一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置，包括阳极室、两块烧结玻璃、土壤室、阴极室、直流电源a和直流电源b，阳极室、土壤室和阴极室依次连接，两块烧结玻璃分别设于阳极室与土壤室连接处和土壤室与阴极室连接处；阳极室内设有阳极液和第一阳极，第一阳极设于阳极室中心位置，阴极室内设有阴极液、阴极和第二阳极。第一阳极、阴极和直流电源a之间形成第一修复电场，第二阳极、阴极和直流电源b形成第二修复电场。本新型所述装置能原位降解阴极室中的PAHs，在安装完毕后，不需要再对阴极室中溶液进行其他二次处理，有效减少其他二次装置运行维护费用，操作简单，具有很好的应用价值和前景。前景。前景。
【技术实现步骤摘要】
一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置
[0001]本技术属于污染土壤修复领域，具体涉及一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置。
技术介绍
[0002]随着社会的发展，环境问题越来越受到人们的关注。近些年来，随着城市煤化工企业拆除以及搬迁，在土壤中会被经常检出多环芳烃（polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs）。PAHs是一类备受关注的持久型有机污染物，具有致癌，致畸和致突变特点。为了保护和改善生态环境，防治土壤污染，保障公众健康，推动土壤资源永续利用，推进生态文明建设和促进经济社会可持续发展，颁布了《土壤污染防治行动计划》和《土壤污染防治法》两部法律法规，因此PAHs污染土壤的修复工作亟待进一步实施和加强。
[0003]常用的PAHs污染土壤修复方法有生物修复、化学氧化、植物修复、热脱附等和电动修复等。电动修复作为常用修复手段之一，是在污染土壤两侧施加直流电场，土壤中的有机污染物在电场作用下，通过电迁移、电渗流和电泳等方式被迁移出土体，从而实现有机污染物的去除。电动修复具有能够处理低渗透性土壤、可根据需要控制处理深度、适合处理重度污染土壤等优点具有较好的修复效果。
[0004]例如在电动修复中，传统的方法是在阳极室中加入非离子表面活性剂，且在阴极室加酸来控制pH来减小聚焦现象（由于土壤中Ca
2+
和Mg
2+
在迁移过程中与OH
‑
离子相遇产生Ca(OH)2和Mg(OH)2沉淀，减小了土壤孔隙率，抑制了电渗流。从而导致目标污染物在修复区域靠近阴极的地方发生积聚）。土壤中的PAHs在电场作用下，通过电渗流的方式由土体被迁移出至阴极室，再对阴极室中的溶液进行集中处理（电化学降解）。这些方法需要额外的工作量，增加了修复的时间成本。
技术实现思路
[0005]解决的技术问题：针对上述技术问题，本技术提供一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置，具有PAHs去除率高、装置简单、能够原位降解阴极室中的PAHs等优点。
[0006]技术方案：一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置，包括阳极室、两块烧结玻璃、土壤室、阴极室、直流电源a和直流电源b，所述阳极室、土壤室和阴极室依次连接，所述两块烧结玻璃分别设于阳极室与土壤室连接处和土壤室与阴极室连接处；
[0007]所述阳极室内设有阳极液和第一阳极，所述第一阳极设于阳极室中心位置，所述阴极室内设有阴极液、阴极和第二阳极，所述阴极设于阴极室中心位置，所述第二阳极设于阴极室内部靠近土壤室的一侧，其位于阴极室宽度一半的1/2
‑
3/5处，所述第一阳极和阴极为钌铱钛电极，所述第二阳极为BDD电极，阳极液和阴极液的液面高度低于土壤室中土壤的填充面高度；
[0008]所述直流电源a的正极与设于阳极室内的第一阳极连接，直流电源a的负极分成两
路，一路与直流电源b的负极连接，另一路与阴极连接，所述直流电源b的正极与设于阴极室内的第二阳极连接。第一阳极与阴极之间形成第一修复电场，第二阳极与阴极形成第二修复电场。
[0009]作为优选，所述利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置还包括阳极液储存池、阴极液储存池和蠕动泵，所述阳极液储存池和阴极液储存池均为敞口存储池，阳极液储存池内部设有阳极液，阴极液储存池内部设有阴极液，阳极液储存池内阳极液通过蠕动泵a与阳极室底部管道连接，阴极液储存池内阴极液通过蠕动泵b与阴极室底部管道连接，所述阳极室的侧壁且设于液面下的中上部与阳极液储存池顶部管道连接，所述阴极室的侧壁且设于液面下的中上部与阴极液储存池顶部管道连接。
[0010]作为优选，所述蠕动泵的流速为8
‑
12 mL/min。
