本发明专利技术设计了一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，其包括以下步骤：步骤S1、使用彼得森采泥器采集沉积物污染较为严重的沉积物表层样和上覆水；步骤S2、对步骤S1中采集的沉积物表层样和上覆水分别进行保存处理；步骤S3、将步骤S2中的沉积物表层样和上覆水进行搅拌混合；步骤S4、使用电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置对步骤S3获得的混合物进行处理。本方法可以直接将溶解性有机质转化为CO2，N2和无机离子，进而实现沉积物中污染物的去除和抑制污染物释放扩散的技术效果；同时可通过改进只保留电解装置，并通过电解装置的不断移动进而可实现大规模底泥修复工程。断移动进而可实现大规模底泥修复工程。断移动进而可实现大规模底泥修复工程。
【技术实现步骤摘要】
一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法
[0001]本专利技术属于环境整治设备制备及应用领域，具体涉及一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法。
技术介绍
[0002]河湖沉积物的环境较为复杂，具有固液两相，且成分复杂，具有有机物和无机物。因此现阶段的河湖沉积物处理装置无法兼顾复杂的河湖底泥环境，且修复的效果并不理想。
[0003]中国专利CN109607990A公开了一种重污染河道底泥电解脱氮固磷的处理方法，采用两组以上的对电极同时插入到河道底泥之中，利用直流稳压电源供电，对底泥进行电解处理；所述两组以上的对电极中，至少有一组中阳极为镁铝合金网，有一组中阳极为镀铱钌的钛网，其将组合电极用于底泥的脱氮固磷，作为阳极的镁铝合金释放金属镁离子，它会与底泥中的磷酸盐和铵盐结合，生成鸟粪石等沉淀，从而将磷和氮固定在底泥中，达到去除上覆水中氮磷的目的。镀铱钌的钛网作为阳极时，电解水会释放大量氧气，显著提升水体中的溶解氧，进而改善上覆水质和底泥生境条件；但是其设计的电极为平面结构，电流利用率低，与污泥接触面积小，处理效率低；作为阳极的镁铝合金释放金属镁离子，造成二次污染
[0004]另外Combinedbioaugmentationwith electro
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biostimulation for improvedbioremediation ofantimicrobial triclocarban andPAHs complexly contaminated sediments——Journal of hazardous material文章中通过微生物电化学工艺对沉积物中的多环芳烃污染物进行原位修复，但是微生物在沉积物
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水界面易受到风浪扰动，厌氧环境等不利因素的影响，难以实现规模化应用；同时该技术难以抑制污染物从沉积物中的释放，有二次污染风险。
[0005]上述专利虽然给予了河湖沉积物的处理方法，但是无法兼顾降解去除和抑制释放，而现有的覆盖法仅仅可以控制沉积物中的有机污染物的释放，但微生物处理技术在水质波动或风浪条件下，无法抑制污染物的释放。并且无论是覆盖法还是微生物修复技术，都会改变沉积物
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水界面的生化环境，引入外界化学物质或生物物种，造成对自身生态系统的破坏。因此，急需一种河湖沉积物处理装置实现沉积物中污染物的去除和抑制污染物释放扩散的协同效果。
技术实现思路
[0006]为解决上述问题，针对河湖沉积物的复杂成分，现有的河湖沉积物处理装置无法兼顾降解去除和抑制释放污染物的技术问题，本申请设计了一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，以求实现沉积物中污染物的去除和抑制污染物释放扩散的协同效果。
[0007]一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，其包括以下步骤：
[0008]步骤S1、使用彼得森采泥器采集沉积物污染较为严重的沉积物表层样和上覆水；
[0009]步骤S2、对步骤S1中采集的沉积物表层样和上覆水分别进行保存处理；
[0010]步骤S3、将步骤S2中的沉积物表层样和上覆水进行搅拌混合；
[0011]步骤S4、使用电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置对步骤S3获得的混合物进行处理。
[0012]优选地，所述电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置包括电解槽、三维电极覆盖层、直流电源、阳极和阴极；其特征在于，
