CN107363092A - 一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 - Google Patents
一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107363092A CN107363092A CN201710703579.1A CN201710703579A CN107363092A CN 107363092 A CN107363092 A CN 107363092A CN 201710703579 A CN201710703579 A CN 201710703579A CN 107363092 A CN107363092 A CN 107363092A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anode
- inorganic
- combined contamination
- contamination soil
- negative electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
- B09C1/085—Reclamation of contaminated soil chemically electrochemically, e.g. by electrokinetics
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C2101/00—In situ
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法。其技术方案是:待修复的复合污染土壤(19)左侧由内向外依次设置有阳极可渗透式反应墙和阳极槽(21),右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽(17)。阳极可渗透式反应墙由一号无机渗透膜(4)、二号无机渗透膜(5)和土工布(6)组成;阴极可渗透式反应墙由三号无机渗透膜(11)、四号无机渗透膜(12)和土工布(10)组成。阳极可渗透式反应墙和阴极可渗透式反应墙对应的加入阳极漆酶/ABTS介体体系(20)和阴极漆酶/ABTS介体体系(18);恒压直流电源(7)的电压为0.5~1.5V/cm2。本发明环境友好型、结构简单、操作方便和对原土壤扰动小,能同时实现重金属和PAHs降解和迁移。
Description
技术领域
本发明属于污染土壤修复技术领域。具体涉及一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法。
技术背景
多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs)是工业(废弃)场地常见的污染物,存在于炼焦、炼油、垃圾焚烧、农药、电子电器加工、木材防腐加工等企业的生产及周边区域土壤内。PAHs是一类典型的持久性有机污染物(Persistent OrganicPollutants, POPs),具有低水溶性、高脂溶性、半挥发性和难降解性,会较长时间停留在环境介质中,并在环境介质之间跨界面迁移,对居民健康造成严重威胁。土壤PAHs污染有三大特点(Basheer C, Obbard J P, Keelee H.Persistent organic pollutants insingapore’s coastal marine environment: Part Ⅱ,sediments[J]. Water. Air andSoil Pollution, 2003, 149: 315-323):隐蔽性或者潜伏性;不可逆性和长期性;后果的严重性。
重金属是指相对密度超过5的金属,土壤重金属会在生物链中富集,最终进入人体,破坏人体的神经系统、免疫系统等。土壤中的重金属一般只能发生形态的转移和改变,难以有效的降解,例如重金属与土壤中配位体(腐殖酸,多环芳烃,酚类等)作用,产生多种螯合物和络合物,其毒性更强,在土壤中的溶解度和迁移活性更强。
电动力学(Electrokinetics, EK)修复技术是一种新型高效的去除土壤和地下水中污染物的修复技术,EK修复技术的基本原理是通过施加微弱直流电场,利用该电场产生的各种电动力学效应使得污染物定向移动到指定区域内从而得到分离和富集。其修复机制主要包括电迁移、电渗析和电泳。目前该方法已被运用在有机污染物的治理中,效果明显,且具有良好的使用前景(LagemanR. Electroreclamation applications in theNetherlands [J].Environ sci. echnol,1993,27(13):2648-2650)。EK修复技术虽能提高处理效果,但只能实现PAHs、POPs等的迁移,无法实现污染物质的降解。
漆酶/ABTS介体体系是由ABTS(2'-联氨-双-3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)与漆酶构成的一种高效的反应体系,漆酶(laccase)是一类以铜为活性中心的多酚氧化酶,能把分子氧在漆酶上直接还原为水,在没有H2O2和其它次级代谢产物存在下,漆酶催化的底物具有广泛性,正是由于漆酶对PAHs独特的催化氧化特性,对环境中多种难降解有机物(氮杂环化合物,多环芳烃等)的降解具有较好的处理效果。ABTS是一种介体物质,通过漆酶氧化ABTS的速度来测量漆酶酶活的强度。同时还是一种反应介体,相当于漆酶与污染物质的中间介体,能有效促进污染物质的降解速率。虽然漆酶具有广泛的酶活底物的特性,但是漆酶直接加入土壤中存在易失活,酶活不稳定,反应速度慢,与污染物质无法充分接触的问题。
