基于旋转电极的土壤电动力修复装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土壤有机污染物处理装置技术领域，尤其涉及一种基于旋转电极的土壤电动力修复装置及其方法。
【背景技术】
[0002]近些年来，土壤环境污染问题越来越突出，特别是土壤中有机物的污染，在一些废弃、搬迀的农药、化工企业场地土壤有机物污染尤其严重，有的严重影响了人们的正常生活。同时，持久性有机污染物(POPs)具有低水溶性、高脂溶性、半挥发性和难降解性，会较长时间持留在环境介质中，并在环境介质之间跨界面迀移，因而污染范围大、持续时间长。因此，人们对土壤有机物污染也越来越关注和重视。
[0003]目前土壤有机污染的治理技术主要有淋洗法、植物修复法、微生物修复法、化学萃取、化学氧化、热脱附、固化/稳定化、玻璃固化、电动力及其联合技术等。电动力修复以前在油类提取工业和土壤脱水方面应用较早，作为一种绿色修复技术在土壤修复方面的研究越来越得到人们的重视，通过已开展的许多电动力修复工程示范和实践，显示出良好的应用前景。电动力学技术适用于低渗透性土壤的修复，对大部分无机污染物、放射性物质及吸附性较强的有机物的去除效果均不错。目前已有大量实验结果证明电动力修复技术具有高效性，涉及的金属离子包括铬、铅、锌、锰、铜、镍等，有机物包括苯酚、乙醇、六氯苯、三氯乙烯以及一些石油类污染物等，最高去除效率可达90%以上。
[0004]现有技术中，由于电动力修复的电极的极性一般是固定的，在修复过程中电极附近土壤出现偏酸化或者偏碱化的现象，且存在土壤处理死角等问题，导致有机污染物的处理效果较差。
【发明内容】
[0005]本发明的主要目的在于克服上述技术的不足，而提供一种基于旋转电极的土壤电动力修复装置及其方法，解决出现电极附近土壤偏酸化或者偏碱化和土壤处理死角的问题。
[0006]本发明为实现上述目的，采用以下技术方案:一种基于旋转电极的土壤电动力修复装置，其特征在于:包括带有旋转电极的土壤修复槽、电流变换控制器、电极变换控制器、添加剂储存罐以及电极液混合罐；
所述旋转电极包括一个零号柱状电极和六个矩形平板电极，所述零号柱状电极设置在所述土壤修复槽的中间位置，六个矩形平板电极呈正六边形结构分别设置在所述土壤修复槽的周围；所述土壤修复槽的环周设有电极池，所述电极池环周设有与其连通的电极液收集槽，所述电极液收集槽通过电极液收集栗与所述电极液混合罐连通，所述电极液混合罐通过混合液输送栗与所述土壤修复槽连通；所述添加剂储存罐通过添加剂输送栗与所述土壤修复槽连通；
所述电极变换控制器分别与零号柱状电极和六个矩形平板电极连接，用于控制零号柱状电极和六个矩形平板电极极性的变换和工作时间，并保证电极按照设定变换极性并按顺序轮流工作；
所述电流变换控制器与所述电极变换控制器连接，用于将交流电转换为直流电。
[0007]优选地，所述电极液混合罐中设有电极液搅拌器，所述添加剂存储罐上设有添加剂搅拌器。
[0008]优选地，所述土壤修复槽上部设有取样口。
[0009]—种基于旋转电极的土壤电动力修复方法，其特征在于:首先，将被污染的土壤放入到上述权利要求1至权利要求3所述的土壤修复槽中或者将上述修复装置中的六个平板电极按照正六边形结构插入到被污染的土壤中；其次，将上述修复装置中的六个矩形平板电极标记为I号矩形平板电极、II号矩形平板电极、III号矩形平板电极、IV号矩形平板电极、V号矩形平板电极、VI号矩形平板电极，中间的零号柱状电极标记为零号电极，通过电极变换控制器控制零号电极和六个平板电极，具体顺序为，初始状态零号电极的电极为阳极，I号矩形平板电极、II号矩形平板电极的电极分别为阴极，其他电极为空闲电极，5h后，零号电极变为阴极，III号矩形平板电极、IV号矩形平板电极的电极分别为阳极，其他电极为空闲电极，10h后，零号电极的电极变为阳极，V号矩形平板电极、VI号矩形平板电极的电极分别为阴极，其他电极为空闲电极，15h后，零号电极的电极为阴极，I号矩形平板电极、II号矩形平板电极的电极分别为阳极，其他电极为空闲电极，以后每隔5h，零号电极改变一次电极极性，III号矩形平板电极、IV号矩形平板电极、V号矩形平板电极、VI号矩形平板电极、I号矩形平板电极、II号矩形平板电极中按序号轮流工作，其中每次都有2个电极工作，电极轮换时同时改变电极的极性。