[0013]所述直流电源的正极和阳极相连；
[0014]所述直流电源的负极和阴极相连；
[0015]所述阳极位于电解槽的底部；
[0016]所述阴极位于电解槽内的水面上；
[0017]所述三维电极覆盖层填充在阳极和阴极间。
[0018]优选地，所述三维电极覆盖层为具有电催化性能的颗粒状电极层。
[0019]优选地，所述三维电极覆盖层为MnO2、Al2O3、活性炭材料中的一种。
[0020]优选地，所述阳极和阴极的投影尺寸相同。
[0021]优选地，所述电解槽的材料为丙烯酸板。
[0022]优选地，所述电解槽为容积200～600ml的六面体槽。
[0023]优选地，所述阳极的材料为活性电极材料。
[0024]优选地，所述阳极为网状的Ti/RuO2
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IrO2、PbO2、SnO2中的一种。
[0025]优选地，所述阴极为碳纤维、石墨烯、钛网中的一种。
[0026]本申请的优点和效果如下：
[0027]1、本申请只采用电催化氧化和电催化技术，无需添加任何化学药剂，绿色清洁；设备简单，操作简便，可通过不断移动实现大规模底泥修复工程；可以直接将溶解性有机质转化为CO2，N2和无机离子脱离底泥，进而实现沉积物中污染物的去除和抑制污染物释放扩散的技术效果。
[0028]2、本申请针对针对河湖沉积物的复杂成分，现有的河湖沉积物处理装置无法兼顾降解去除和抑制释放污染物的技术问题，设计了基于电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置的沉积物修复方法，简单可行，在实际生活中可替代。
[0029]3、本申请采用电催化技术，由于电催化技术的氧化性强，效率高，因此可以实现绝大多数有机污染物的高效降解。
[0030]4、本申请设计的覆盖材料采用颗粒状电极，可实现抑制污染物释放和增大电催化面积的协同效果。
[0031]5、本申请设计的电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置，只采用了电解槽、三维电极覆盖层、直流电源、阳极和阴极组合设计，整体设施简单，操作方便，可移动性强，可用于修复大面积的污染底泥，并对底泥中多种污染物进行去除，实现溶解性有机碳的下降。
[0032]上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
[0033]根据下文结合附图对本申请具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0034]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0035]图1为本申请提供的一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置的基础设计图；
[0036]图2为使用电催化强化覆盖方法对沉积物进行原位修复的效果图；
[0037]图3为上覆水中COD的浓度规律图；
[0038]图4为电催化强化覆盖方法对沉积物中孔隙水的污染物的的去除效果图；
[0039]附图标记：1、电解槽；2、三维电极覆盖层；3、直流电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，其包括以下步骤：步骤S1、使用彼得森采泥器采集沉积物污染较为严重的沉积物表层样和上覆水；步骤S2、对步骤S1中采集的沉积物表层样和上覆水分别进行保存处理；步骤S3、将步骤S2中的沉积物表层样和上覆水进行搅拌混合；步骤S4、使用电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置对步骤S3获得的混合物进行处理。2.根据权利要求1所述的一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，其特征在于，所述电催化强化覆盖法原位修复沉积物的装置包括电解槽(1)、三维电极覆盖层(2)、直流电源(3)、阳极(4)和阴极(5)；其特征在于，所述直流电源(3)的正极和阳极(4)相连；所述直流电源(3)的负极和阴极(5)相连；所述阳极(4)位于电解槽(1)的底部；所述阴极(5)位于电解槽(1)内的水面上；所述三维电极覆盖层(2)填充在阳极(4)和阴极(5)间。3.根据权利要求2所述的一种电催化强化覆盖法原位修复沉积物的方法，其特征在于，所述三维电极覆盖层(2)为具有电催化性能的颗粒状电极层。4.根据权利要求2或3任一项所述的一种电催化强化覆盖法...
【专利技术属性】
技术研发人员：段平洲，焦立新，钱昶，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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