可渗透式反应墙(Permeable reactive barrier,PRB)是一种地下水修复中的常用原位处理技术,通过可渗透的反应墙对地下水污染物质进行阻截和修复,反应墙的填充反应介质包括零价铁、沸石和增强微生物活性的碳源等,处理中包括了物理、化学或生物作用过程。有连续墙型和漏斗-通道型两种类型。现有的PRB技术的隔离装置容易堵塞,造成传质效率低,处理效果差。
发明内容
本发明旨在克服现有技术缺陷,目的是提供一种环境友好型、结构简单、操作方便和对原有土壤扰动小的复合污染土壤的修复系统及其使用方法,该方法能同时实现重金属和PAHs降解和迁移。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:在待修复的复合污染土壤的上方搭设有防雨棚;待修复的复合污染土壤表面设有含水率控制器;在待修复的复合污染土壤的左侧由内向外依次设有阳极可渗透式反应墙和阳极槽,在待修复的复合污染土壤的右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽。
阳极可渗透式反应墙、阳极槽、待修复的复合污染土壤、阳极槽和阴极槽为一矩形整块。阳极可渗透式反应墙︰阳极槽︰待修复的复合污染土壤︰阴极槽︰阴极可渗透式反应墙的面积比为1∶(1~3)∶(5~50)︰(1~3)︰1。
阳极可渗透式反应墙由一号无机渗透膜、二号无机渗透膜和一号土工布组成。待修复的复合污染土壤的左侧面紧贴有一号土工布,阳极槽的右侧面贴有一号无机渗透膜,一号土工布与一号无机渗透膜间设有二号无机渗透膜;一号土工布与二号无机渗透膜间的距离为5~10cm,二号无机渗透膜与一号无机渗透膜间的距离为40~60cm。一号无机渗透膜、二号无机渗透膜和一号土工布之间均注有阳极缓冲溶液。
阴极可渗透式反应墙由三号无机渗透膜、四号无机渗透膜和二号土工布组成。待修复的复合污染土壤的右侧面紧贴有二号土工布,阴极槽的左侧面贴有四号无机渗透膜,二号土工布与四号无机渗透膜间设有三号无机渗透膜。二号土工布与三号无机渗透膜间的距离为5~10cm,三号无机渗透膜与四号无机渗透膜间的距离为40~60cm。三号无机渗透膜、四号无机渗透膜和二号土工布之间均注有阴极缓冲溶液。
除待修复的复合污染土壤底面、一号土工布、二号土工布、一号无机渗透膜、二号无机渗透膜、三号无机渗透膜和四号无机渗透膜接触面外,其他接触面均为防渗面。
待修复的复合污染土壤两侧对应地设有阳极缓冲池和阴极缓冲池,第一恒流泵的入口通过水管与阳极槽的上部相通,第一恒流泵的出口通过水管与阳极缓冲池的上部相通;第二恒流泵的出口通过水管与阳极槽相通,第二恒流泵的入口通过水管与阳极缓冲池相通,与第二恒流泵相通的水管两端与对应的阳极槽和阳极缓冲池的底部距离为10~20cm。
第三恒流泵的入口通过水管与阴极槽的上部相通,第三恒流泵的出口通过水管与阴极缓冲池的上部相通;第四恒流泵的出口通过水管与阴极槽相通,第四恒流泵的入口通过水管与阴极缓冲池相通,与第四恒流泵相通的水管两端与对应的阴极槽和阴极缓冲池的底部距离为10~20cm。
阳极槽和阴极槽(17)中对应地设有阳极石墨电极和阴极石墨电极,阳极石墨电极与恒压直流电源的正极连接,阴极石墨电极通过电流表与恒压直流电源的负极连接;恒压直流电源的电压为0.5~1.5V/cm2。
含水率控制器由配水管和导流管组成。待修复的复合污染土壤表面均匀地敷设有配水管,每根配水管与水源相通,每根配水管相距50~100cm。每根配水管均匀地连通有导流管,每根导流管间的距离为20~50cm,导流管管径为10~15mm,导流管的长度为阳极槽的0.8~1倍,导流管竖直地插入待修复的复合污染土壤里;每根导流管的靠近上端处分别设有电子流量阀,导流管的管身均匀地设置有曝气孔,每个曝气孔的孔距为20~50cm。
所述复合污染土壤的修复系统的使用方法是:
启动含水率控制器,打开电子流量阀,系统中待修复的复合污染土壤含水率为35~45%。接通恒压直流电源,同时启动第一恒流泵、第二恒流泵、第三恒流泵和第四恒流泵,第一恒流泵、第二恒流泵、第三恒流泵和第四恒流泵流速相同,阴极缓冲液和阳极缓冲液每小时循环流量为阴极槽容积的1~10倍,循环时间为2~20d。在循环流动的第1~2d,阳极可渗透式反应墙和阴极可渗透式反应墙对应的加入阳极漆酶/ABTS介体体系和阴极漆酶/ABTS介体体系。漆酶酶液的酶活为0.1~40U/mL,ABTS溶液的浓度为0.5mg/L。
所述复合污染土壤是指重金属和PAHs污染的土壤。
所述阳极漆酶/ABTS介体体系是由漆酶、ABTS和阳极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阳极缓冲溶液的体积比为(0.05~1)∶(0.05~1)∶1。
所述阴极漆酶/ABTS介体体系由漆酶、ABTS和阴极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阴极缓冲溶液的体积比为(0.05~1)∶(0.05~1)∶1。
所述阴极缓冲液为乙酸溶液、柠檬酸溶液、去离子水中的一种,阴极缓冲液的浓度为0.01~1.0mol/L,pH值为7~8。
