[发明专利]土壤/固体废物污染环保修复系统以及修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保领域，尤其是涉及修复土壤/固体废物，将其转变为无害化材料的修复的系统以及方法。

背景技术

固体废物是指生产、生活活动中丢弃的固体和泥状物质（例如城市生活产生的污水污泥、制铝工业产生的赤泥和、电镀废水处理污泥和农业生产中产生的生物质废物等）以及矿业生产排放从废水、废气中排放出来的固体颗粒物（如铬渣、含重金属的尾矿等）。

固体废物中通常含有大量的有机污染物、重金属，固体废物堆置与填埋，不仅占会用大量的土地。而且其中的有害成分还会污染土壤，不仅会改变原本的土壤结构，而且还会对土壤土质产生有害影响。

固体废物，特别是有害固体废物，经过风化、雨淋，产生高温、毒水或者其他反应，能杀伤土壤中的微生物和动物，降低土壤微生物的活性，并能改变土壤中的成分和结构，致使土壤被污染。

对于土壤/固体废物造成的污染进行修复处理，已经成为普遍关心的重要问题。现有的土壤/固体废物的修复方法包括：物理方法，化学方法，生物修复以及多种方法联用的处理方法。其中，电动修复技术是一种新兴的修复技术，其通过向污染土壤中通以直流电，污染物在土壤中发生电迁移、电渗析和电泳等电化学反应，使污染物迁移出土壤，从而达到去除污染物的目的。该技术的缺陷在于，需要在酸性条件下进行，往往需要加入提高土壤酸性的溶剂，当土壤的缓冲容量很高时，则很难调控到土壤酸性条件；另一方面，电动修复过程会对土壤进行升温，导致土壤中的含水量减少，导致修复效果降低。

现有技术中，CN201110124668的发明专利提出了一种联合电动修复和热处理修复的土壤/固体废物处理方法，其中将土壤本身作为一个电发热体，在施加大电流加热使土壤中水分蒸发进行有机污染物处理的过程中，同时进行电动修复离子污染物，从而达到修复土壤/固体废物的效果。但是，该发明中还存在如下缺陷：（1）在热处理修复通常时间较短，而电动修复由于通常需要时间较长，很难一起进行；（2）热处理修复中，需要大电流加热，导致土壤/固体废物中的水份蒸发，从而导致电动修复的效果降低；（3）电极通电时，电解反应会在阳、阴极分别产生大量的H+离子和OH-离子，阴极电极上会逐渐产生一层含有不溶盐类的白色绝缘膜，该膜导致阴极电极的导电性降低；（4）电解会产生可能有安全隐患的氢气和氧气，氢气在电极表面形成具有绝缘性气泡，导致电极的导电性能降低，从而引起电流的下降；（5）重金属在电动修复过程中在某一区域出现聚集，导致浓度升高，形成高浓度或相对高浓度带或点，从而影响修复效果。

发明内容

本发明作为CN201110124668的改进技术，提出了一种土壤/固体废物污染环保修复系统以及修复方法，能够解决现有技术的上述问题。

作为本发明的一个方面，提供一种土壤/固体废物污染环保处理系统，包括：电源，阴极室，阳极室，处理区，收集层；阳极室以及阴极室容纳有工作液，所述电源分别与阳极室和阴极室内的阳极以及阴极电连接；所述处理区用于填充需要进行污染处理的土壤/固体废物，其通过分隔层分别与阳极室以及阴极室隔分离；收集层，所述收集层设置于处理区上方，能够收集土壤/固体废物加热挥发的有机污染物；所述电源包括直流电源以及交流电源，所述交流电源电压大于所述直流电源电压至少两倍；所述土壤/固体废物污染环保处理系统工作时，先对于阳极以及阴极施加直流电源，对于土壤/固体废物进行电动修复；在电动修复完成之后，对于阳极以及阴极施加交流电源，对土壤/固体废物进行有机污染物热处理修复。

优选的，所述阴极室为圆柱形结构，所述阴极沿着阴极室周向设置；所述阳极室为与阴极室同轴的环形结构，其环绕阴极室设置，所述阳极环绕阳极室内环设置；所述阳极使用金属铁作为电极，所述阴极使用金属铜作为电极，所述阴极室内电工作液为铜离子溶液，所述阳极室内工作液为硝酸钾或者氯化钾。

优选的，所述阴极包括多根环绕阴极室内环设置的金属铜电极，所述金属铜电极通过电流传感器分别与电源连接，在电动修复时通过控制器监测通过各个电极的电流，根据监测结果确定富集处理区域。

优选的，所述控制器计算通过所有阴极电流的平均值，如果特定阴极的电流小于平均值超过阈值，判定该特定阴极为异常阴极，根据异常阴极确定富集处理区域，所述富集处理区域包括以该异常阴极位置为中心，两根阴极之间圆弧长度为弧长的圆弧向外延伸1/2半径对应的面积。

优选的，上述阈值为所有阴极电流的均方差的2.5倍。

优选的，在确定富集处理区域后，将该富集区域的土壤/固体废物取出，填入新的待处理的污染土壤/固体废物。