微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及土壤中化學(xué)毒劑污染修復(fù)技術(shù)，特別涉及一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法。該系統(tǒng)由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成；工作時(shí)，開啟電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)，富集土壤中污染物；同時(shí)打開微波加熱系統(tǒng)，使微波通過波導(dǎo)管輻射至中下層土壤，使土壤被加熱到所需溫度；打開陽極液淋洗系統(tǒng)，在電動(dòng)力修復(fù)作用下，淋洗液包裹的污染物移動(dòng)到陰極附近，達(dá)到富集后去除土壤中污染物的作用；重復(fù)上述步驟，直到土壤修復(fù)完成。在處理過程中，三種技術(shù)方法相互強(qiáng)化，具有修復(fù)效果好、時(shí)間短、可處理各種難降解的化學(xué)毒劑、流程簡(jiǎn)單易于操作的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤中化學(xué)毒劑污染修復(fù)技術(shù)，特別涉及一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]第二次世界大戰(zhàn)期間，日本在中國(guó)境內(nèi)遺棄了大量有毒有害化學(xué)武器，這些化學(xué)武器數(shù)量大、分布廣，而且毒劑品種多。據(jù)調(diào)查，日本遺棄的化學(xué)武器分布在我國(guó)11個(gè)省市30多個(gè)點(diǎn)，北起黑龍江省孫吳，南至廣州番禹。據(jù)資料記載，化學(xué)彈藥的數(shù)量約200萬發(fā)，毒劑約100噸。絕大部分被埋在荒山野嶺，有的在江河湖底，還有的散落在居民居住區(qū)。半個(gè)多世紀(jì)來，日本遺棄在我國(guó)的化學(xué)武器中的化學(xué)彈，彈體表面嚴(yán)重銹蝕，有的甚至發(fā)生泄漏?；瘜W(xué)毒劑是化學(xué)武器的基本組成部分，危害特點(diǎn)有:毒性作用強(qiáng)，中毒途徑多，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，殺傷范圍廣，威懾作用大。通常，按毒害作用可以把化學(xué)毒劑分為6類:可分為神經(jīng)性毒劑、全身中毒性毒劑、糜爛性毒劑和刺激性毒劑等幾大類。毒劑種類有芥子氣、光氣、路易氏劑(L)、二苯氰胂(DC)、二苯氯胂(DA)等，他們經(jīng)土壤降解后，產(chǎn)物主要是氧聯(lián)雙二苯胂、二酸胂、苯胂酸、氯乙烯氧胂和氯乙烯砷酸等含砷化合物。這些含砷化合物在自然界中通常難以降解，可持續(xù)幾十年毒效，對(duì)人類的危害較嚴(yán)重。這些毒劑及有害化合物主要通過呼吸道、皮膚、眼睛等侵入人體，破壞肌體組織細(xì)胞，造成呼吸道粘膜壞死、皮膚糜爛、眼睛刺痛、畏光甚至失明等。因此，修復(fù)土壤中化學(xué)毒劑中砷的污染至關(guān)重要。
[0003]國(guó)內(nèi)外去除化學(xué)毒劑的主要技術(shù)包括:焚燒，固化/穩(wěn)定化技術(shù)，絮凝-沉淀法，鐵氧體法生物法，萃取法等。其中焚燒化學(xué)毒劑是將有機(jī)化學(xué)品熱分解及高溫氧化的過程。該方法銷毀化學(xué)戰(zhàn)劑效率很高，操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、快速，但在焚燒過程中會(huì)釋放有毒有害氣體，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，且土壤不能回收再用。鐵氧體法是利用氧化劑將有機(jī)砷轉(zhuǎn)化成無機(jī)砷，將3價(jià)砷轉(zhuǎn)化成5價(jià)砷。雖然降低了污染物毒性，但易造成二次污染。絮凝-沉淀法是指選擇鐵鹽或者招鹽作為絮凝劑，與含砷化合物反應(yīng)。該方法污染物去除率高，但操作有一定的難度，成本較高。植物修復(fù)主要是利用植物能忍耐或超積累砷的特性修復(fù)被化學(xué)毒劑污染的土壤，通過植物修復(fù)，土壤中的砷被吸收和轉(zhuǎn)移到高效累積砷的植物中。但該方法修復(fù)周期長(zhǎng)，且對(duì)砷的修復(fù)不徹底。綜上所述，每種修復(fù)方法都有其針對(duì)性和優(yōu)缺點(diǎn)。
