结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置及修复方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置及修复方法，涉及环境地质工程，包括：电场系统，包括阳极电极圈和阴极电极圈，阴极电极圈设置阳极电极圈内，且阳极电极圈与阴极电极圈间隔，所述阴极电极圈与阳极电极圈与电源的正负极对应连接；低温驱动系统，设置在阴极电极圈内用以对阴极电极圈包围的区域进行降温；污染物抽离系统，包括渗透墙和滤网，所述渗透墙设置在阴极电极圈的外围，所述滤网安装在渗透墙的外壁，在本申请中利用电场和温度场形成复合场，在复合场的作用下，重金属离子在复合场的作用下进行迁移依附到滤网上，提升了重金属离子的去除率，而且可以实现重金属污染物与土体的高效剥离。现重金属污染物与土体的高效剥离。现重金属污染物与土体的高效剥离。

【技术实现步骤摘要】
结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置及修复方法


[0001]本专利技术涉及环境地质工程，特别涉及结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置及修复方法。

技术介绍

[0002]目前我国面积大于1万M3的污染场地超过50万块。这些污染场地，未来大部分将作为居住用地和商业二次开发利用，因此急需进行有效修复。已有的土壤修复技术达到一百多种，常用技术也有十多种，大致可分为物理、化学和生物三种方法，逐渐形成了一个新兴的行业。
[0003]在这些众多修复技术中，处理重金属污染土的主要方法大致有换土法、淋洗法、固化/稳定化法和电动修复法。所谓淋洗法就是通过化学试剂不断的对土壤进行喷洒，易对土壤造成二次伤害，固化/稳定化法不适于大规模的场地修复；而电动修复技术(ELECTROKINETIC/EC)是一种新兴的原位修复技术，其具有工程投资低、污染土壤扰动少、二次污染可控、对周围环境影响小等特点。电动修复法的基本原理是在污染土壤区域插入电极，施加直流电后形成电场，土壤中的污染物在直流电场作用下定向迁移，富集在阴极区域，再通过其他方法(电镀、沉淀/共沉淀、抽出等)去除。电能易获得、成本低。该方法对多种重金属污染的修复有着明显效果，非常适合于工业污染场地的修复。目前该方法还停留在实验室研究，国内没有涉及该方法的具体较大规模治理项目。
[0004]传统电动修复法存在不足与缺陷：(1)利用凹凸棒或者导电碳粒作为电极以获得均匀电场，施工较为粗放，导电不够稳定，电导后聚集的重金属污染物不易去除彻底；(2)将重金属元素从土体中剥离效果不好；(3)仅设置均匀电场，未涉及土体原位低温驱动重金属离子定向迁移技术，无法实现高效修复。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置既修复方法，其目的是为了解决现有技术中的问题。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术的实施例提供了一种结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置，包括：
[0007]电场系统，包括阳极电极圈和阴极电极圈，阴极电极圈设置阳极电极圈内，且阳极电极圈与阴极电极圈间隔，所述阴极电极圈与阳极电极圈与电源的正负极对应连接；
[0008]低温驱动系统，设置在阴极电极圈内用以对阴极电极圈包围的区域进行降温；
[0009]污染物抽离系统，包括渗透墙和滤网，所述渗透墙设置在阴极电极圈的外围，所述滤网安装在渗透墙的外壁。
[0010]优选的，所述阳极电极圈包括多个阳极弧形电极板拼接而成，所述阳极弧形电极板由阳极弧形电极片、阳极导电轨道和阳极电极壳构成，阳极电极壳的底部设置有阳极导电滑槽，所述阳极导电轨道设置在阳极弧形电极片的下端和左右端，下端的所述阳极导电
滑槽与所述阳极导电轨道电性连接，左右端的所述阳极导电轨道用以电连接多个阳极弧形电极片，所述阴极电极圈包括多个阴极弧形电极板拼接而成，所述阴极弧形电极板由阴极弧形电极片、阴极导电轨道和阴极电极壳构成，阴极电极壳的底部设置有阴极导电滑槽，所述阴极导电轨道设置在阴极弧形电机片的下端和左右端，下端的所述阴极导电滑槽与所述阴极导电轨道电性连接，左右端的所述阴极导电轨道用以电连接多个阴极弧形电极片，所述阳极电极壳、阴极电极壳安装导电子母接头以实现为阳极电极圈和阴极电极圈供电。
[0011]优选的，所述阳极电极壳和阴极电极壳的下方为楔形体。
[0012]优选的，所述低温驱动系统包括泵送组件、压力罐、高压注浆管，所述泵送组件与所述压力罐连通，所述压力罐与所述高压注浆管连通。
[0013]优选的，所述泵送组件包括加压结构和控制器，所述加压结构由若干保温瓶和与保温瓶通过管道连接的液氮汽化器构成，所述液氮汽化器与所述压力罐连通。
[0014]优选的，所述高压注浆管上设置有低温流量计和紧急截止阀。
[0015]优选的，所述渗透墙由石英砂或沸石颗粒组成。
[0016]本申请还提供了一种结合低温驱动的重金属污染土电动修复方法，采用前述的结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置，包括如下步骤：
