一种用于低渗透性污染土的异位除污方法与流程

文档序号:16211981发布日期:2018-12-08 07:51阅读:235来源:国知局

本发明涉及一种用于低渗透性污染土的异位除污方法,属于固体废弃物治理技术领域。

背景技术

低渗透性污染土是指渗透系数低于10-4cm/s的细颗粒污染土,包括:被污染的低渗透性的天然土和一些工业在生产过程中排弃的含有污染物的细颗粒废渣等。根据污染源的不同,污染土可分为有机物污染土和无机物污染土两大类;各类污染土又分为多种不同的种类,例如:无机物污染土中有重金属污染土,重金属污染土有根据所含重金属的不同而不同。根据处理方式的不同,污染物的处理技术可分为原位处理技术(不移动污染土,在污染土原始位置对其中的污染物进行清除)和异位处理技术(将污染土挖出,经过除污如理后,再回填或运走)。异位污染土处理在污染土处理领域占有很大的比例。现有的各种污染土异位处理技术都存在至少两个缺陷:其一,对于渗透系数低于10-4cm/s的低渗透性细颗粒污染土处理效果很差。其二,只对某一特定的污染物有效,例如:适用于有机物污染土处理的技术一般不适用于无机物污染土处理;对某一重金属污染土处理有效的技术,对另一重金属污染土可能无效。

本发明提出了一种污染土异位除污技术。可以对低渗透性的污染土进行有效的处理,并且对多种类型的污染物都可以有效清除。



技术实现要素:

当给潮湿的污染土施以适当的直流电场,则将产生以下几种作用:1)污染土中的带电粒子会向与其电性相反的电极迁移,从而可将带电的污染物(如:重金属)清除出污染土;2)土中的水会向阴极迁移,水的流动会带着微小的中性粒子向阴极迁移,从而可将一些无极性的微粒(如:油污等)从污染土中清除;3)在电极处发生水的电解,产生氢离子和氢氧根离子;通过适当的方法可以调控污染土中的化学反应环境,使原来吸附于土壤的污染物解吸,或使原来不溶的污染物转变为可溶物质,从而在上述两种作用下被清除出污染土。本发明就是利用这一原理的污染土异位处理方法。

本发明的一种适用于低渗透性污染土的异位除污方法,包括如下步骤:所用电极为既可以导电又可以通水的管或带状电极。电极为水平向布置,由一组平行、按一定间隔布置的电极构成的电极组与一定厚度的污染土层相间叠摞布置;在垂直于电极的平面内,任意一支电极所接直流电源的极性与围绕其的电极中至少一支电极所接直流电源的极性相反。通过在电极中施加适当的直流电,在污染土中产生电场;同时通过电极中的通水管路注入适当的液体以调控污染土中的化学环境;在电场作用下,污染土所含污染物向电极迁移,并被液体经电极的通水管路带出,从而实现污染土中污染物的清除。

所述的电极有以下几种构型:

1、由导电材料制成的管,管壁按设计的间隔和孔径带有可透水的小孔,小孔的几何形状不限,孔的直径或短边尺寸为0.1~50mm,小孔的总面积占管壁表面积的比例为5%~95%;管的截面形式不限。

2、在导电材料线材(索、扁带、筋等)外套水管构成,其中水管管壁按设计的间隔和孔径带有小孔,小孔的几何形状不限,孔的直径或短边尺寸为0.1~50mm,小孔的总面积占管壁表面积的比例为5%~95%;电极截面形式不限。

3、在1或2所述构型的基础上再外包滤层构成(滤层是防止污染土细颗粒进入到电极)。

4、市售导电塑料排水板(由沿长方向带有凹型导水槽的导电材料带外包滤层构成)。

5、在1或2或3或4所述构型的基础上再增加一层离子交换膜而构成。

其中:

1、导电材料为公知的各种导电材料,包括但不限于:碳纤维、各种耐腐蚀的金属材料、石墨、导电聚合物,由碳纤维、各种金属材料、石墨等的一种或多种与聚合物复合构成的导电体。