[0004]化學(xué)淋洗，是利用淋洗液將污染物從土壤固相轉(zhuǎn)移至液相的物理轉(zhuǎn)移過程。通常采用清水或者磷酸鹽作為淋洗劑沖淋土壤，使污染物與淋洗劑形成穩(wěn)定絡(luò)合物。但這種沖淋轉(zhuǎn)移修復(fù)往往并不徹底，沖淋后土壤中仍含有不少污染物及淋洗液包裹的污染物。并且，該方法僅適用于面積小、污染重的土壤治理工作。電動(dòng)力修復(fù)法是近年來興起的具有很大應(yīng)用潛力的原位/異位土壤修復(fù)技術(shù)。該方法是通過在待修復(fù)土壤兩側(cè)布設(shè)電極，形成直流電場(chǎng)、產(chǎn)生電勢(shì)梯度，通過電遷移電滲透或電泳的作用，使土壤中的污染物在電場(chǎng)作用下移動(dòng)到電極端，達(dá)到富集污染物的效果，并去除污染物。電動(dòng)力修復(fù)法對(duì)污染物的遷移作用影響顯著，可有效的使大面積的污染聚集到小區(qū)域內(nèi)，所以該方法可以協(xié)助化學(xué)淋洗法修復(fù)后的土壤。PRB反應(yīng)墻(Permeable Reactive Barrier,可滲透性反應(yīng)墻)作為一種新的是治理污染物的原位技術(shù)，是通過反應(yīng)墻中的介質(zhì)材料(鐵、焦炭、石灰石等)來處理污染物，可以用于去除富集到電極上的污染物。而微波加熱法作為一項(xiàng)新的污染土壤修復(fù)技術(shù)，不僅能處理揮發(fā)性、半揮發(fā)性的有機(jī)物(如鹵代烴、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等)，還能處理重金屬等非揮發(fā)性物質(zhì)。微波加熱法適用于任何類型土壤，且具有高效、快捷、操作靈活、對(duì)環(huán)境影響小、適用范圍廣、可分離回收某些有用的組分等優(yōu)點(diǎn)。據(jù)研究表明，微波加熱可加快淋洗液轉(zhuǎn)移污染物的速度，也可以加快電動(dòng)力修復(fù)過程中離子遷移速度，對(duì)淋洗和電動(dòng)修復(fù)起到良好的輔助作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)化學(xué)毒劑污染物種類多且難于降解的特點(diǎn)，結(jié)合土壤淋洗技術(shù)、電動(dòng)力修復(fù)技術(shù)、微波加熱技術(shù)的各自優(yōu)劣勢(shì)，提出了一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法，在處理過程中，三種技術(shù)方法相互強(qiáng)化，具有修復(fù)效果好、時(shí)間短、可處理各種難降解的化學(xué)毒劑、流程簡(jiǎn)單易于操作的優(yōu)點(diǎn)。
[0006]本發(fā)明才用的技術(shù)方案為:
[0007]該微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成:
[0008]所述電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)由分布在待修復(fù)土壤兩側(cè)的陽極室和陰極室組成，并在陽極室和陰極室內(nèi)分別設(shè)置陽極和陰極，陽極和陰極之間通過直流電源連接，在陰極室外圍靠近陽極室的一側(cè)設(shè)置PRB反應(yīng)墻；
[0009]所述微波加熱系統(tǒng)由微波發(fā)射源、連接管及波導(dǎo)管組成；若干個(gè)波導(dǎo)管埋設(shè)在待修復(fù)土壤區(qū)域的地下，其靠近地面的一端通過連接管與微波發(fā)射源連接；
[0010]所述陽極液淋洗系統(tǒng)包括陽極液儲(chǔ)存罐和淋洗裝置；陽極液儲(chǔ)存罐通過離心泵和管道接到陽極室內(nèi)，淋洗裝置布置在待修復(fù)土壤區(qū)域上方，通過蠕動(dòng)泵和管道與陽極室連接。
[0011]所述波導(dǎo)管外設(shè)置波導(dǎo)保護(hù)套。
[0012]所述待修復(fù)土壤區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)溫度監(jiān)控裝置。