所述阳极缓冲液为碳酸钠溶液、乙酸钠溶液、柠檬酸钠溶液中的一种,阳极缓冲液的浓度为0.01~1.0mol/L,pH值为7~8。
由于采用以上技术,本发明与现有技术相比具如下积极效果:
1、在待修复的复合污染土壤的上方搭设有防雨棚,待修复的复合污染土壤表面设有含水率控制器;在待修复的复合污染土壤的左侧由内向外依次设有阳极可渗透式反应墙和阳极槽,在待修复的复合污染土壤的右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽;该系统结构简单,能够实现原位修复,对原有土壤扰动小。
2、本发明将电动力学修复技术和漆酶/ABTS介体体系联用,将EK修复技术从地下水污染修复应用到土壤污染修复,EK修复技术与漆酶/ABTS介体体系联合使用,不仅实现了PAHs的迁移和降解,还实现了重金属离子的迁移和富集。电动力学+漆酶/ABTS介体体系联用能使土壤中能处理的污染物质的范围得到了极大的提升,而且漆酶/ABTS属于环境友好型药剂,不会产生二次污染问题,修复后的土壤能够满足土壤环境质量标准GB15618-1995。
3、本发明采用的可渗透式反应墙能够有效的提高缓冲溶液的利用率,防止缓冲溶液被直接污染,能提高漆酶的酶活稳定性。土工布能在很大程度上阻止土壤中的细颗粒物质直接进入液相,能有效防止无机渗透膜被堵塞。可渗透式反应墙能显著提高传质效率和节约成本。
4、发明采用含水率控制器控制土壤最佳含水率,由于待修复污染土壤中含水率是影响污染物质传质效果的一个重要影响因素,通过含水率控制器能在短时间内改变全断面的待修复污染土壤的含水率,有利于提高传质效率,缩短处理时间。
因此,本发明具有环境友好型、结构简单、操作方便和对原有土壤扰动小的特点;能同时实现重金属和PAHs降解和迁移。
附图说明
图1是本发明的一种复合污染土壤的修复系统的示意图;
图2是图1的俯视示意图;
图3是图1和图2中含水率控制器8的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方案对本发明做出进一步描述,并非对其保护范围的限制:
实施例1
一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法。在待修复的复合污染土壤19的上方搭设有防雨棚;如图1和图2所示,待修复的复合污染土壤19表面设有含水率控制器8;在待修复的复合污染土壤19的左侧由内向外依次设有阳极可渗透式反应墙和阳极槽21,在待修复的复合污染土壤19的右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽17。
如图1和图2所示,阳极可渗透式反应墙、阳极槽21、待修复的复合污染土壤19、阳极槽21和阴极槽17为一矩形整块。阳极可渗透式反应墙︰阳极槽21︰待修复的复合污染土壤19︰阴极槽17︰阴极可渗透式反应墙的面积比为1∶(1~2)∶(5~30)︰(1~2)︰1。
如图1和图2所示,阳极可渗透式反应墙由一号无机渗透膜4、二号无机渗透膜5和一号土工布6组成。待修复的复合污染土壤19的左侧面紧贴有一号土工布6,阳极槽21的右侧面贴有一号无机渗透膜4,一号土工布6与一号无机渗透膜4间设有二号无机渗透膜5;一号土工布6与二号无机渗透膜5间的距离为5~10cm,二号无机渗透膜5与一号无机渗透膜4间的距离为40~60cm。一号无机渗透膜4、二号无机渗透膜5和一号土工布6之间均注有阳极缓冲溶液。
如图1和图2所示,阴极可渗透式反应墙由三号无机渗透膜11、四号无机渗透膜12和二号土工布10组成。待修复的复合污染土壤19的右侧面紧贴有二号土工布10,阴极槽17的左侧面贴有四号无机渗透膜12,二号土工布10与四号无机渗透膜12间设有三号无机渗透膜11。二号土工布10与三号无机渗透膜11间的距离为5~10cm,三号无机渗透膜11与四号无机渗透膜12间的距离为40~60cm。三号无机渗透膜11、四号无机渗透膜12和二号土工布10之间均注有阴极缓冲溶液。
除待修复的复合污染土壤19底面、一号土工布6、二号土工布10、一号无机渗透膜4、二号无机渗透膜5、三号无机渗透膜11和四号无机渗透膜12接触面外,其他接触面均为防渗面。
如图1和图2所示,待修复的复合污染土壤19两侧对应地设有阳极缓冲池1和阴极缓冲池15,第一恒流泵2的入口通过水管与阳极槽21的上部相通,第一恒流泵2的出口通过水管与阳极缓冲池1的上部相通;第二恒流泵3的出口通过水管与阳极槽21相通,第二恒流泵3的入口通过水管与阳极缓冲池1相通,与第二恒流泵3相通的水管两端与对应的阳极槽21和阳极缓冲池1的底部距离为10~20cm。
如图1和图2所示,第三恒流泵14的入口通过水管与阴极槽17的上部相通,第三恒流泵14的出口通过水管与阴极缓冲池15的上部相通;第四恒流泵13的出口通过水管与阴极槽17相通,第四恒流泵13的入口通过水管与阴极缓冲池15相通,与第四恒流泵13相通的水管两端与对应的阴极槽17和阴极缓冲池15的底部距离为10~20cm。
如图1和图2所示,阳极槽21和阴极槽17中对应地设有阳极石墨电极22和阴极石墨电极16,阳极石墨电极22与恒压直流电源7的正极连接,阴极石墨电极16通过电流表9与恒压直流电源7的负极连接;恒压直流电源7的电压为0.5~1.0V/cm2。