[0017]S1.对待修复的场地进行整平，排除场地表面积水，并确定地下水位；
[0018]S2.布置低温驱动系统，并借助钻机进行钻孔，钻孔深度为L，钻孔后将高压注浆管置入钻孔内；
[0019]S3.依照先阴极电极圈、后阳极电极圈的顺序将阴极电极圈和阳极电极圈部分置入待修复的场地；
[0020]S4.沿着阴极电极圈的外围开设沟槽，施作渗透墙，并将滤网附着在渗透墙的外表面，置入沟槽内固定；
[0021]S5.启动低温驱动系统，形成低温区；
[0022]S6.阴极电极圈、阳极电极圈接通直流电源，形成稳定均匀的直流电场；
[0023]S7.直流电源保持通电状态一段时间后，取出附着重金属离子的滤网，并清洁干净，通过钻孔将残余的重金属污染液进行回收并去污处理。
[0024]优选的，在S2中，钻孔包括主孔以及与主孔连接的枝状直孔，枝状直孔呈梅花状布置。
[0025]优选的，在S3中，将高压注浆管插入到钻孔底部，另一端连接紧急截止阀、低温流量计、控制器和泵送组件，调节控制器，超低温液氮经过保温瓶、液氮气化器、压力罐，从高压注浆管高压喷射出，自下而上的注入钻孔内，形成低温区。
[0026]本专利技术的上述方案有如下的有益效果：
[0027]在本申请中利用电场和温度场形成复合场，在复合场的作用下，重金属离子在复合场的作用下进行迁移依附到滤网上，提升了重金属离子的去除率，而且可以提高重金属污染物与土体的高效剥离。
附图说明
[0028]图1为本专利技术的重金属土修复装置立体示意图；
[0029]图2为本专利技术的重金属土修复装置平面简图；
[0030]图3为本专利技术中阳(阴)极电极圈安装流程图；
[0031]图4为本专利技术中低温驱动系统示意图；
[0032]图5为本专利技术中液氮注入孔布置图。
[0033]【附图标记说明】
[0034]1‑
电场系统、101
‑
阳极弧形电极板、102
‑
阳极电极圈、103
‑
阴极弧形电极板、104
‑
阴极电极圈、105
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阳极弧形电极片、106
‑
阴极弧形电极片、107
‑
阳极导电轨道、108
‑
阳极电极壳、109
‑
阴极电极壳、110
‑
楔形体、111
‑
导电子母接头；
[0035]2‑
低温驱动系统、201
‑
泵送组件、202
‑
压力罐、203
‑
高压注浆管、204
‑
钻孔、205
‑
加压结构、206
‑
控制器、207
‑
保温瓶、208
‑
液氮汽化器、209
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置，其特征在于，包括：电场系统(1)，包括阳极电极圈(102)和阴极电极圈(104)，阴极电极圈(104)设置阳极电极圈(102)内，且阳极电极圈(102)与阴极电极圈(104)间隔，所述阴极电极圈(104)与阳极电极圈(102)与电源的正负极对应连接；低温驱动系统(2)，设置在阴极电极圈(104)内用以对阴极电极圈(104)包围的区域进行降温；污染物抽离系统(3)，包括渗透墙(31)和滤网(32)，所述渗透墙(31)设置在阴极电极圈(104)的外围，所述滤网(32)安装在渗透墙(31)的外壁。2.根据权利要求1所述的结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置，其特征在于：所述阳极电极圈(102)包括多个阳极弧形电极板(101)拼接而成，所述阳极弧形电极板(101)由阳极弧形电极片(105)、阳极导电轨道(107)和阳极电极壳(108)构成，阳极电极壳(108)的底部设置有阳极导电滑槽，所述阳极导电轨道(107)设置在阳极弧形电极片(105)的下端和左右端，下端的所述阳极导电滑槽与所述阳极导电轨道(107)电性连接，左右端的所述阳极导电轨道(107)用以电连接多个阳极弧形电极片(105)，所述阴极电极圈(104)包括多个阴极弧形电极板(103)拼接而成，所述阴极弧形电极板(103)由阴极弧形电极片(106)、阴极导电轨道和阴极电极壳(109)构成，阴极电极壳(109)的底部设置有阴极导电滑槽，所述阴极导电轨道设置在阴极弧形电机片的下端和左右端，下端的所述阴极导电滑槽与所述阴极导电轨道电性连接，左右端的所述阴极导电轨道(108)用以电连接多个阴极弧形电极片(103)，所述阳极电极壳(108)、阴极电极壳(109)安装导电子母接头(111)以实现为阳极电极圈(102)和阴极电极圈(104)供电。3.根据权利要求2所述的修复装置，其特征在于：所述阳极电极壳(108)和阴极电极壳(109)的下方为楔形体(110)。4.根据权利要求1所述的结合低温驱动的重金属污染土电动修复装置，其特征在于：所述低温驱动系统(2)包括泵送组件(201)、压力罐(202)、高压注浆管(203)，所述泵送组件(201)与所述压力罐(202)连通，所述压力罐(202)与所述高压注浆管(203)连通。5.根据权利要求4所述的结合低温驱动的重金属污染土电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺勇，李世宇，娄伟，殷浩，李星，李旺强，魏贺，张召，张可能，
申请(专利权)人：湖南省和清环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：