[0013]所述待修復(fù)土壤區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)pH監(jiān)測(cè)裝置。
[0014]本發(fā)明提供的一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤方法，該方法使用由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下:
[0015]步驟I):啟動(dòng)電源，開啟電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)；存在于土壤中的帶正電荷的離子向陰極移動(dòng)，富集到陰極附近區(qū)域；帶負(fù)電荷的離子向陽極移動(dòng)，富集到陽極附近區(qū)域，達(dá)到富集土壤中污染物的目的；整個(gè)過程中，在陽極用離心泵連通著陽極液儲(chǔ)存罐液槽，隨時(shí)調(diào)節(jié)流速以維持陽極液的原始高度；
[0016]步驟2):打開布設(shè)于土壤上方的微波發(fā)射源及埋在土壤中的溫度監(jiān)控裝置，使微波通過波導(dǎo)管輻射至中下層土壤，且土壤被慢慢加熱到所需溫度；微波使用過程中，全程監(jiān)測(cè)土壤的升溫狀況:當(dāng)溫度超過150°C時(shí)，關(guān)閉微波發(fā)射源，停止微波加熱；待溫度低于100°C后，重新啟動(dòng)微波發(fā)射源開關(guān)，進(jìn)行微波加熱；
[0017]步驟3):電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)啟動(dòng)的同時(shí)，打開陽極液淋洗系統(tǒng)，陽極液通過淋洗裝置流進(jìn)土壤中；在電動(dòng)力修復(fù)作用下，淋洗液包裹的污染物移動(dòng)到陰極附近，達(dá)到富集后去除土壤中污染物的作用；整個(gè)修復(fù)過程，pH監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)pH的變化，當(dāng)pH低于5時(shí)，關(guān)閉陽極液淋洗系統(tǒng)但保持電極系統(tǒng)運(yùn)行；
[0018]步驟4):重復(fù)步驟I)至步驟3)，直到土壤修復(fù)完成。
[0019]所述步驟I)中，陽極液為酸性天然有機(jī)絡(luò)合劑，該陽極液不僅作為陽極電解液，也作為土壤淋洗液。
[0020]所述步驟2)中，溫度監(jiān)控裝置由溫度傳感器和報(bào)警器組成，土壤溫度超過150°C時(shí)候發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并關(guān)閉微波發(fā)射源。
[0021]所述步驟2)的微波加熱處理過程中，為避免造成二次污染，處理土壤的整體裝置為一個(gè)表面封閉的裝置，并對(duì)氣體進(jìn)行收集待進(jìn)一步處理。
[0022]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0023](I)微波輻射使土壤溫度升高，土壤溫度升高又提高了電動(dòng)力修復(fù)中帶電粒子在電場(chǎng)中的遷移速度，加快電動(dòng)力的修復(fù)進(jìn)程；并且土壤溫度升高使污染物在陽極液中溶解度和作用效率增高，提高淋洗處理率，更加徹底的處理土壤中的污染物。
[0024](2)該處理方法中用陽極液淋洗土壤完成化學(xué)武器中有機(jī)砷的解吸，解決了化學(xué)淋洗中分離土壤和淋洗液的技術(shù)難題，同時(shí)也避免產(chǎn)生二次污染。
[0025](3)在電動(dòng)力的修復(fù)過程中，淋洗液包裹的污染物通過電遷移、電滲流等方式快速移動(dòng)到陰極附近，加快了淋洗的處理速率，提高修復(fù)效率。
[0026](4)整理處理裝置為箱式集中型，封閉性好且表面密閉，可以使污染土壤與外部環(huán)境隔絕，降低外部環(huán)境受污染的風(fēng)險(xiǎn)，避免二次污染。
[0027](5)該處理技術(shù)操作簡(jiǎn)單、可靠性高、修復(fù)效果極好、具有很高的環(huán)境效益和時(shí)間效益。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)的連接示意圖。
[0029]圖中標(biāo)號(hào):
