CN214133309U - 一种用于原位热脱附的电极结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于原位热脱附的电极结构，包括N块电磁加热面板形成的空心柱体，空心柱体内设置有与储药箱连通的药剂管道，其中，电磁加热面板与电源电连接，且电磁加热面板表面设置有与药剂管道连通的注射孔。

Description

一种用于原位热脱附的电极结构

技术领域

本实用新型涉及土壤修复技术领域，特别涉及一种用于原位热脱附的电极结构。

背景技术

常见的污染土壤修复技术包括有客土法、固化/稳定化、土壤淋洗、热脱附、生物修复以及电动修复等。热脱附修复技术是目前土壤修复中最为常用的方法之一，具有修复周期短、效果显著的优势。其中原位热脱附技术无需挖掘污染土壤，相较异位热脱附，其施工更为简单。现有的原位热脱附修复技术依靠原位加热使土壤与有机污染物分离，然后将污染物抽出后处理，如同时存在重金属污染物时，则需进一步处理。工艺繁琐使得设备结构复杂，耗能较为严重，这些问题限制了原位热脱附修复技术的进一步发展。

实用新型内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本实用新型提供一种用于原位热脱附的电极结构，包括：

N块电磁加热面板，形成空心柱体，所述电磁加热面板与电源电连接，且所述电磁加热面板表面设置有注射孔，其中N为自然数；

药剂管道，其设置于所述空心柱体内部，所述药剂管道与所述注射孔连通；以及

储药箱，其与所述药剂管道连通。

进一步地，所述空心柱体为空心多棱柱体。

进一步地，所述电磁加热面板通过连接线与所述电源电连接。

进一步地，所述电磁加热面板的材料为碳质材料或陶瓷类材料或金属材料。

进一步地，所述电源为可变压电源器。

进一步地，所述注射孔均匀排布于所述电磁加热面板上。

进一步地，所述电极结构还包括药剂注射泵，所述药剂注射泵的进液口及出液口分别连通至所述储药箱及药剂管道。

本实用新型提供的一种用于原位热脱附的电极结构，其将原位热脱附修复技术与电动修复技术相结合，并且兼具高压注射功能，通过注入氧化剂、淋洗剂等药剂，达到多种修复技术共同作用的效果。所述系统可用于低渗透性土壤修复，并且能够实现多种污染物复合污染场地同时修复，具有适用范围广、修复周期短、设备简单等优点，与传统热脱附修复技术相比更具针对性，有效减少了药剂用量，降低了修复成本与二次污染，弥补了以往热脱附方法中所存在的不足。

附图说明

为进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本实用新型一个实施例的一种用于原位热脱附的电极结构的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

现有原位热脱附技术仅依靠加热的方式使得土壤与污染物分离，效率较低，为了提高修复效率与技术适用范围，本发明将原位热脱附修复技术与电动修复技术相结合。其中，所述电动修复技术是一种无二次污染的环境友好型原位修复技术，通过在污染土壤中施加电场，使土壤中的重金属离子等污染物迁移富集到电极区，从而达到修复目的。相较于其他修复方法，电动修复技术可以同时修复重金属及有机物复合的污染场地，并且对渗透性较低的土壤也能取得修复效果。但由于电动修复技术尚处于试验室阶段，单独使用较少。但其可与其他修复方法相耦合，以增强修复效果，提高修复效率。为达到这一目的，发明人独创地提出了一种用于原位热脱附的电极结构，下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图1示出本实用新型一个实施例的一种用于原位热脱附的电极结构的结构示意图。如图1所示，一种用于原位热脱附的电极结构，包括：

外管101，所述外管为电磁加热面板，可采用碳质材料、陶瓷类材料、金属材料等面板材料支撑，所述外管101通过连接线105电连接电源，由于在修复过程中，需要用到不同类型的电压，因此，在本实用新型的一个实施例中，所述电源采用可变压电源器106，此外，所述外管101的表面设置有注射孔111，所述注射孔均匀排布于外管101上，用于向土壤或加热注射井内注入药剂；

药剂管道102，设置于所述外管101的内部，其与所述注射孔111连通；以及

储药箱103，其通过药剂注射泵104与所述药剂管道102连通，用于存储药剂，并在所述药剂注射泵104的驱动下，将药剂注入所述药剂管道102，进而通过所述注射孔111注射至土壤或加热注射井内。

所述电极结构可连接至电源的正极或负极，其中，设置于加热注射井内的电极连接至电源的正极，用于加热土壤，分离有机物等污染物，设置于抽提井附近的电极则连接至电源的负极，土壤内的重金属污染物在电场作用下促进重金属离子迁移，并在抽提井附近富集。

采用所述电极结构进行热脱附的具体操作包括：

首先，根据待修复土壤的场地范围、土质及污染情况，选取合适的面板材料，以及合适的电极长度及形状，形成电极，并确定布设方式，布设加热注射井、抽提井、监控井及电极；

接下来，在电极上连接高压交流电源，通过电阻加热的方式，将所述电极加热至指定温度，并通过注射孔向加热注射井内注射例如硫酸盐等化学氧化药剂，以氧化降解土壤中的有机污染物，在本实用新型的一个实施例中，所述指定温度为50摄氏度；在注射氧化药剂得同时进行加热，一方面可以使土壤中的有机物活跃析出，便于处理；另一方面还可活化所述化学氧化药剂，提供更有利的氧化反应环境，使所述化学氧化药剂产生具有强氧化性的自由基，反应更加迅速；同时还可提高药剂的扩散，使其与土壤接触更加充分；

接下来，所述化学氧化药剂注射完成后，转换电源为直流弱电，利用电场持续活化化学氧化剂，并进一步促进所述化学氧化剂在低渗性区域的渗透，以增强修复效果，同时，在抽提井抽提土壤中的有机物；此外，电场还可使得土壤中的重金属污染物迁移，并在抽提井附近的电极发生富集；

以及

最后，通过监测井对土壤的污染程度进行监测，当土壤中的有机物污染程度降至预设标准以下后，断开所述电极与电源的连接，以停止电动修复，针对富集在所述电极附近的重金属离子进行处理，在本实用新型的一个实施例中，可通过电极上的注射孔向土壤内注射螯合剂，使得重金属离子形成螯合物，然后在抽提井将所述螯合物抽出。在本实用新型的又一个实施例中，也可通过电极上的注射孔注射固化稳定化药剂，将富集在电极附近的重金属离子固化稳定化。

至此，完成热脱附操作，可以看出，本实用新型实施例中的方案可适用于低渗透性土壤修复，并且能够实现例如有机物、重金属等多种污染物复合污染场地的同时修复，具有适用范围广、修复周期短、设备简单等优点，弥补了以往热脱附方法中所存在的不足，为污染场地治理提供了新的思路和方向。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (7)

1.一种用于原位热脱附的电极结构，其特征在于，包括：

N块电磁加热面板，形成空心柱体，所述电磁加热面板与电源电连接，且所述电磁加热面板表面设置有注射孔，其中N位自然数；

药剂管道，其设置于所述空心柱体内部，所述药剂管道与所述注射孔连通；以及

储药箱，其与所述药剂管道连通。

2.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述空心柱体为空心多棱柱体。

3.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述电磁加热面板通过连接线与所述电源电连接。

4.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述电磁加热面板的材料为碳质材料或陶瓷类材料或金属材料。

5.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述电源为可变压电源器。

6.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述注射孔均匀排布于所述电磁加热面板上。

7.如权利要求1所述的电极结构，其特征在于，所述电极结构还包括药剂注射泵，所述药剂注射泵的进液口及出液口分别连通至所述储药箱及药剂管道。

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