如图3所示,含水率控制器8由配水管24和导流管23组成。待修复的复合污染土壤19表面均匀地敷设有配水管24,每根配水管24与水源相通,每根配水管24相距50~100cm。每根配水管24均匀地连通有导流管23,每根导流管23间的距离为20~50cm,导流管23管径为10~15mm,导流管23的长度为阳极槽21的0.8~1倍,导流管23竖直地插入待修复的复合污染土壤19里;每根导流管23的靠近上端处分别设有电子流量阀26,导流管23的管身均匀地设置有曝气孔25,每个曝气孔25的孔距为20~50cm。
所述复合污染土壤的修复系统的使用方法是:
启动含水率控制器8,打开电子流量阀26,系统中待修复的复合污染土壤19含水率为35~40%。接通恒压直流电源7,同时启动第一恒流泵2、第二恒流泵3、第三恒流泵14和第四恒流泵13,第一恒流泵2、第二恒流泵3、第三恒流泵14和第四恒流泵13流速相同,阴极缓冲液和阳极缓冲液每小时循环流量为阴极槽17容积的1~6倍,循环时间为2~10d。在循环流动的第1~1.5d,阳极可渗透式反应墙和阴极可渗透式反应墙对应的加入阳极漆酶/ABTS介体体系20和阴极漆酶/ABTS介体体系18。漆酶酶液的酶活为0.1~20U/mL,ABTS溶液的浓度为0.5mg/L。
所述复合污染土壤是指重金属和PAHs污染的土壤。
所述阳极漆酶/ABTS介体体系20是由漆酶、ABTS和阳极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阳极缓冲溶液的体积比为(0.05~0.5)∶(0.05~0.5)∶1。
所述阴极漆酶/ABTS介体体系18由漆酶、ABTS和阴极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阴极缓冲溶液的体积比为(0.05~0.5)∶(0.05~0.5)∶1。
所述阴极缓冲液为乙酸溶液、柠檬酸溶液、去离子水中的一种,阴极缓冲液的浓度为0.01~0.1mol/L,pH值为7~8。
所述阳极缓冲液为碳酸钠溶液、乙酸钠溶液、柠檬酸钠溶液中的一种,阳极缓冲液的浓度为0.01~0.1mol/L,pH值为7~8。
实施例2
一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法。除下述技术参数外,其余同实施例1:
所述阳极可渗透式反应墙︰阳极槽21︰待修复的复合污染土壤19︰阴极槽17︰阴极可渗透式反应墙的面积比为1∶1~2∶5~30︰1~2︰1。
所述恒压直流电源7的电压为0.8~1.3V/cm2。
所述系统中待修复的复合污染土壤19含水率为38~43%。
所述阴极缓冲液和阳极缓冲液每小时循环流量为阴极槽容积的3~8倍,循环时间为7~15d,在循环流动的第1.3~1.8d。
所述漆酶酶液的酶活为10~30U/mL。
所述漆酶∶ABTS︰阳极缓冲溶液的体积比为(0.1~0.8)∶(0.1~0.8)∶1。
所述漆酶∶ABTS︰阴极缓冲溶液的体积比为(0.1~0.8)∶(0.1~0.8)∶1。
所述阴极缓冲液的浓度为0.1~0.5mol/L。
所述阳极缓冲液的浓度为0.1~0.5mol/L。
实施例3
一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法。除下述技术参数外,其余同实施例1:
所述阳极可渗透式反应墙︰阳极槽21︰待修复的复合污染土壤19︰阴极槽17︰阴极可渗透式反应墙的面积比为1∶(2~3)∶(25~50)︰(2~3)︰1。
所述恒压直流电源7的电压为1.0~1.5V/cm2。
所述系统中待修复的复合污染土壤19含水率为40~45%。
所述阴极缓冲液和阳极缓冲液每小时循环流量为阴极槽容积的5~10倍,循环时间为12~20d,在循环流动的第1.5~2.0d。
所述漆酶酶液的酶活为20~40U/mL。
所述漆酶∶ABTS︰阳极缓冲溶液的体积比为(0.5~1)∶(0.5~1.0)∶1。
所述漆酶∶ABTS︰阴极缓冲溶液的体积比为(0.5~1)∶(0.5~1.0)∶1。
所述阴极缓冲液的浓度为0.5~1.0mol/L。
所述阳极缓冲液的浓度为0.5~1.0mol/L。
本具体实施方式与现有技术相比具如下积极效果:
1、在待修复的复合污染土壤19的上方搭设有防雨棚,待修复的复合污染土壤19表面设有含水率控制器8;在待修复的复合污染土壤19的左侧由内向外依次设有阳极可渗透式反应墙和阳极槽21,在待修复的复合污染土壤19的右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽17;该系统结构简单,能够实现原位修复,对原有土壤扰动小。
2、本具体实施方式将电动力学修复技术和漆酶/ABTS介体体系联用,将EK修复技术从地下水污染修复应用到土壤污染修复,EK修复技术与漆酶/ABTS介体体系联合使用,不仅实现了PAHs的迁移和降解,还实现了重金属离子的迁移和富集。电动力学+漆酶/ABTS介体体系联用能使土壤中能处理的污染物质的范围得到了极大的提升,而且漆酶/ABTS属于环境友好型药剂,不会产生二次污染问题,修复后的土壤能够满足土壤环境质量标准GB15618-1995。
3、本具体实施方式采用的可渗透式反应墙能够有效的提高缓冲溶液的利用率,防止缓冲溶液被直接污染,能提高漆酶的酶活稳定性。土工布能在很大程度上阻止土壤中的细颗粒物质直接进入液相,能有效防止无机渗透膜被堵塞。可渗透式反应墙能显著提高传质效率和节约成本。
4、具体实施方式采用含水率控制器8控制土壤最佳含水率,由于待修复污染土壤19中含水率是影响污染物质传质效果的一个重要影响因素,通过含水率控制器8能在短时间内改变全断面的待修复污染土壤的含水率,有利于提高传质效率,缩短处理时间。
