-2005)后排放。
[00巧]表1.乳酸處理24d±壤中化的去除效果 脖占 ._Cu,這量(mg/kg)_去除単 才平點、 化理前 處理后 去恃'革~ 正被-0-20 cm 929.5 180.9 80,5% 正被-20-40 cm 1578 819.6 48.1% 正圾-40-60 cm 1070 764.6 28.5% W030J 正板-60-80 cm 387.2 115.6 70.1% 正板平均_991.2 470.2 52.6% 員被-0-20 cm 1389 543.7 60.9% 資被―20-40 cm 1403 !371 2.28% 負化-40-60 cm 1045 656.3 37.2% 負板-60-80 cm 371.4 134.9 63.7% 負板平均_1052 676.5 %.7〇/〇
[0031 ]實施例3(重金屬污染±壤的電動修復）：
[0032] 在實施例2的污染場地中另選一塊地進行電動修復的現場修復試驗。該地塊主要 污染物仍是銅，平均銅含量達465mg/kg，污染深度Im左右，修復面積為2m*8m的區域，±壤四 周用PVC隔板隔離(深度Im)。本例中采用的電動修復工程裝置和實施例2中的相同。
[0033] 試驗處理為巧樣酸處理，在負電極的中空腔體中加入巧樣酸溶液(濃度為0.5mol/ L)，連續運行17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(0-20cm，20-40cm，40-60cm，60-80cm)。表2是巧樣酸處理17d 后±壤中化的去除效果。處理后正電極和負電極附近采樣點的銅平均去除率分別為27.2% 和-17.5%。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，運與電動修復的普遍規律是一致的。 當處理時間較短時會有部分從正電極附近區域移動過來的銅積聚在負電極附近的±壤中 而沒有及時遷移到負電極中空腔體的溶液中，運導致了巧樣酸處理條件下負電極附近±壤 中銅的去除率為負值。試驗過程中產生的廢液總體積為20化，廢液中化的平均濃度為IOmg/ L，采用732型強酸性陽離子交換樹脂吸附柱和活性炭吸附柱，兩柱串聯使用，可有效去除廢 液中的化濃度。去除后的溶液可用蠕動累重新注入到正電極和負電極的中空腔體中重復使 用。
[0034] 表2.巧樣酸處理17d±壤中化的去除效果
[0035] _樣點_Cu ,達道(tng/kg)_去除率
[0037] 實施例4(有機污染±壤的電動修復）：
[0038] 本例中的野外電動修復試驗區位于江蘇省蘇州市某廠廠區。該廠的污染源主要是 有機污染物，且污染深度較深。經前期調查，該廠區污染區域在地下5-9m，主要污染物為氯 苯，濃度范圍100-300mg/kg，平均濃度236mg/kg。在該廠區選擇70m 2左右的區域開展電動修 復試驗，處理污染±壤總方量為750m3。所用修復裝置結構如實施例1記載，具體設置如下：
[0039] 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 電源轉變為直流電源，施加電壓為50V，電壓梯度為25V/m。根據現場情況采用正電極在中間 的六邊形設計，共需4根正電極和16根負電極，正電極和負電極之間為2m，每個六邊形的面 積為10.4m 2,共設置7個六邊形，總面積約為72.8m2。同時在正電極和負電極的中間位置W及 在六邊形其中兩條邊的中間位置設置4個監測井。
[0040] 正電極和正電極用導線串聯并連接至直流穩壓電源的正極，負電極和負電極用導 線串聯連接至直流電源的負極，運樣構成一個電回路，可W進行電動修復。
[0041] 藥劑注入單元:本例中由于處理深度為5-9m，因此需要使用高壓注入累將氧化試 劑注入到負電極的中空腔體中。通過監測井監測反應過程，反應一定時間后用抽提累從正 電極的中空腔體中抽出廢液，根據廢液中的情況進行再處理。
[0042] 自動監測單元:本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、 陽極池中的抑和氧化還原電位的變化。分別在系統中安裝電壓、電流、pH傳感器、氧化還原 電位傳感器，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，抑傳感器中的pH電極和氧化還原電位傳感器中的氧 化還原電極直接插入到正電極和負電極中空腔體的溶液中，通過參數設置，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。
[0043] 廢水處理單元:本例在修復過程中會產生的一定量的含有機污染物的溶液，因此 需進行廢水處理。廢水處理單元包括水累、導管、處理柱等。抽提累抽出的廢水用導管連接 至處理柱，處理柱在本例中選用可對廢液中的有機污染物進行吸附處理的樹脂吸附柱和活 性炭吸附柱。
[0044] 根據±壤中所含污染物的量來計算氧化劑的投加量，具體取值為±壤質量按1.2 噸/V計算，±壤中氯苯濃度按上限300mg/kg計算，過硫酸鋼和污染物(氯苯）的質量比取4: I;為了減少加入的溶液體積量，過硫酸鋼的配制濃度取上限值400g/L(接近其飽和溶解 度）。用高壓累一次性注入所需藥劑的量，后期可根據監測井的監測結果可在后續試驗中再 次注入。
[0045] 在氧化劑注入3天后，注入活化試劑。選擇硫酸亞鐵為活化劑，過硫酸鋼和硫酸亞 鐵的質量比為4.28:1，按400g/L的屯水硫酸亞鐵溶解度來配制，投加方式均為陽極投加。
[0046] 在氧化劑注入一周后，接通直流電源，開始進行電動-氧化聯合修復，每天通電 24h。實驗中，電壓保持在25V/m不變。經過24d的修復后，±壤中的氯苯平均含量降低至 52mg/kg，去除率達77.9%。
【主權項】
1. 一種移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于包括電源/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、栗和導管，所述儲藏容器通過栗和導管與正電極(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栗、廢 液池、流量計、蠕動栗、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 提栗與正電極或負電極的中空腔體活動連接。2. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于還 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，pH記錄儀和氧化還原電位記 錄儀分別與電極的中空腔體連接。3. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于直 流穩壓電源的電流和電壓可調。4. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 述電極為鐵、鈦、不銹鋼或石墨電極，側壁有孔的圓柱形塑料保護套包裹在電極周圍。5. 根據權利要求4所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 述電極保護套包裹100目的尼龍網。6. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 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。7. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 述正電極負電極之間的電壓梯度為5-150 V/m。8. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 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。9. 根據權利要求1所述移動式場地污染土壤的原位電動修復工程裝置，其特征在于所 述藥劑注入單元的栗為多通道蠕動栗或高壓注入栗。
【專利摘要】一種移動式場地污染土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、泵和導管，所述儲藏容器通過泵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泵、廢液池、流量計、蠕動泵、處理含重金屬廢水的前置過濾柱、氧化柱、吸附柱和清水池，所述抽提泵與正電極或負電極的中空腔體活動連接。通過本實用新型可以有效的去除污染土壤中的污染物，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。
【IPC分類】C02F101/20, B09C1/08, C02F9/04
【公開號】CN205289228
【申請號】
【發明人】倉龍, 周東美, 郝秀珍, 王宇霞
【申請人】中國科學院南京土壤研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2015年11月12日