有机污染土壤原位修复系统及方法技术方案

本发明专利技术属于土壤原位修复技术领域，涉及一种有机污染土壤原位修复系统及方法，该修复系统包括阴极井组

【技术实现步骤摘要】
有机污染土壤原位修复系统及方法


[0001]本专利技术属于土壤原位修复
，涉及一种有机污染土壤原位修复系统及方法，尤其涉及一种基于三维电极协同电动芬顿的有机污染土壤原位修复系统及方法
。

技术介绍

[0002]近年来，随着“退二进三”政策的实施，工业用地重新开发利用中发现一部分工业遗址存在土壤污染，场地中存在难降解有机污染，比如多环芳烃类有机物
。
低渗透性地层难降解有机污染土壤的原位修复是难题
。
修复药剂难以在低渗透地层土壤中高效地传质及扩散，使得原位氧化修复的实施受到了限制
。
[0003]原位高级氧化技术是一种应用较广泛的有机污染原位修复技术，是通过注入井将氧化药剂
(
过硫酸钠
、
高锰酸钾或亚铁及双氧水等
)
注入到污染土壤中并使其扩散，达到去除有机污染的目的
。
电动修复技术是专门针对低渗透土壤的一种绿色的原位土壤修复技术，是通过向污染土壤中施加直流电场，利用电迁移
、
电渗流和电泳等电动力学效应，使难降解有机物在电场下定向迁移的目的
。
然而，在现有技术中存在双氧水易分解
、
硫酸亚铁药剂对地下水带来硫酸根离子污染以及芬顿反应一般在强酸性条件下反应等不足
。