[0030]1-污染土壤、2-陰極室、3-陰極、4-陽極室、5-陽極、6-直流電源、7-PRB反應(yīng)墻、8-陽極液儲(chǔ)存罐、9-離心泵、10-蠕動(dòng)泵、11-淋洗裝置、12-微波發(fā)射源、13-連接管、14-波導(dǎo)管、15-波導(dǎo)保護(hù)套、16-溫度監(jiān)控裝置、17-反應(yīng)池。
【具體實(shí)施方式】
[0031]本發(fā)明提供了一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)及方法，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明:
[0032]該修復(fù)土壤系統(tǒng)由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成:
[0033]電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)由分布在待修復(fù)土壤兩側(cè)的陽極室4和陰極室2組成，并在陽極室4和陰極室2內(nèi)分別設(shè)置陽極5和陰極3，陽極5和陰極3之間通過直流電源6連接，在陰極室2外圍靠近陽極室4的一側(cè)設(shè)置PRB反應(yīng)墻7。
[0034]微波加熱系統(tǒng)由微波發(fā)射源12、連接管13及波導(dǎo)管14組成；若干個(gè)波導(dǎo)管14埋設(shè)在帶修復(fù)土壤區(qū)域的地下，其靠近地面的一端通過連接管13與微波發(fā)射源12連接。波導(dǎo)管14外設(shè)置波導(dǎo)保護(hù)套15。
[0035]陽極液淋洗系統(tǒng)包括陽極液儲(chǔ)存罐8和淋洗裝置11 ;陽極液儲(chǔ)存罐8通過離心泵9和管道接到陽極室4內(nèi)，淋洗裝置11布置在待修復(fù)土壤區(qū)域上方，通過蠕動(dòng)泵10和管道與陽極室4連接。
[0036]待修復(fù)土壤區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)溫度監(jiān)控裝置16，同時(shí)還設(shè)置一個(gè)或多個(gè)pH監(jiān)測(cè)裝置。
[0037]使用該系統(tǒng)對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)時(shí)，按如下步驟進(jìn)行:
[0038](I)取一定量受化學(xué)毒劑污染的土壤放置于反應(yīng)池17中，在待修復(fù)土壤兩側(cè)布設(shè)陰極室2、陰極3、陽極室4和陽極5，并注入電解液；將陽極室4通過離心泵9與陽極液儲(chǔ)存罐8連接，以保持陽極室4中陽極液的高度；在陰極室4附近布設(shè)PRB反應(yīng)墻7，用于去除富集到陰極的污染物；淋洗裝置11通過蠕動(dòng)泵10與陽極室4連接；而后將微波發(fā)射源12安裝在土壤表層，微波將通過連接管13傳輸?shù)讲▽?dǎo)管14加熱土壤；波導(dǎo)保護(hù)套15用來保護(hù)波導(dǎo)管14 ;最后將溫度監(jiān)控裝置16插入土壤中。
[0039](2)開啟電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)，存在于土壤中的帶正電荷的離子，向陰極3移動(dòng)富集到陰極附近區(qū)域；帶負(fù)電荷的離子向陽極5移動(dòng)富集到陽極附近區(qū)域，達(dá)到富集土壤中污染物的目的；富集到陰極3附近的污染物會(huì)進(jìn)入PRB反應(yīng)墻7進(jìn)行進(jìn)一步的處理。
[0040](3)開啟電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)的同時(shí)打開陽極液淋洗系統(tǒng)，陽極液會(huì)通過蠕動(dòng)泵10進(jìn)入到淋洗裝置11，對(duì)土壤進(jìn)行化學(xué)淋洗；陽極液儲(chǔ)存罐8通過離心泵9為陽極室4提供陽極電解液，以保持陽極室4中電解液高度；同時(shí)啟動(dòng)pH監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)pH的變化，當(dāng)pH低于5左右時(shí)，關(guān)閉淋洗端停止淋洗，待pH高于7左右時(shí)，再打開淋洗設(shè)備。該步驟重復(fù)多次，直到土壤修復(fù)完成。
