[发明专利]一种电动力修复铬污染地下水的装置及修复方法

权利要求书

1.一种电动力修复铬污染地下水的装置，其特征在于：该装置由进水系统（13）、主体反应系统（14）和出水系统（15）顺次相连组成；所述进水系统（13）中进水箱（1）与进水溢流槽（3）相连，进水溢流槽（3）的上部设置进水溢流孔（2）；所述主体反应系统（14）中反应装置（4）通过两块竖直隔板（16）分成进水区（17）、反应区（18）和出水区（19）三部分，直流电源（7）的正极和负极分别与反应装置（4）的进水区（17）和出水区（19）相连，阳极柠檬酸储备室（10）和阴极柠檬酸储备室（11）分别通过一个蠕动泵（12）与阳极柠檬酸输入管（8）和阴极柠檬酸输入管（9）相连，阳极柠檬酸输入管（8）和阴极柠檬酸输入管（9）分别与进水区（17）和出水区（19）相连；所述出水系统（15）为出水溢流槽（5），其上部设置出水溢流孔（6）；所述进水溢流槽（3）和出水溢流槽（5）分别通过管路与进水区（17）和出水区（19）相连。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述隔板（16）为有机玻璃材质，其上设置多个圆孔，每个隔板（16）的两侧均分别设置一层无纺土工布，使隔板（16）两侧液体均匀渗透，并防止砂土向外流出。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述阳极柠檬酸输入管（8）和阴极柠檬酸输入管（9）均为有机玻璃材质，其在反应装置（4）内部的管壁上分别均匀设置多个圆孔，其外侧均设置一层无纺土工布，防止砂土进入。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述直流电源（7）的正极和负极均为圆柱状纯石墨电极，在反应装置（4）中提供非均匀电场。

5.一种电动力修复铬污染地下水的方法，其特征在于，模拟污染动态地下水通过两侧的进水溢流槽和出水溢流槽之间的水位差在反应区产生水力梯度来控制流速，具体步骤如下：

a. 首先，根据需求在阳极柠檬酸储备室和阴极柠檬酸储备室中添加的柠檬酸溶液；

b. 用导线把反应装置与直流电源连接起来；

c. 含高浓度铬离子的重金属污染地下水通过进水系统进水，流经反应区进行电解反应；与此同时，阳极柠檬酸溶液通过阳极柠檬酸输入管与由进水区流入的受重金属污染的地下水混合，一起进入反应区，然后由直流电源供电，开始电解反应，反应结束后由出水区流出；整个反应过程中，阳极柠檬酸储备室和阴极柠檬酸储备室中的柠檬酸溶液分别以一定速度通过蠕动泵向反应装置中补充；

d. 对出水区的铬离子浓度进行测定。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述阴极柠檬酸储备室的柠檬酸溶液的浓度为0.3 mol/L~0.5 mol/L，阳极柠檬酸储备室的柠檬酸溶液浓度为0.03 mol/L~0.05 mol/L。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述进水系统的进水速度为10 L/h。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述阴极柠檬酸储藏室中的柠檬酸溶液以1 mL/d~5 mL/d的速度向反应装置中补充，阳极柠檬酸储备室中的柠檬酸溶液以0.1 mL/d~0.6 mL/d的速度补充。

9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：所述直流电源的正极和负极均为圆柱状纯石墨电极，在反应装置中提供非均匀电场，直流电源对反应装置施加20 mA~50 mA的恒定电流。