2、水管为公知的各种不导电水管,包括但不限于:塑料管、各种不导电纤维材料编织成的管;可以是能够保持特定截面形状的管,也可以是截面形状不固定的管。

3、滤层为公知透水的柔性材料,包括但不限于:无纺布,植物纤维织成的布、化学纤维织成的布等。

4、离子交换膜包括公知的阴离子型或阳离子型或两性离子型的离子交换膜;分别用于阳极和阴极。离子交换膜类型选择,根据污染土性质、污染物种类由设计确定。

所述电极,全部使用同一种电极,或者接直流电源正极的电极(阳极)采用一种电极,接直流电负极的电极(阴极)采用另一种电极。

所述的污染土是渗透性低于10-4cm/s的细颗粒的污染土,包括:被污染的低渗透性的天然土和一些工业在生产过程中排弃的含有污染物的细颗粒废渣等。所含污染物可能是有机污染物(包括但不限于以下的一种或多种:汽油、柴油,pah多环芳香烃,嵌二萘、石碳酸、五氯苯酚、石油烃、菲、tce三氯乙烯,十五碳二元酸、pec氯化聚乙烯、染料、六氯丁二烯、btex苯系物,苯、甲苯、乙烯、二甲苯等),也可能是无机污染物(包括但不限于以下的一种或多种:铅、铬、镉、钴、铯、铜、汞、镍、镁、钼、锌、铀、钍、镭、锶、锑等重金属、卤化物、砷as、磷、磷酸盐、硝酸盐、氟等)。

所述液体可以是淡水;也可以是用公知的酸(包括但不限于乙酸、柠檬酸等有机酸,盐酸、硫酸等无机酸)构成的溶液,用于调整阴极中液体的ph值;也可以是用公知的碱(包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铵等,以及小苏打等碱式盐)构成的溶液,用于调整阳极中液体的ph值;也可以是加入了公知的表面活性剂(包括但不限于sds十二烷基硫酸钠等阴离子型表面活性剂、dah十二烷基次氯酸氨等阳离子型表面活性剂,以及bril30聚氧化乙烯等非离子型表面活性剂)、络合物和螯合物(包括但不限于羟丙基-β-环糊精、氢氧化铵、edta乙二胺四醋酸、nta次氮基三乙酸(脂)、egta(乙二醇双四乙酸、四乙酸、乙二醇双醚四乙酸等)、dtpa(二乙烯三胺五乙酸、二乙三胺五乙酸、二亚乙基三胺五乙酸、二乙三胺五醋酸)、dcyta乙酸等)构成的溶液,用于和污染物结合使之易于随液体移动。例如:将sds输入阴极用于修复柴油污染土,羟丙基-β-环糊精修复菲污染土,在阳极也中加入表面活性剂十二烷基硫酸盐可以清除六氯丁二烯。液体类型的选择,根据实际污染土的特性由设计确定。

具体实施方法

1、将设计确定长度、间隔和数目的管或带状电极水向平行布置,形成一层电极组。为保证整支电极上提供的电压基本均匀,在每支电极上的适当间隔引出导线,并联连接于电源同一极(引出导线的间隔,根据污染土的物理和化学性质等条件,经试验由设计决定)。将该电极组中的接电源同一极性的各电极两端分别与同一进水分管和同一排水分管连接;

2、在该电极组上摊铺设计厚度的污染土(污染土尽头可以采用公知的方法,如加筋土排档、土袋子或土堰的办法,进行支挡,以维持该污染土层的形状稳定,不至于坍塌);

3、在该污染土层上再按1的方式布置一层电极组。该层电极组的电极与其它各层电极组的电极相互平行;

4、在该层电极组上按2的方式再摊铺设计厚度的污染土;

5、按上述3和4重复操作,直至达到设计的污染土层数,最高层电极组上用适量净土覆盖,起保护电极的作用;

6、各层电极组连接电源极性的排列方式有以下四种:

1)单数层电极组接电源的同一极性,而双数层电极组接电源的相反极性(下称电极a1连接);

2)单数层电极组接电源的同一极性,而双数层电极组中的相邻电极分别接电源的相反极性(下称电极a2连接);也可以双数层电极组接电源的同一极性,而单数层电极组中的相邻电极分别接电源的相反极性;以下施工顺序均以电极a2连接为例叙述;

3)在除污过程中,每层污染土的下层电极组都接电源的同一极性,而每层污染土的上层电极组都接电源的相反极性(下称电极b连接);

4)每一层电极组的相邻电极分别接电源的正极和负极,各层电极组在竖向同一平面内的相邻电极也是分别接电源的正极和负极(下称电极c连接),电极组连接电源极性的排列方式不同,决定了不同的施工顺序;;