技术实现思路

[0004]为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种能够避免硫酸亚铁溶液带入新的硫酸盐污染
、
芬顿反应在中性条件下进行以及可提高反应效率的有机污染土壤原位修复系统及方法
。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种有机污染土壤原位修复系统，所述有机污染土壤原位修复系统包括阴极井组
、
阳极井组
、
乙二胺二琥珀酸溶液加药装置
、
曝气装置以及直流电源；所述阴极井组与阳极井组交错设置；所述阴极井组的所有阴极井中均插入有阴极；所述阳极井组的所有阳极井中均插入有阳极；所述曝气装置与阴极井组相连通并向阴极井组曝气；所述乙二胺二琥珀酸溶液加药装置分别与阴极井组以及阳极井组相连通；所述直流电源的正极均与阳极井组中的阳极相连；所述直流电源的负极均与阴极井组中的阴极相连
。
[0006]优选地，本专利技术所采用的阴极井组至少包括第一阴极井以及与第一阴极井并行设置的第二阴极井；所述阳极井组至少包括第一阳极井以及与第一阳极井并行设置的第二阳极井；所述第一阴极井
、
第一阳极井
、
第二阴极井以及第二阳极井交错设置
。
[0007]优选地，本专利技术所采用的阴极电极是负载锰氧化物的三维碳电极；所述阳极电极是铁棒
、
铁片
、
铁条或铁棍
。
[0008]优选地，本专利技术所采用的乙二胺二琥珀酸溶液加药装置包括乙二胺二琥珀酸溶液配置罐
、
加药罐
、
计量泵
、
流量计
、
截止阀以及加药管道；所述乙二胺二琥珀酸溶液配置罐通过加药罐以及加药管道分别与阴极井组以及阳极井组相连通并向阴极井组以及阳极井组灌注乙二胺二琥珀酸溶液；所述加药管道上设置有计量泵
、
流量计以及截止阀；所述截止阀
是多个，所述截止阀的数量是
S1
，所述阴极井组中阴极井的数量是
S2
，所述阳极井组中阳极井的数量是
S3
，所述
S1
＝
S2+S3。
[0009]优选地，本专利技术所采用的乙二胺二琥珀酸溶液加药装置还包括与计量泵相连的控制柜
。
[0010]优选地，本专利技术所采用的有机污染土壤原位修复系统还包括分别与阴极井组以及阳极井组相连通的溢流存放装置
。
[0011]优选地，本专利技术所采用的溢流存放装置包括溢流管道以及溢流液储存罐；所述阴极井以及阳极井分别通过溢流管道与溢流液储存罐相连通
。
[0012]优选地，本专利技术所采用的曝气装置包括罗兹风机
、
曝气总管以及竖直曝气支管；所述竖直曝气支管的数量与阴极井的数量相同；所述竖直曝气支管竖向设置插入在阴极井中；所述罗兹风机通过曝气总管与竖直曝气支管相连通并通过竖直曝气支管向阴极井中曝气
。
[0013]优选地，本专利技术所采用的竖直曝气支管的管壁上设置有开孔，所述开孔的直径是2‑
10mm。
[0014]一种基于如前所述的有机污染土壤原位修复系统的有机污染土壤原位修复方法，所述方法包括以下步骤：
[0015]1)
在待修复土壤内布置若干个阳极井和阴极井，将阳极电极插入阳极井中，将阴极电极插入阴极井中，将阳极电极与直流电源的正极相连，将阴极电极与直流电源的负极相连；所述阴极电极是负载锰氧化物的三维碳电极；所述阳极电极是铁棒
、
铁片
、
铁条或铁棍；
[0016]2)
利用乙二胺二琥珀酸溶液配置罐配置助催化剂乙二胺二琥珀酸溶液，将配置好的助催化剂乙二胺二琥珀酸溶液通过加药罐以及加药管道分别灌注在阳极井以及阴极井中；
[0017]3)
在阴极井中插入竖直曝气支管，同时采用罗兹风机通过曝气总管与竖直曝气支管相连通；
[0018]4)
开启直流电源，阳极电极在直流电源作用下产生亚铁离子；阴极井在直流电源以及罗兹风机的作用下产生过氧化氢；
[0019]5)
在直流电源的作用下，亚铁离子进行迁移并与阴极井中的双氧水作用下生成三价铁离子，三价铁离子与乙二胺二琥珀酸和双氧水一起进行芬顿反应并生成羟基自由基，根据羟基自由基对土壤中难降解的有机物进行去除
。
[0020]本专利技术的优点是：
[0021]本专利技术提供了一种有机污染土壤原位修复系统及方法，该有机污染土壤原位修复系统包括阴极井组
、
阳极井组
、
乙二胺二琥珀酸溶液加药装置
、
曝气装置以及直流电源；阴极井组与阳极井组交错设置；阴极井组的所有阴极井中均插入有阴极；阳极井组的所有阳极井中均插入有阳极；曝气装置与阴极井组相连通并向阴极井组曝气；乙二胺二琥珀酸溶液加药装置分别与阴极井组以及阳极井组相连通；直流电源的正极均与阳极井组中的阳极相连；直流电源的负极均与阴极井组中的阴极相连
。
本专利技术是从电极井内投加助催化剂乙二胺二琥珀酸溶液，亚铁离子由阳极的铁棒产生，双氧水由阴极催化氧气生成
。
基于双氧水易分解的特性，采用在阴极设置曝气管催化生成过氧化氢，为了增加过氧化氢的生成速率，
阴极采用负载锰氧化物的三维碳电极
。
基于硫酸亚铁药剂对地下水带来硫酸根离子污染，阳极采用铁棒产生亚铁离子
。
芬顿反应一般在强酸性条件下反应，通过添加助催本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种有机污染土壤原位修复系统，其特征在于：所述有机污染土壤原位修复系统包括阴极井组
、
阳极井组
、
乙二胺二琥珀酸溶液加药装置
、
曝气装置以及直流电源（3）；所述阴极井组与阳极井组交错设置；所述阴极井组的所有阴极井中均插入有阴极；所述阳极井组的所有阳极井中均插入有阳极；所述曝气装置与阴极井组相连通并向阴极井组曝气；所述乙二胺二琥珀酸溶液加药装置分别与阴极井组以及阳极井组相连通；所述直流电源（3）的正极均与阳极井组中的阳极相连；所述直流电源（3）的负极均与阴极井组中的阴极相连
。2.
根据权利要求1所述的有机污染土壤原位修复系统，其特征在于：所述阴极井组至少包括第一阴极井（1‑1）以及与第一阴极井（1‑1）并行设置的第二阴极井（1‑2）；所述阳极井组至少包括第一阳极井（2‑1）以及与第一阳极井（2‑1）并行设置的第二阳极井（2‑2）；所述第一阴极井（1‑1）
、
第一阳极井（2‑1）
、
第二阴极井（1‑2）以及第二阳极井（2‑2）交错设置
。3.
根据权利要求1或2所述的有机污染土壤原位修复系统，其特征在于：所述阴极电极是负载锰氧化物的三维碳电极；所述阳极电极是铁棒
、
铁片
、
铁条或铁棍
。4.
根据权利要求3所述的有机污染土壤原位修复系统，其特征在于：所述乙二胺二琥珀酸溶液加药装置包括乙二胺二琥珀酸溶液配置罐（5）
、
加药罐（6）
、
计量泵（7）
、
流量计（8）
、
截止阀（
11
）以及加药管道（
13
）；所述乙二胺二琥珀酸溶液配置罐（5）通过加药罐（6）以及加药管道（
13
）分别与阴极井组以及阳极井组相连通并向阴极井组以及阳极井组灌注乙二胺二琥珀酸溶液；所述加药管道（
13
）上设置有计量泵（7）
、
流量计（8）以及截止阀（
11
）；所述截止阀（
11
）是多个，所述截止阀（
11
）的数量是
S1
，所述阴极井组中阴极井的数量是
S2
，所述阳极井组中阳极井的数量是
S3
，所述
S1=S2+S3。5.
根据权利要求4所述的有机污染土壤原位修复系统，其特征在于：所述乙二胺二琥珀酸溶液加药装置还包括与计量泵（7）相连的控制柜（4）
。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海娟，曾跃春，郭都，
申请(专利权)人：江苏大地益源环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：