[实用新型]一种可拆卸更换式复合阴极

说明书

技术领域

本实用新型涉及被重金属或有机物污染的水体、土壤的修复技术领域，具体的说 是一种可拆卸更换式复合阴极（发明人命名：COMBOPO，以下相同）。

背景技术

目前，阴极材料用于被重金属或有机物污染的水体、土壤修复存在三个问题：1、当 阴极材料用于被重金属或有机物污染的水体、土壤修复时，由于环境条件比较恶劣，阴极容 易损坏。2、当阴极材料达到饱和时，需要不断更换复合阴极附近的材料，以便去除在系统运 行过程中产生的污染物质。3、由于阴极材料的使用量大，为了降低成本，需要复合阴极材料 价格低廉或可回收利用，不产生二次污染。

发明内容

本实用新型的目的是想提供一种可拆卸更换式复合阴极，一是为了克服电极表面 容易老化而影响寿命和使用；二是为了将复合阴极附近的碱性区移植到电极内部，使得的 电极功能多样化；三是为了加强电极的牢固性，使之不易损坏而适用于条件比较恶劣的环 境。

为了达到上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：可拆卸更换式复合阴极由4 个可拆卸并更换的部分（子系统）组成，包括电极装配容器、电极板、捕获子系统和渗水性隔 挡层；其中多孔捕获材料和液态电导加强介质组成捕获子系统，与电极板并置于容器内部， 渗水性隔挡层包裹在容器外部（可阻止外界物质直接进入阴极或者大量阴极材料直接泄漏 至容器之外）。

进一步，所述的可拆卸更换式复合阴极中的电极板连接直流电源的负极（其材料 为石墨或其它非重金属导体材料）。

进一步，所述的多孔捕获材料与电极之间为可拆卸和更换的，呈非附着式接触。

进一步，所述的可拆卸更换式复合阴极中的电极板尺寸的长、宽和高分别小于等 于电极装配容器（1）内腔的长、宽和高；电极板的厚度为0.5mm-250cm。

进一步，所述的电极板和电极装配容器的形状为长方体、圆柱状或圆环状。

所述的可拆卸更换式复合阴极中的多孔捕获材料为具有吸附或通过化学反应而 将进入多孔捕获材料（31）的金属离子、非金属离子或有机分子以吸附或沉淀等形式固定的 多孔介质，并且具有相对较长的时间上的持续性和物理-化学上的稳定性；具体是各种改性 和非改性的粘土矿物、活性炭、泡塑、具有纳米管状结构的材料和合成海绵状多孔介质及它 们的制成品；多孔捕获材料与电极之间为可拆卸和更换的，呈非附着式接触。

所述的可拆卸更换式复合阴极中的多孔捕获材料是耐酸和耐碱的，耐酸碱范围pH =1~14；多孔捕获材料经处理后可重复使用。

所述的可拆卸更换式复合阴极中的液态电导加强介质为电解时不会产生有毒有 害气体的、非重金属盐类溶液。

所述的可拆卸更换式复合阴极中的电极装配容器是由绝缘材料玻璃钢或塑料或 橡胶制成。

所述的可拆卸更换式复合阴极中的渗水性隔挡层是由渗透膜或半渗透膜或帆布 或无纺布或多孔有机合成材料介质之中的一种或二种以上组成。

以上技术方案主要解决了以下问题：

1、用可拆卸并更换的组件代替原有的单质单体电极。

2、当该电极应用于土壤修复时，要求渗水性隔挡材料具有耐磨性，以满足复合阴 极电极应用于条件恶劣的使用环境。

3、可拆卸更换式复合阴极（COMBOPO）的尺寸可以根据处理对象的电导率和供电电 源的电压和功率大小来制定，适用于不同尺度的规模应用。

4、所述的多孔捕获材料为可反复回收利用的活性炭、沸石、蛭石等材料，降低了运 行成本，并可回收重金属等物质。

5、解决了利用复合阴极附近的局部强碱性带和多孔捕获材料直接捕获系统内“污 染物质”，通过更换多孔捕获材料将污染物质移除的问题。

6、电极板和电极装配容器的形状和大小随意，使之适用于不同的应用场所。

采用上述技术方案，本实用新型的技术效果有：

1、本实用新型可使被电动力驱动至复合阴极的各种物质的绝大部分被复合阴极 捕获，处理后系统中的有害物质浓度降低90%以上。

2、本实用新型的多孔捕获材料为可回收利用材料，大大降低工程实施的成本。

3、本实用新型制作简单，可工业化生产。

4、本实用新型可广泛应用于各类重金属污染和极性（易溶于水的）有机污染物污 染的水体、土壤环境的修复，特别适用于重金属污染土壤修复，效率高，有良好的社会效益 和经济效益。