7、当电极a1连接或a2连接时施工顺序如下:

1)当第三层污染土摊铺完成后,将第一层电极组和第三层电极组接电源的某一极(下称a极);对电极a1连接,将第二层电极组接电源的相反极(下称负a极);对电极a2连接,将第二层电极组相邻电极分别接电源的a极和负a极。同时将各层连接电源a极的电极组的进水分管(下称进水分管a)连接于通向供液源a的进水总管a,将各层连接电源负a极的电极组的进水分管(下称进水分管负a)连接于通向供液源负a的进水总管负a;将连接电源a极的电极组的排水分管(下称排水分管a)连接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源负a极的电极组的排水分管(下称排水分管负a)连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压;同时分别经进水分管a和进水分管负a供给设计确定的适量的特定液体。开始第一层和第二层污染土的清除污染物的过程;

2)与此同时继续设置第四层和第五层污染土与第四层和第五层电极;

3)当第五层污染土摊铺完成后,将第五层电极组接电源的a极,将第四层电极组接电源的负a极(电极a1连接)或将相邻电极分别接电源的a极和负a极(电极a2连接)。同时将各层进水分管a连接于进水总管a,将各层进水分管负a连接于进水总管负a;将排水分管a连接于排水总管a;将排水分管负a连接于排水总管负a。施加设计的电压;同时分别经进水分管a和进水分管负a供给设计确定的适量的特定液体。开始第三层和第四层污染土的清除污染物的过程;

4)按2)和3)相同的步骤重复操作,每两层污染土一组递次完成各层污染土的摊铺和电极与水管的安装步骤,以及清除污染物的工作;

5)随着各层污染土中污染物的排出,当污染土中各污染物浓度达到设计的指标后,即可递次关闭电源和供液源,直至最高两层污染土达到设计目标。即完成全部污染土的污染物清除施工;

6)也可以在全部污染土层和电极层铺设安装完毕后,统一供电、供液,统一开始清除污染物的过程;

8、当电极b连接时施工顺序如下:

1)当第二层污染土摊铺完成后,将第一层电极组接电源的a极,将第二层电极组接电源的负a极。同时将进水分管a连接于进水总管a,将进水分管负a连接进水总管负a;将排水分管a连接于排水总管a;将排水分管负a连接于排水总管负a。施加设计的电压;同时经进水分管a和进水分管负a供给设计确定的适量的特定液体。开始第一层污染土的污染物清除过程;

2)与此同时继续铺设第三层电极和第三层污染土;

3)当第三层污染土摊铺完成后,且第一层污染土中各污染物浓度达到设计的指标后,关闭第一层和第二层电极的电源和供液源;将第二层电极组改接电源的a极,将第三层电极组接电源的负a极。相应地将进水分管a连接于进水总管a,将进水分管负a连接于进水总管负a;将排水分管a连接于排水总管a,将排水分管负a连接于排水总管负a。施加设计的电压,同时经进水分管a和进水分管负a供给设计确定的适量的特定液体,开始第二层污染土的清除污染物的过程;

4)按2)和3)相同的步骤与方法,完成其上各层污染土摊铺和电极、水管的安装步骤以及污染物的清除工作;

9、当电极c连接时施工顺序如下:

1)当第二层污染土摊铺完成后,将第一层和第二层电极的阴极组接电源的负极,将阳极组电极接电源的阳极。同时将各层连接阴极的进水分管a连接于进水总管a,将连接阳极的进水分管负a连接于进水总管负a;将连接于阴极的排水分管a连接于排水总管a;将连接于阳极的排水分管负a连接于排水总管负a。施加设计的电压;同时经进水分管a和进水分管负a供给设计确定的适量的特定液体。开始第一层污染土的清除污染物的过程;

2)与此同时继续设置第三层电极和第三层污染土;

3)当第三层污染土摊铺完成后,按1)的相同的步骤与方法,进行电极和水管的安装及污染物的清除工作;

4)按2)和3)相同的步骤与方法,完成其上各层污染土摊铺和电极、水管的安装以及清除污染物的工作;

5)随着各层污染土中污染物的排出,当污染土中各污染物浓度达到设计的指标后,即可递次关闭电源和供液源,直至最高层污染土达到设计目标。即完成全部污染土的污染物的清除施工;