因此,本具体实施方式具有环境友好型、结构简单、操作方便和对原有土壤扰动小的特点;能同时实现重金属和PAHs降解和迁移。
Claims (7)
1.一种复合污染土壤的修复系统,其特征在于所述修复系统是:
在待修复的复合污染土壤(19)的上方搭设有防雨棚,待修复的复合污染土壤(19)表面设有含水率控制器(8);在待修复的复合污染土壤(19)的左侧由内向外依次设有阳极可渗透式反应墙和阳极槽(21),在待修复的复合污染土壤(19)的右侧由内向外依次设有阴极可渗透式反应墙和阴极槽(17);
阳极可渗透式反应墙、阳极槽(21)、待修复的复合污染土壤(19)、阳极槽(21)和阴极槽(17)为一矩形整块;阳极可渗透式反应墙︰阳极槽(21)︰待修复的复合污染土壤(19)︰阴极槽(17)︰阴极可渗透式反应墙的面积比为1∶(1~3)∶(5~50)︰(1~3)︰1;
阳极可渗透式反应墙由一号无机渗透膜(4)、二号无机渗透膜(5)和一号土工布(6)组成;待修复的复合污染土壤(19)的左侧面紧贴有一号土工布(6),阳极槽(21)的右侧面贴有一号无机渗透膜(4),一号土工布(6)与一号无机渗透膜(4)间设有二号无机渗透膜(5);一号土工布(6)与二号无机渗透膜(5)间的距离为5~10cm,二号无机渗透膜(5)与一号无机渗透膜(4)间的距离为40~60cm;一号无机渗透膜(4)、二号无机渗透膜(5)和一号土工布(6)之间均注有阳极缓冲溶液;
阴极可渗透式反应墙由三号无机渗透膜(11)、四号无机渗透膜(12)和二号土工布(10)组成;待修复的复合污染土壤(19)的右侧面紧贴有二号土工布(10),阴极槽(17)的左侧面贴有四号无机渗透膜(12),二号土工布(10)与四号无机渗透膜(12)间设有三号无机渗透膜(11);二号土工布(10)与三号无机渗透膜(11)间的距离为5~10cm,三号无机渗透膜(11)与四号无机渗透膜(12)间的距离为40~60cm;三号无机渗透膜(11)、四号无机渗透膜(12)和二号土工布(10)之间均注有阴极缓冲溶液;
除待修复的复合污染土壤(19)底面、一号土工布(6)、二号土工布(10)、一号无机渗透膜(4)、二号无机渗透膜(5)、三号无机渗透膜(11)和四号无机渗透膜(12)接触面外,其他接触面均为防渗面;
待修复的复合污染土壤(19)两侧对应地设有阳极缓冲池(1)和阴极缓冲池(15),第一恒流泵(2)的入口通过水管与阳极槽(21)的上部相通,第一恒流泵(2)的出口通过水管与阳极缓冲池(1)的上部相通;第二恒流泵(3)的出口通过水管与阳极槽(21)相通,第二恒流泵(3)的入口通过水管与阳极缓冲池(1)相通,与第二恒流泵(3)相通的水管两端与对应的阳极槽(21)和阳极缓冲池(1)的底部距离为10~20cm;
第三恒流泵(14)的入口通过水管与阴极槽(17)的上部相通,第三恒流泵(14)的出口通过水管与阴极缓冲池(15)的上部相通;第四恒流泵(13)的出口通过水管与阴极槽(17)相通,第四恒流泵(13)的入口通过水管与阴极缓冲池(15)相通,与第四恒流泵(13)相通的水管两端与对应的阴极槽(17)和阴极缓冲池(15)的底部距离为10~20cm;
阳极槽(21)和阴极槽(17)中对应地设有阳极石墨电极(22)和阴极石墨电极(16),阳极石墨电极(22)与恒压直流电源(7)的正极连接,阴极石墨电极(16)通过电流表(9)与恒压直流电源(7)的负极连接;恒压直流电源(7)的电压为0.5~1.5V/cm2;
含水率控制器(8)由配水管(24)和导流管(23)组成;待修复的复合污染土壤(19)表面均匀地敷设有配水管(24),每根配水管(24)与水源相通,每根配水管(24)相距50~100cm;每根配水管(24)均匀地连通有导流管(23),每根导流管(23)间的距离为20~50cm,导流管(23)管径为10~15mm,导流管(23)的长度为阳极槽(21)的0.8~1倍,导流管(23)竖直地插入待修复的复合污染土壤(19)里;每根导流管(23)的靠近上端处分别设有电子流量阀(26),导流管(23)的管身均匀地设置有曝气孔(25),每个曝气孔(25)的孔距为20~50cm。
2.如权利要求1所述一种复合污染土壤的修复系统的使用方法,其特征在于:
启动含水率控制器(8),打开电子流量阀(26),系统中待修复的复合污染土壤(19)含水率为35~45%;接通恒压直流电源(7),同时启动第一恒流泵(2)、第二恒流泵(3)、第三恒流泵(14)和第四恒流泵(13),第一恒流泵(2)、第二恒流泵(3)、第三恒流泵(14)和第四恒流泵(13)流速相同,阴极缓冲液和阳极缓冲液每小时循环流量为阴极槽(17)容积的1~10倍,循环时间为2~20d;在循环流动的第1~2d,阳极可渗透式反应墙和阴极可渗透式反应墙对应的加入阳极漆酶/ABTS介体体系(20)和阴极漆酶/ABTS介体体系(18);漆酶酶液的酶活为0.1~40U/mL,ABTS溶液的浓度为0.5mg/L。
3.根据权利要求1所述的复合污染土壤的修复系统,其特征在于所述复合污染土壤是指重金属和PAHs污染的土壤。
4.根据权利要求2所述的复合污染土壤的修复系统的使用方法,其特征在于所述阳极漆酶/ABTS介体体系(20)是由漆酶、ABTS和阳极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阳极缓冲溶液的体积比为(0.05~1)∶(0.05~1)∶1。