[0010]优选地，还包括向土壤修复槽添加添加剂的步骤，具体为，先将添加剂在添加剂储存罐内溶解，然后用添加剂输送栗将添加剂输送到土壤修复槽并投加到土壤中。
[0011]优选地，还包括电极液循环的步骤，具体为，将电极液收集槽中电极液抽取到电极液混合罐中，混合均匀后将混合的废液输送到土壤修复槽均匀喷洒在土壤中。
[0012]有益效果:1、本装置不产生二次污染，能将土壤中的有机污染物彻底氧化分解为水和二氧化碳等小分子无害物质。
[0013]2、电动力装置采用旋转电极的形式，电极位置固定，通过电极变换控制器控制电流围绕中心的零号柱状电极即零号电极旋转，同时周期性改变中心电极和四周电极的极性，避免了在中心或者四周出现土壤pH过高或者过低，保证土壤的pH的相对稳定，同时可以防止电极出现极化现象，提高了电极的寿命。另外，因为四周的电极成均匀分布，中心有中心电极，防止了处理土壤中土壤修复槽出现死角的现象，使土壤修复槽各部分的有机污染物得到充分去除。
[0014]3、电极的转换与工作时间由电极变换控制器控制，能够对装置实现自动化控制，运行更加稳定。
[0015]4、本装置把土壤中的有机污染物氧化为二氧化碳、水等小分子无害物质，不会产生二次污染。
[0016]5、本装置分为五部分，第一部分为旋转电极与土壤修复槽，第二部分为电极变换控制器，第三部分为添加剂投加设备部分，第四部分为电极液收集与循环设备部分，第五部分为电极变换控制器。这五部分既可以集成在移动处理装置中，也可以将土壤修复槽设置在室外，其他部分集成在控制室内，这样既可以作为移动处理装置，也可以作为固定处理装置，具有很大的灵活性。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的基于旋转电极的土壤电动力修复装置的结构示意图；
图2是旋转电极的结构示意图；
其中:0、零号柱状电极；1、I号矩形平板电极；2、II号矩形平板电极；3、III号矩形平板电极；4、IV号矩形平板电极；5、V号矩形平板电极；6、VI号矩形平板电极；7、土壤修复槽；8、电极液收集槽；9、电极池；10、添加剂输送栗；11、添加剂储存罐；12、添加剂搅拌器；13、电极液混合罐；14、混合液输送栗；15、电极液搅拌器；16、电极液收集栗；17、电极；18、取样口 ；19、电极变换控制器；20、电流变换控制器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图及较佳实施例详细说明本发明的【具体实施方式】。一种基于旋转电极的土壤电动力修复装置，包括带有旋转电极17的土壤修复槽7、电流变换控制器20、电极变换控制器19、添加剂储存罐11以及电极液混合罐13 ;
所述旋转电极包括一个零号柱状电极和六个矩形平板电极，所述零号柱状电极设置在所述土壤修复槽的中间位置，六个矩形平板电极呈正六边形结构分别设置在所述土壤修复槽的周围；所述土壤修复槽的环周设有电极池9，所述电极池环周设有与其连通的电极液收集槽8，所述电极液收集槽通过电极液收集栗16与所述电极液混合罐连通，所述电极液混合罐通过混合液输送栗14与所述土壤修复槽连通；所述添加剂储存罐通过添加剂输送栗10与所述土壤修复槽连通；为防止矩形平板电极间的相互干扰，矩形平板电极之间不相互接触；为了避免空闲电极长期浸泡在电极液(电极液一般为强酸或者强碱性)中，使电极使用寿命降低，每个矩形平板电极的电极池是分割开的。
[0019]所述电极变换控制器分别与零号柱状电极和六个矩形平板电极连接，用于控制零号柱状电极和六个矩形平板电极极性的变换和工作时间，并保证电极按照设定变换极性并按顺序轮流工作；所述电流变换控