[0041](4)啟動(dòng)步驟(2)和(3)的同時(shí)打開土壤上方的微波發(fā)射源12，使微波通過微波波導(dǎo)管14輻射到土壤中下層，土壤被慢慢加熱到一定溫度；打開埋在土壤中的溫度監(jiān)控裝置16，隨時(shí)監(jiān)測(cè)土壤的升溫狀況，當(dāng)溫度超過150°C時(shí)，監(jiān)控裝置自動(dòng)發(fā)出報(bào)警聲，此時(shí)關(guān)閉微波發(fā)射源12，停止微波加熱；待溫度低于100°C時(shí)，重新啟動(dòng)微波加熱。該步驟重復(fù)多次，直到土壤修復(fù)完成。
[0042]在實(shí)驗(yàn)室中，采用本發(fā)明處理受化學(xué)毒劑污染的土壤。在吉林省敦化市蓮花泡林場(chǎng)附近取污染土壤100g，放入高12cm寬15cm的反應(yīng)池中；陰陽極材質(zhì)均為石墨電極，陽極液為0.3mol/L的酒石酸溶液，陰極電極液內(nèi)為0.05mol/L的KNO3溶液；依次打開電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、溫度監(jiān)控裝置16，進(jìn)行土壤修復(fù)。修復(fù)3小時(shí)后，測(cè)得PH值為3.5左右，關(guān)閉淋洗裝置；修復(fù)5小時(shí)后，溫度超過150°C，關(guān)閉微波發(fā)射源；修復(fù)繼續(xù)進(jìn)行一段時(shí)間后，測(cè)得PH升到7左右，重新打開淋洗裝置，并當(dāng)溫度降到100°C以下時(shí)，重新打開微波發(fā)射源；如此重復(fù)5次，修復(fù)完成。最終測(cè)得土壤中的化學(xué)毒劑的去除率達(dá)到70%以上。
[0043]在本發(fā)明設(shè)計(jì)中，三種修復(fù)方法相互促進(jìn)、修復(fù)效果好、設(shè)備操作簡(jiǎn)單、可靠性高。該處理方法中用陽極液淋洗土壤可以解決化學(xué)毒劑中難以降解的重金屬砷的解吸，同時(shí)陽極液的引入也解決了化學(xué)淋洗中分離土壤和淋洗液的技術(shù)難題，避免產(chǎn)生二次污染。微波輻射使土壤溫度升高，土壤溫度升高又提高了電動(dòng)力修復(fù)中帶電粒子在電場(chǎng)中的遷移速度，加快電動(dòng)力的修復(fù)進(jìn)程；并且土壤溫度升高使污染物在陽極液中溶解度和作用效率增高，提高淋洗處理率，更加徹底的處理土壤中的污染物。在電動(dòng)力的修復(fù)過程中，淋洗液包裹的污染物通過電遷移、電滲流等方式快速移動(dòng)到陰極附近，加快了淋洗的處理速率，提高修復(fù)效率。該發(fā)明可以針對(duì)多種土壤中化學(xué)毒劑污染物，修復(fù)效果極為出色。
【權(quán)利要求】
1.微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)，其特征在于，由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成: 所述電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)由分布在待修復(fù)土壤兩側(cè)的陽極室(4)和陰極室(2)組成，并在陽極室(4)和陰極室(2)內(nèi)分別設(shè)置陽極(5)和陰極(3)，陽極(5)和陰極(3)之間通過直流電源(6)連接，在陰極室(2)外圍靠近陽極室(4)的一側(cè)設(shè)置PRB反應(yīng)墻(7)； 所述微波加熱系統(tǒng)由微波發(fā)射源(12)、連接管(13)及波導(dǎo)管(14)組成；若干個(gè)波導(dǎo)管(14)埋設(shè)在待修復(fù)土壤區(qū)域的地下，其靠近地面的一端通過連接管(13)與微波發(fā)射源 (12)連接； 