强酸性阳离子交换树脂吸附柱和活 性炭吸附柱，两柱串联使用，可有效去除废液中的Cu浓度，处理后Cu浓度小于Ippm。去除Cu 后的溶液可用蠕动累重新注入到正电极和负电极的中空腔体中重复使用，也可进一步降低 浓度达到农田灌概水标准(GB5084-2005)后排放。
[00巧]表1.乳酸处理24d±壤中化的去除效果 脖占 ._Cu,这量(mg/kg)_去除単 才平点、 化理前 处理后 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% 员被-0-20 cm 1389 543.7 60.9% 资被―20-40 cm 1403 !371 2.28% 负化-40-60 cm 1045 656.3 37.2% 負板-60-80 cm 371.4 134.9 63.7% 负板平均_1052 676.5 %.7〇/〇
[0031 ]实施例3(重金属污染±壤的电动修复）：
[0032] 在实施例2的污染场地中另选一块地进行电动修复的现场修复试验。该地块主要 污染物仍是铜，平均铜含量达465mg/kg，污染深度Im左右，修复面积为2m*8m的区域，±壤四 周用PVC隔板隔离(深度Im)。本例中采用的电动修复工程装置和实施例2中的相同。
[0033] 试验处理为巧樣酸处理，在负电极的中空腔体中加入巧樣酸溶液(浓度为0.5mol/ L)，连续运行17天后停止试验，采集正电极和负电极中空腔体中的溶液样品，同时采集±壤 样品，每个位点分4层采集±样(0-20cm，20-40cm，40-60cm，60-80cm)。表2是巧樣酸处理17d 后±壤中化的去除效果。处理后正电极和负电极附近采样点的铜平均去除率分别为27.2% 和-17.5%。正电极附近±壤中铜去除率均高于负电极附近的去除率，运是因为在电场作用 下±壤中带正电的铜离子在电场作用下向阴极迁移，运与电动修复的普遍规律是一致的。 当处理时间较短时会有部分从正电极附近区域移动过来的铜积聚在负电极附近的±壤中 而没有及时迁移到负电极中空腔体的溶液中，运导致了巧樣酸处理条件下负电极附近±壤 中铜的去除率为负值。试验过程中产生的废液总体积为20化，废液中化的平均浓度为IOmg/ L，采用732型强酸性阳离子交换树脂吸附柱和活性炭吸附柱，两柱串联使用，可有效去除废 液中的化浓度。去除后的溶液可用蠕动累重新注入到正电极和负电极的中空腔体中重复使 用。
[0034] 表2.巧樣酸处理17d±壤中化的去除效果
[0035] _样点_Cu ,达道(tng/kg)_去除率
[0037] 实施例4(有机污染±壤的电动修复）：
[0038] 本例中的野外电动修复试验区位于江苏省苏州市某厂厂区。该厂的污染源主要是 有机污染物，且污染深度较深。经前期调查，该厂区污染区域在地下5-9m，主要污染物为氯 苯，浓度范围100-300mg/kg，平均浓度236mg/kg。在该厂区选择70m 2左右的区域开展电动修 复试验，处理污染±壤总方量为750m3。所用修复装置结构如实施例1记载，具体设置如下：
[0039] 电源/电极池单元：电动修复的外接电源由220V交流电流提供，经过一台直流稳压 电源转变为直流电源，施加电压为50V，电压梯度为25V/m。根据现场情况采用正电极在中间 的六边形设计，共需4根正电极和16根负电极，正电极和负电极之间为2m，每个六边形的面 积为10.4m 2,共设置7个六边形，总面积约为72.8m2。同时在正电极和负电极的中间位置W及 在六边形其中两条边的中间位置设置4个监测井。
[0040] 正电极和正电极用导线串联并连接至直流稳压电源的正极，负电极和负电极用导 线串联连接至直流电源的负极，运样构成一个电回路，可W进行电动修复。
[0041] 药剂注入单元:本例中由于处理深度为5-9m，因此需要使用高压注入累将氧化试 剂注入到负电极的中空腔体中。通过监测井监测反应过程，反应一定时间后用抽提累从正 电极的中空腔体中抽出废液，根据废液中的情况进行再处理。
[0042] 自动监测单元:本例中需要监测的参数主要有电动修复过程中的电压、电流和阴、 阳极池中的抑和氧化还原电位的变化。分别在系统中安装电压、电流、pH传感器、氧化还原 电位传感器，然后连接至带有远程发送功能的数据记录仪，通过设置可W将数据按不同时 间间隔保存于数据记录仪中并远程传输至固定的网站或手机。电压和电流传感器串联至电 源/电极池单元中的电路系统中即可，抑传感器中的pH电极和氧化还原电位传感器中的氧 化还原电极直接插入到正电极和负电极中空腔体的溶液中，通过参数设置，同样可W将相 关数据保存于数据记录仪中并远程传输至固定的网站或手机，供查询和下载。