5.根据权利要求2所述的复合污染土壤的修复系统的使用方法,其特征在于所述阴极漆酶/ABTS介体体系(18)由漆酶、ABTS和阴极缓冲溶液组成的混合物,其中:漆酶∶ABTS︰阴极缓冲溶液的体积比为(0.05~1)∶(0.05~1)∶1。
6.根据权利要求2或5所述的复合污染土壤的修复系统的使用方法,其特征在于所述阴极缓冲液为乙酸溶液、柠檬酸溶液、去离子水中的一种,阴极缓冲液的浓度为0.01~1.0mol/L,pH值为7~8。
7.根据权利要求2或4所述的复合污染土壤的修复系统的使用方法,其特征在于所述阳极缓冲液为碳酸钠溶液、乙酸钠溶液、柠檬酸钠溶液中的一种,阳极缓冲液的浓度为0.01~1.0mol/L,pH值为7~8。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710703579.1A CN107363092B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710703579.1A CN107363092B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107363092A true CN107363092A (zh) | 2017-11-21 |
CN107363092B CN107363092B (zh) | 2020-01-24 |
Family
ID=60309068
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710703579.1A Active CN107363092B (zh) | 2017-08-16 | 2017-08-16 | 一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107363092B (zh) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109500078A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-22 | 浙江中地净土科技有限公司 | 一种重金属污染物的电动修复系统 |
CN110479752A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 南京迪天高新产业技术研究院有限公司 | 一种用于低渗透污染土壤的电动修复方法 |
CN111620509A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 中国水电基础局有限公司 | 一种阻隔式模块化地下水反应墙及实现方法 |
CN112642854A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-13 | 浙江大学 | 电动-曝气-注液联合修复重金属有机复合污染土的方法 |
CN114378109A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-22 | 西安建筑科技大学 | 黄土有机污染脱除用电动修复联合多相抽提装置及方法 |
CN114713616A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-08 | 海安发达石油仪器科技有限公司 | 一种石油污染土壤清理装置 |
CN114871266A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-09 | 天津城建大学 | 一种固定漆酶协同土壤微生物电化学系统修复难降解有机物污染土壤的方法 |
CN114904905A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-08-16 | 同济大学 | 一种针对复合污染土壤的高效电动耦合修复设备 |
US11759836B2 (en) | 2020-12-03 | 2023-09-19 | Zhejiang University | Electrokinetic-aeration-liquid injection combined remediation method for compound contaminated soil containing heavy metals and organic substances |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202461104U (zh) * | 2012-03-02 | 2012-10-03 | 武汉都市环保工程技术股份有限公司 | 一种污染土壤异位曝气处理系统 |
CN202683594U (zh) * | 2012-08-17 | 2013-01-23 | 南京市环境保护科学研究院 | 一种用于降解土壤有机污染物的装置 |
CN203484407U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-03-19 | 南京市环境保护科学研究院 | 一种可代替翻堆的有机污染土壤异位生物修复装置 |
CN104722572A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-06-24 | 武汉科技大学 | 一种PAHs污染土壤的修复方法 |