10、所述电压为40v~300v,正负极电压梯度为0.3v/cm~3v/cm;所施加的电压可以是持续稳定的电压,也可以是间歇供给的电压。根据污染土物理化学性质,经现场试验,由设计确定电压值;

11、电极间隔和污染土层厚度范围0.5m~3m,根据污染土的物理化学性质,经现场试验,由设计确定;

12、上下两层电极竖向可以是对齐的也可以不对齐,例如可以平移半个间隔使上下两层电极形成等腰三角形布置;

13、所述供液管注入的液体成分,根据污染土的物理化学性质和其中污染物的成分,经试验由设计确定。可以是淡水,也可以是能够通过酸碱中和、络合、螯合、解吸附等化学反应形成所希望成分的液体。水压、水量由试验确定,可根据测试出水的离子浓度含量及设计给出的指标调整水量;

14、所述电极各段长度根据现场条件由设计确定,可以在5m~500m之间。进水管和出水管的管径经试验由设计确定,可与电极直径不同。

本发明的技术效果

1、本发明可以对低渗透性的污染土进行异位除污处理;

2、可以对多种污染物进行有效清除,且可以同时清除多种污染物;

3、由于本发明采用竖向叠摞的方式对污染土进行清除污染物的的工作,充分利用了竖向空间,因此能够在受限的场地面积内,实施大体量污染土的处理;

4、由于可以多层污染土同时进行清除污染物的施工,且每层各处的污染土的清除污染物的工作可大致同步,因此对污染土处理的总时间周期短;

5、电极竖向布置有如下优点:1)由于电极长度可以大幅度增加且可保证电压均匀,因此一次处理的污染土体量可大幅增加,处理时间减少;2)电极布置等各工艺施工方便;3)便于液体的流动,既有利于控制电极内液体的品质,又有利于控制电极温升;4)由于有自重压力,可以弥合因电极温度升高使污染土脱水而在电极与污染土之间产生的的缝隙,从而减少电阻、提高工作效率。

实施例

实施例一

污染土是以高岭土为主的黏土,密度1.27g/cm3,渗透系数为7.1×10-8cm/s;pb2+含量2000mg/kg,zn2+含量1100mg/kg。原拟运抵填埋场永久填埋,现采用本发明除污后作为景观山绿地。

施工可堆存场地面积200m×150m。每层污染土厚1m,总计堆40层。

阴极采用不锈钢管作为电极,阳极为带有钌氧化物覆层的钛合金管;直径1.6cm,管壁沿横截面30°、沿长方向每2cm分布ϕ2mm孔;电极长度50m,在电极上间隔25m引出一根导线。正负电极之间的电压梯度为2.5v/cm。

去除率:zn2+=94%;而pb2+=43%。

施工方法:

1、平整场地后,铺第一层电极,电极间隔1m;在电极上覆盖5cm后砂层作为滤层,以防止污染土中细颗粒进入电极管。将每条电极上间隔25m引出一根导线,并联连接于电源同一极。将该电极组各电极两端分别与同一进水分管和同一排水分管连接;

2、在该电极层上摊铺1m厚污染土;为防止场地边缘的污染土坍塌,在污染土四边尽头采用公知的加筋土档排的办法维持污染土层的体积稳定;

3、在该层污染土上按1的方法铺设第二层电极。第二层电极相较第一层电极在垂直电极长度方向平移0.5m;

4、在第二层电极上,再按2的方法摊铺设计厚度的污染土;

5、当第二层污染土摊铺完成后,将第一层电极组接电源的负极,将第二层电极组接电源的正极。同时将一二两层电极的进水分管连接自来水源;将连接电源负极的电极组的排水分管连接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源正极的电极组的排水分管连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压,控制正负电极之间的电压梯度为2.5v/cm;同时经进水管供给适量的自来水,经对排出液的测定分析,保持排水管有连续细流即可满足设计要求。进行第一层污染土的污染物清除过程;

6、与此同时继续按1的方法设置第三层电极和按2的方法摊铺第三层污染土;

7、当第三层污染土摊铺完成后,且第一层污染土中各目标离子浓度达到设计的指标后,关闭第一层和第二层电极的电源和供液源;将第二层电极组改接电源的负极,将第三层电极组接电源的正极。同时将二三两层电极的进水分管连接自来水源;将连接电源负极的第二层电极组的排水分管改接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源正极的第三层电极组的排水分管连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。按5的方式施加设计的电压;同时按5的标准经进水管供给适量的自来水。开始第二层污染土的污染物清除过程;

