本实用新型涉及一种污染土壤原位处理装置,特别地设计一种电动和零价铁可渗透性反应墙联合修复污染土壤和地下水的装置,属于环境保护和污染防治与治理领域。
背景技术:
电动修复技术是对污染土壤和地下水进行修复的一种绿色原位修复技术,可以用来去除土壤和地下水中的有机污染物和重金属。与传统的修复技术相比,电动修复技术具有选择性高、操作简单、运行费用低和不受土壤异质性与低渗透性限制等优点,因此近几年来发展迅速。
在实际应用中,电动修复也存在诸多问题,例如电极间隔过短,导致安装电极数量多,电极成本高;电场作用导致土壤不同程度失水,而电解液补水循环系统复杂;此外还存在电场不均匀、修复时间长等问题。
技术实现要素:
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足,而提供一种既能保持均匀的电场又能有效减少电极安装数量,同时依靠重力作用为阳极区域和土壤中各部分提供水分,安装操作方便,能有效降低能耗的污染土壤和地下水的修复装置。
为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:
一种污染土壤和地下水的修复装置,包括电动修复系统和自动补水系统,所述电动修复系统包括与直流电源相连的平板状阳极和阴极,所述自动补水系统包括电解液储罐,其特征在于:还包括一可渗透性反应墙系统,该可渗透性反应墙系统包括多个与电极平行布置的电极间可渗透性反应墙和一个地面覆盖的地面可渗透性反应墙,所述自动补水系统还包括主管和与阳极及电极间可渗透性反应墙区域相连的布水管。
所述自动补水系统电解液储罐位于修复区域中间阴极区域,与之相连的主管朝阳极方向倾斜布置,倾斜角度为5-15°。
所述电动修复系统阳极和阴极材质可为不锈钢、石墨、导电纤维或者碳粒等。
所述电动系统的电极板通过焊接引入端子与直流电源相连。
所述电动修复系统电极板电极位于污染区域两端,采用两阳极在两端,阴极在中间的平行布置方式。
所述电动修复系统的电压梯度为10-50 V/m。
所述可渗透性反应墙位于污染区域中间,通过开挖形成具有一定宽度及深度的沟或槽,在阴阳极电极板之间平行排列,沟槽宽度为0.05-0.5 m,长度和深度根据修复场地情况确定,沟槽间距为1.5 -3 m,水平覆盖可渗透性反应墙平铺于地面,厚度为0.05-0.5 m。
所述可渗透性反应墙填料为Fe0、沸石和吸附材料,其中吸附材料可为高岭土、膨润土和活性炭等。
所述自动补水系统电解液储存罐位于修复区域中间阴极区域,与之相连的主管朝阳极方向倾斜布置,倾斜角度为5-15°,布水管分别与阳极和可渗透性反应墙区域连接。
所述自动补水系统管道采用地下埋藏方式布置。
本实用新型的有益效果在于:
1. 通过平板电极布置方式可以提供均匀电场,消除点状电极布置形成纺锤形电场的问题。
2. 通过在两电极中间区域设置多个可渗透性反应墙,有效减少了电极的安装数量,并降低了污染物的迁移距离,使污染物更容易在可渗透性反应墙区域进行吸附、固定和降解。同时,修复结束关闭电场以后,可渗透性反应墙仍可对残留污染物进行修复。地面上覆盖的可渗透性反应墙可防止土壤中污染物向外挥发。
3. 通过电解液布水管的倾斜埋藏布置,电解液可依靠重力作用自动补充于阳极和土壤各区域,有效节省了能耗,无需进行运行维护。
4. 此系统布置完毕以后,不影响土壤上部的正常活动,可实现长期有效运行,是一种有广泛应用前景的原位土壤和地下水修复装置。
附图说明
图1是本实用新型装置的结构示意图。
1. 直流电源, 2. 阳极,3. 阴极,4. 导线,5. 电极间可渗透性反应墙,6. 地面可渗透性反应墙,7. 电解液储罐,8. 主管,9. 布水管。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型装置进行进一步地详细说明和/或阐述。
实施例1:
一种污染土壤和地下水的修复装置,包括电动修复系统、可渗透性反应墙系统和自动补水系统。电动修复系统包括与直流电源1相连的平板状阳极2和阴极3,阴阳极通过导线4与直流电源1相连。可渗透性反应器系统包括多个与电极平行布置的电极间可渗透性反应墙5和一个地面覆盖的地面可渗透性反应墙6。自动补水系统包括与电解液储存罐7相连的主管8和与阳极及电极间可渗透性反应墙5区域相连的布水管9。
实施例2:
利用实施例1的装置,以原位修复有机污染土壤和地下水为例,进行有机污染土壤和地下水的电动和零价铁可渗透性反应墙联合修复。其具体步骤如下:
(1)选择修复区域,用直推式挖掘方式开挖平行排布沟槽,沟槽宽度为0.05-0.5 m,间距为1.5 -3 m,长度和深度根据修复场地情况确定。
(2)在两端沟槽安装不锈钢电极板作为阳极,在中间沟槽安装不锈钢电极板作为阴极,在不锈钢电极上焊接引入端子通过导线与直流电源相连。
(3)将Fe0、沸石和高岭土按1:1:2的比例混合填入两电极中间可渗透性反应墙沟槽。
(4)在阳极和各可渗透性反应墙上部安装电解液主管和布水管,主管朝向阳极倾斜角度为15°,各布水管插入可渗透性反应墙正上方位置。
(5)对电极和各可渗透性反应墙沟槽进行填充并在地面上覆盖一层可渗透性反应墙,厚度为0.05-0.5 m。
(6)接通电源,定期对电解液储罐进行补充。
(7)修复完毕后,移除电源系统,可渗透性反应墙系统可进行持续修复。