CN205659980U (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 湖南恒凯环保科技投资有限公司 | 一种电动力迁移联合Fenton氧化强化生物修复苯酚污染土壤的反应器 |
CN106677226A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 具有修复与垂直阻隔功能的柔性屏障及其制备与应用 |
CN106757765A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 浙江大学 | 一种电渗用加强型导电土工布、制备方法及其应用 |
-
2017
- 2017-08-16 CN CN201710703579.1A patent/CN107363092B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN202461104U (zh) * | 2012-03-02 | 2012-10-03 | 武汉都市环保工程技术股份有限公司 | 一种污染土壤异位曝气处理系统 |
CN202683594U (zh) * | 2012-08-17 | 2013-01-23 | 南京市环境保护科学研究院 | 一种用于降解土壤有机污染物的装置 |
CN203484407U (zh) * | 2013-09-13 | 2014-03-19 | 南京市环境保护科学研究院 | 一种可代替翻堆的有机污染土壤异位生物修复装置 |
CN104722572A (zh) * | 2015-04-08 | 2015-06-24 | 武汉科技大学 | 一种PAHs污染土壤的修复方法 |
CN205659980U (zh) * | 2016-05-30 | 2016-10-26 | 湖南恒凯环保科技投资有限公司 | 一种电动力迁移联合Fenton氧化强化生物修复苯酚污染土壤的反应器 |
CN106677226A (zh) * | 2016-11-21 | 2017-05-17 | 北京高能时代环境技术股份有限公司 | 具有修复与垂直阻隔功能的柔性屏障及其制备与应用 |
CN106757765A (zh) * | 2016-12-29 | 2017-05-31 | 浙江大学 | 一种电渗用加强型导电土工布、制备方法及其应用 |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109500078A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-03-22 | 浙江中地净土科技有限公司 | 一种重金属污染物的电动修复系统 |
CN111620509A (zh) * | 2019-02-28 | 2020-09-04 | 中国水电基础局有限公司 | 一种阻隔式模块化地下水反应墙及实现方法 |
CN110479752A (zh) * | 2019-07-08 | 2019-11-22 | 南京迪天高新产业技术研究院有限公司 | 一种用于低渗透污染土壤的电动修复方法 |
CN110479752B (zh) * | 2019-07-08 | 2021-07-30 | 南京迪天高新产业技术研究院有限公司 | 一种用于低渗透污染土壤的电动修复方法 |
US11759836B2 (en) | 2020-12-03 | 2023-09-19 | Zhejiang University | Electrokinetic-aeration-liquid injection combined remediation method for compound contaminated soil containing heavy metals and organic substances |
CN112642854A (zh) * | 2020-12-03 | 2021-04-13 | 浙江大学 | 电动-曝气-注液联合修复重金属有机复合污染土的方法 |
CN112642854B (zh) * | 2020-12-03 | 2021-12-21 | 浙江大学 | 电动-曝气-注液联合修复重金属有机复合污染土的方法 |
WO2022116495A1 (zh) * | 2020-12-03 | 2022-06-09 | 浙江大学 | 电动-曝气-注液联合修复重金属有机复合污染土的方法 |
CN114378109A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-22 | 西安建筑科技大学 | 黄土有机污染脱除用电动修复联合多相抽提装置及方法 |
CN114904905A (zh) * | 2022-03-10 | 2022-08-16 | 同济大学 | 一种针对复合污染土壤的高效电动耦合修复设备 |
CN114904905B (zh) * | 2022-03-10 | 2024-03-22 | 同济大学 | 一种针对复合污染土壤的高效电动耦合修复设备 |
CN114713616A (zh) * | 2022-04-08 | 2022-07-08 | 海安发达石油仪器科技有限公司 | 一种石油污染土壤清理装置 |
CN114871266A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-08-09 | 天津城建大学 | 一种固定漆酶协同土壤微生物电化学系统修复难降解有机物污染土壤的方法 |