[0011]作为优选，所述利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置还包括二极管a和二极管b，所述直流电源a的正极与二极管a的正极连接，二极管a的负极与设于阳极室内的第一阳极连接，所述直流电源b的正极与二极管b的正极连接，二极管b的负极与阴极室内的第二阳极连接。
[0012]作为优选，所述直流电源a采用恒压模式，土壤室两侧电压梯度为0.5~1.5 V/cm。
[0013]作为优选，所述直流电源b采用恒流模式，第二阳极和阴极之间的电流密度为5~12 mA/cm2。
[0014]作为优选，所述阳极液为0.01 M Na2SO4水溶液，所述阴极液为Na2SO4、对二苯甲酸、NaOH和水按照比值为0.01 mol：5 mmol：5 g：1L的混合液。
[0015]有益效果：（1）本新型所述装置通过在阴极室中设置第二阳极，可以利用第二阳极原位产生的
·
OH来氧化降解通过电渗流的方式由土体被迁移出至阴极室中的PAHs。
[0016]（2）本新型所述装置中第二阳极通电降解时能够形成PAHs在土壤室和阴极室之间的浓度差，促进PAHs迁移出土壤。
[0017]（3）本新型所述装置中二极管能够保证电流正确的方向，达到第一修复电场的电场方向和第二修复电场的电场方向。
[0018]（4）本新型所述装置能原位降解阴极室中的PAHs，在安装完毕后，不需要再对阴极室中溶液进行其他二次处理，有效减少其他二次装置运行维护费用，操作简单，具有很好的应用价值和前景。
附图说明
[0019]图1是本技术装置的结构示意图；
[0020]图2为实施例3所述装置运行360 min内，装置内电流和电压随时间的变化折线图；
[0021]图3为实施例3所述装置运行360 min内，装置内阳(阴)极室pH随时间的变化折线图；
[0022]图4为实施例3所述装置运行60 min内，装置内
·
OH的产量随时间的变化折线图；
[0023]图5为实施例4所述装置运行7天内，装置内土壤室内第一回路电流和第二回路电压的变化折线图；
[0024]图6为实施例4所述装置运行7天内，装置内阳极流向阴极的电渗流量折线图；
[0025]图7为实施例4所述装置运行7天内，土壤室的电压梯度值变化折线图；
[0026]图8为实施例4所述装置运行7天内，装置内土壤室内PAHs去除率柱状图。
[0027]图中各数字标号代表如下：1. 阳极液储存池；2. 蠕动泵a；3. 阳极室；4. 第一阳极；5. 烧结玻璃；6. 直流电源a；7. 土壤室；8. 阴极；9. 阴极室；10. 阴极液储存池；11. 第二阳极；12. 二极管a；13.直流电源b；14.二极管b；15.蠕动泵b。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本新型作进一步描述。
[0029]本说明书实施例中烧结玻璃全称为烧结玻璃过滤器，购买自南京市浦口区昌辉实验器材销售中心。
[0030]实施例1
[0031]一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置，其特征在于，包括阳极室（3）、两块烧结玻璃（5）、土壤室（7）、阴极室（9）、直流电源a（6）和直流电源b（13），所述阳极室（3）、土壤室（7）和阴极室（9）依次连接，所述两块烧结玻璃（5）分别设于阳极室（3）与土壤室（7）连接处和土壤室（7）与阴极室（9）连接处；所述阳极室（3）内设有阳极液和第一阳极（4），所述第一阳极（4）设于阳极室（3）中心位置，所述阴极室（9）内设有阴极液、阴极（8）和第二阳极（11），所述阴极（8）设于阴极室（9）中心位置，所述第二阳极（11）设于阴极室（9）内部靠近土壤室（7）的一侧，其位于阴极室宽度一半的1/2
‑
3/5处，所述第一阳极（4）和阴极（8）为钌铱钛电极，所述第二阳极（11）为BDD电极，阳极液和阴极液的液面高度低于土壤室（7）中土壤的填充面高度；所述直流电源a（6）的正极与设于阳极室（3）内的第一阳极（4）连接，直流电源a（6）的负极分成两路，一路与直流电源b（13）的负极连接，另一路与阴极（8）连接，所述直流电源b（13）的正极与设于阴极室（9）内的第二阳极（11）连接。2.根据权利要求1所述的一种利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置，其特征在于，所述利用BDD电极原位降解土壤中PAHs的修复装置还包括阳极液储存池（1）、阴极液储存池（10）和蠕动泵（2），所述阳极液储存池（1）和阴极液储存池（10）均为敞口存储池，阳极液储存池（1）内部设有...
【专利技术属性】
技术研发人员：周进进，仓龙，郝秀珍，陈涛，郭玉琪，周艺艺，
申请(专利权)人：中国科学院南京土壤研究所，
类型：新型
国别省市：
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