[0043] 废水处理单元:本例在修复过程中会产生的一定量的含有机污染物的溶液，因此 需进行废水处理。废水处理单元包括水累、导管、处理柱等。抽提累抽出的废水用导管连接 至处理柱，处理柱在本例中选用可对废液中的有机污染物进行吸附处理的树脂吸附柱和活 性炭吸附柱。
[0044] 根据±壤中所含污染物的量来计算氧化剂的投加量，具体取值为±壤质量按1.2 吨/V计算，±壤中氯苯浓度按上限300mg/kg计算，过硫酸钢和污染物(氯苯）的质量比取4: I;为了减少加入的溶液体积量，过硫酸钢的配制浓度取上限值400g/L(接近其饱和溶解 度）。用高压累一次性注入所需药剂的量，后期可根据监测井的监测结果可在后续试验中再 次注入。
[0045] 在氧化剂注入3天后，注入活化试剂。选择硫酸亚铁为活化剂，过硫酸钢和硫酸亚 铁的质量比为4.28:1，按400g/L的屯水硫酸亚铁溶解度来配制，投加方式均为阳极投加。
[0046] 在氧化剂注入一周后，接通直流电源，开始进行电动-氧化联合修复，每天通电 24h。实验中，电压保持在25V/m不变。经过24d的修复后，±壤中的氯苯平均含量降低至 52mg/kg，去除率达77.9%。
【主权项】
1. 一种移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于包括电源/电极池 单元、药剂注入单元(5)和废水处理单元(6)，所述电源/电极池单元包括直流稳压电源（1) 和中空的圆柱形电极组，所述直流稳压电源的输出端的正极和负极分别与一组电极相连； 所述药剂注入单元(5)包括储藏容器、栗和导管，所述储藏容器通过栗和导管与正电极(3) 或负电极(4)的中空腔体活动连接;所述废水处理单元(6)包括依次导管连接的抽提栗、废 液池、流量计、蠕动栗、处理含重金属废水的前置过滤柱、氧化柱、吸附柱和清水池，所述抽 提栗与正电极或负电极的中空腔体活动连接。2. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于还 包括自动监测单元(2)，所述自动监测单元包括电压电流记录仪、pH记录仪和氧化还原电位 记录仪，所述电压电流记录仪与直流稳压电源的输出端连接，pH记录仪和氧化还原电位记 录仪分别与电极的中空腔体连接。3. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于直 流稳压电源的电流和电压可调。4. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述电极为铁、钛、不锈钢或石墨电极，侧壁有孔的圆柱形塑料保护套包裹在电极周围。5. 根据权利要求4所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述电极保护套包裹100目的尼龙网。6. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述电极的设置方式包括阴阳极的平行设置或正多边形设置。7. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述正电极负电极之间的电压梯度为5-150 V/m。8. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述前置过滤柱为树脂吸附柱，所述氧化柱为处理含有机污染物的氧化柱，所述吸附柱为活 性炭吸附柱。9. 根据权利要求1所述移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，其特征在于所 述药剂注入单元的栗为多通道蠕动栗或高压注入栗。
【专利摘要】一种移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置，包括电源/电极池单元、药剂注入单元和废水处理单元，所述电源/电极池单元包括直流稳压电源和中空的圆柱形电极组，所述直流稳压电源的输出端的正极和负极分别与一组电极相连；所述药剂注入单元包括储藏容器、泵和导管，所述储藏容器通过泵和导管与正电极或负电极的中空腔体活动连接；所述废水处理单元包括依次导管连接的抽提泵、废液池、流量计、蠕动泵、处理含重金属废水的前置过滤柱、氧化柱、吸附柱和清水池，所述抽提泵与正电极或负电极的中空腔体活动连接。通过本实用新型可以有效的去除污染土壤中的污染物，并能实现对修复过程的自动监测和对修复过程中产生废水的无害化处理。
【IPC分类】C02F101/20, B09C1/08, C02F9/04
【公开号】CN205289228
【申请号】
【发明人】仓龙, 周东美, 郝秀珍, 王宇霞
【申请人】中国科学院南京土壤研究所
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年11月12日