CN114871266B (zh) * | 2022-04-29 | 2023-09-05 | 天津城建大学 | 一种固定漆酶协同土壤微生物电化学系统修复难降解有机物污染土壤的方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107363092B (zh) | 2020-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107363092A (zh) | 一种复合污染土壤的修复系统及其使用方法 | |
Huang et al. | Electrokinetic remediation and its combined technologies for removal of organic pollutants from contaminated soils | |
CN104722572B (zh) | 一种PAHs污染土壤的修复方法 | |
Harbottle et al. | Enhanced biodegradation of pentachlorophenol in unsaturated soil using reversed field electrokinetics | |
CN112642854B (zh) | 电动-曝气-注液联合修复重金属有机复合污染土的方法 | |
CN102463254A (zh) | 一种新型电动强化生物修复多环芳烃污染土壤技术与工艺 | |
CN205659980U (zh) | 一种电动力迁移联合Fenton氧化强化生物修复苯酚污染土壤的反应器 | |
CN107032537A (zh) | 一种垃圾渗透液纳滤浓水的处理方法 | |
CN106111688A (zh) | 一种表面活性剂强化电动力学修复PAHs污染土壤的方法 | |
CN102652955A (zh) | 一种新型表面活性剂强化电动生物修复多环芳烃污染土壤工艺与技术 | |
CN102659237A (zh) | 利用微生物燃料电池技术原位修复受污染地下水的方法 | |
CN106311738A (zh) | 一种原位氧化还原修复系统 | |
CN107983762A (zh) | 一种太阳能光伏驱动的生物电化学土壤修复系统和方法 | |
CN106001084B (zh) | 电动力迁移联合Fenton氧化强化生物修复苯酚污染土壤的反应器及修复苯酚污染土壤的方法 | |
CN104478069B (zh) | 一种地下水中PAHs的处理系统及其使用方法 | |
CN103771674B (zh) | 一种污染底泥的原位修复方法 | |
Zaghloul et al. | Modern technologies in remediation of heavy metals in soils | |
CN108328856A (zh) | 一种低浓度有机污染地下水的原位修复工艺及其应用 | |
Cao et al. | Efficient use of electrons in a double-anode microbial fuel cell–biofilm electrode reactor self-powered coupled system for degradation of azo dyes | |
CN106311729B (zh) | 电催化水设备在治理土壤污染上的应用和土壤污染治理方法 | |
Alshawabkeh et al. | Electrochemical and biogeochemical interactions under DC electric fields | |
TWI274045B (en) | One method to clean the groundwater and soils contaminated by organics pollutants | |
CN105417909A (zh) | 一种含油污泥电化学生物耦合深度处理方法 | |
CN102218443A (zh) | 一种新型电动注入微生物工艺 | |
CN109019822A (zh) | 一种地下水中有机污染物原位修复方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract | ||
EE01 | Entry into force of recordation of patent licensing contract |
Application publication date: 20171121 Assignee: Wuhan University of science and Technology Business Incubator Co., Ltd Assignor: WUHAN University OF SCIENCE AND TECHNOLOGY Contract record no.: X2020420000008 Denomination of invention: A remediation system for compound contaminated soil and its application Granted publication date: 20200124 License type: Common License Record date: 20201022 |