所述陽極液淋洗系統(tǒng)包括陽極液儲(chǔ)存罐(8)和淋洗裝置(11);陽極液儲(chǔ)存罐(8)通過離心泵(9)和管道接到陽極室(4)內(nèi)，淋洗裝置(11)布置在待修復(fù)土壤區(qū)域上方，通過蠕動(dòng)泵(10)和管道與陽極室(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)，其特征在于，所述波導(dǎo)管(14)外設(shè)置波導(dǎo)保護(hù)套(15)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)，其特征在于，所述待修復(fù)土壤區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)溫度監(jiān)控裝置(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤系統(tǒng)，其特征在于，所述待修復(fù)土壤區(qū)域內(nèi)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)PH監(jiān)測(cè)裝置。
5.一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤方法，其特征在于，該方法使用由電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)、微波加熱系統(tǒng)、陽極液淋洗系統(tǒng)三部分組成的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，具體步驟如下: 步驟I):啟動(dòng)電源，開啟電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)；存在于土壤中的帶正電荷的離子向陰極移動(dòng)，富集到陰極附近區(qū)域；帶負(fù)電荷的離子向陽極移動(dòng)，富集到陽極附近區(qū)域，達(dá)到富集土壤中污染物的目的；整個(gè)過程中，在陽極用離心泵連通著陽極液儲(chǔ)存罐液槽，隨時(shí)調(diào)節(jié)流速以維持陽極液的原始高度； 步驟2):打開布設(shè)于土壤上方的微波發(fā)射源及埋在土壤中的溫度監(jiān)控裝置，使微波通過波導(dǎo)管輻射至中下層土壤，且土壤被慢慢加熱到所需溫度；微波使用過程中，全程監(jiān)測(cè)土壤的升溫狀況:當(dāng)溫度超過150°C時(shí)，關(guān)閉微波發(fā)射源，停止微波加熱；待溫度低于100°C后，重新啟動(dòng)微波發(fā)射源開關(guān)，進(jìn)行微波加熱； 步驟3):電動(dòng)力修復(fù)系統(tǒng)啟動(dòng)的同時(shí)，打開陽極液淋洗系統(tǒng)，陽極液通過淋洗裝置流進(jìn)土壤中；在電動(dòng)力修復(fù)作用下，淋洗液包裹的污染物移動(dòng)到陰極附近，達(dá)到富集后去除土壤中污染物的作用；整個(gè)修復(fù)過程，PH監(jiān)測(cè)系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)測(cè)pH的變化，當(dāng)pH低于5時(shí)，關(guān)閉陽極液淋洗系統(tǒng)但保持電極系統(tǒng)運(yùn)行； 步驟4):重復(fù)步驟I)至步驟3)，直到土壤修復(fù)完成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤方法，其特征在于，所述步驟I)中，陽極液為酸性天然有機(jī)絡(luò)合劑，該陽極液不僅作為陽極電解液，也作為土壤淋洗液。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤方法，其特征在于，所述步驟2)中，溫度監(jiān)控裝置由溫度傳感器和報(bào)警器組成，土壤溫度超過150°C時(shí)候發(fā)出報(bào)警信號(hào)，并關(guān)閉微波發(fā)射源。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種微波加熱輔助陽極液淋洗強(qiáng)化電動(dòng)力修復(fù)土壤方法，其特征在于， 所述步驟2)的微波加熱處理過程中，為避免造成二次污染，處理土壤的整體裝置為一個(gè)表面封閉的裝置，并對(duì)氣體進(jìn)行收集待進(jìn)一步處理。
【文檔編號(hào)】B09C1/00GK103639181SQ201310685024
【公開日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】何理, 董煥煥, 盧宏瑋, 樊星, 張一梅 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)