8、按6和7相同的步骤重复操作,完成其上各层污染土摊铺和电极、水管的安装步骤,以及清除污染物的工作。

实施例二

污染土为高岭土为主ph6.3,密度1.27g/cm3,阳离子交换容量5.22cmol/kg,渗透系数1.0510-7cm/s;含水率66.4%。cd441.23mg/kg(有效态243.66mg/kg)。

施工可堆存场地面积120m×300m。每层污染土厚1.5m,总计堆30层。阳极为:直径1cm碳纤维索外套直径2cm的pvc水管,管壁沿横截面60°、沿长方向3cm分布ϕ4孔,最外层包一层无纺布。阴极为1.0cm×0.5cm不锈钢条外套直径2cm的pvc水管,管壁沿横截面60°、沿长方向3cm分布ϕ4mm孔,最外层包一层无纺布。每段电极长60m,在电极上间隔30m引出一根导线。每层电极的电极间隔为1.2m。供电方式为间歇式供电,供电30分钟,停歇30分钟;正负电极之间的电压梯度为1.0v/cm。向阴极液中滴注0.01medta,使其稳定在ph=8.0左右;在阳极液中滴注0.01m氢氧化钠,使其稳定在ph=6.5左右。

清除效果:cd全态87%,cd有效态99%。

施工方法:

1、平整场地后,铺第一层电极。将每条电极上引出导线,并联连接于电源同一极。将该电极组各电极两端分别与同一进水分管和同一排水分管连接。进水管和排水管的管径为直径2cm;

2、在该层电极组上摊铺设计厚度的污染土,为限制场地边缘的污染土坍塌,在污染土四边尽头采用公知的叠搭土袋子墙的办法维持污染土层的体积稳定;

3、在该污染土层上按1的方式布置第二层电极组。每层电极组的各电极与其它各层电极一一对齐;

4、在该层电极组上按2的方法摊铺第二层污染土;

5、按上述1~4重复操作,直至达到设计的污染土层数。最高层电极组上用适量净土覆盖,起保护电极的作用;

6、其中,从下向上单数层电极组为阴极,采用阴极的电极;而双数层电极组为阳极,采用阳极电极;

7、当第三层污染土摊铺完成后,将第一层电极组和第三层电极组接电源的负极,将第二层电极组接电源的正极。同时将第一层和第三层电极的进水分管a连接通向供液源a的进水总管a;将第二层电极的进水分管负a连接通向供液源负a的进水总管负a。将连接电源负极的电极组的排水分管a连接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源正极极的电极组的排水分管负a连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压,控制正负电极之间的电压梯度为1.0v/cm;同时对接电源正极的电极经进水管负a滴注0.01m氢氧化钠,使电极中液体稳定在ph=6.5左右;对连接电源负极的电极经进水管a滴注0.01medta,使电极中液体稳定在ph=8.0左右。两电极供液量均为能够使排水管水流保持连续的细流即可。开始第一层和第二层污染土的除污过程;

8、与此同时继续设置第四层和第五层污染土和第四层和第五层电极;

9、当第五层污染土摊铺完成后,将第五层电极组接电源的负极,将第四层电极组接电源的正极。同时按7的方式进行电极布设和水管布设,供电、供液;开始第三层和第四层污染土的污染物清除过程;

10、按8和9相同的步骤重复操作,每两层污染土一组递次完成各层污染土的摊铺和电极、水管的安装,以及污染物清除过程;

11、随着各层污染土中污染物的排出,当污染土中目标污染物浓度达到设计的指标后,递次关闭各层电极的电源和供液源,直至最高两层污染土达到设计目标。即完成全部污染土的污染物清除施工;

实施例三

一电镀厂原址,污染土,ph=5.0,粒径<2μm34.65%,2~20μm51.31%,>20μm14.04%;渗透系数1.1510-6cm/s。污染物含量:cd4.65mg/kg(有效态0.86mg/kg),pb384.15mg/kg(有效态64.17mg/kg),cu66.24mg/kg(有效态6.73mg/kg),zn245.28mg/kg(有效态98.24mg/kg)。

采用本技术将污染土经处理后回填于一山谷。每层污染土厚1.0m,总计堆25层。采用市售导电聚合物排水板作为电极,在电极上间隔15m引出一根导线。各层电极的电极间隔为1.0m。正负电极间电压梯度1.5v/cm,供电方式为间歇式供电,供电15分钟,停歇15分钟。向阳极注入自来水,向阴极注入0.3m柠檬酸以控制阴极中液体在ph=7.0左右。

清除效果:cd54.2%(有效态97.5%),pb36.4%(有效态95.4%),cu35.9%(有效态98.3%),zn61.7%(有效态98.6%)。

1、平整场地后,铺第一层电极。将每条电极上引出导线,并联连接于电源同一极。阴极和阳电极相间排列。将该层电极中所有阴极电极的两端分别与同一进水分管a和同一排水分管a连接;将该层电极中所有阳极电极的两端分别与同一进水分管负a和同一排水分管负a连接;

2、在该层电极组上摊铺设计厚度的污染土;

3、在该污染土层上按1的方式布置第二层电极组。每层电极组的各电极与其它各层电极一一对齐,同时使在同一竖向平面内的各层电极也为阴阳电极相间排列;

4、在该层电极组上按2的方法摊铺第二层污染土;

5、按上述1~4的方法与步骤重复操作,直至达到设计的污染土层数。最高层电极组上用适量净土覆盖,起保护电极的作用;

6、当第二层污染土摊铺完成后,将第一层和第二层电极的阴极组接电源的负极,将阳极组电极接电源的正极。同时将各层电极阴极组的进水分管a连接于通往供液源a的进水总管a,将各层电极阳极组的进水分管负a连接于通往供液源负a的进水总管负a;将电极阴极组的排水分管a连接于通向蓄液池a的排水总管a;将电极阳极组的排水分管负a连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压;同时经进水管总管a向阴极滴注0.3m柠檬酸,将阴极液控制在ph=7.0左右;经进水总管负a供给适量的自来水;水量均为能够使排水管水流保持连续的细流即可。开始第一层污染土的污染物清除过程;

7、与此同时继续设置第三层电极和第三层污染土;

8、当第三层污染土摊铺完成后,按6的相同的步骤与方法,进行电极和水管的安装及污染物清除工作;

9、按7和8相同的步骤与方法重复操作,进行其上各层污染土摊铺和电极、水管的安装,以及污染物清除工作;

10、随着各层污染土中污染物的排出,当污染土中各目标污染物浓度达到设计的指标后,递次关闭各层电极的电源和供液源,直至最高层污染土达到设计目标。即完成全部污染土的污染物清除施工。

实施例四

某电镀厂旧址:土样:粘粒66.86%,粉粒13.40%,砂粒19,74%;ph=5.2,渗透系数1.12×10-7cm/s,含水率54%。

污染物含量:cr1464mg/kg,cu1088mg/kg,ni1342mg/kg,zn344mg/kg;背景值cr75mg/kg;cu31mg/kg;ni115mg/kg,zn221mg/kg。

施工可堆存场地面积100m×50m,每层污染土厚1.5m,总计堆40层。采用导电聚合物管作为电极,直径2cm,管壁为网状,阴、阳电极分别外套市售均的阴离子较厚膜和阳离子交换膜,最外层套一层土工织物,电极长度50m,在电极上间隔25m引出一根导线,电极间隔150cm;正负电极之间的电压梯度为2.3v/cm。

去除率:cr60%,cu27%,ni66%,zn22%。

施工方法:

1、平整场地后,铺第一层电极,电极间隔1.5m;将每条电极上引出导线,并联连接于电源正极。将该电极组各电极两端分别与同一进水分管a和同一排水分管a连接;

2、在该层电极组上摊铺设计厚度的污染土,为限制场地边缘的污染土坍塌,在废渣四边尽头采用公知的加筋土档排的办法维持污染土层的体积稳定;

3、在该污染土层上布置第二层电极组。电极间隔1.5m;将每条电极上引出导线,并联连接于电源同一极。该层电极组的相邻电极分别接电源的正极和负极。将该电极组中连接正极的各电极两端分别与同一进水分管a和同一排水分管a连接,将该电极组中连接负极的各电极两端分别与同一进水分管负a和同一排水分管负a连接;

4、在该层电极组上按2的方法摊铺第二层污染土;

5、按上述1~4的方法和步骤重复操作,直至达到设计的污染土层数。最高层电极组上用适量净土覆盖,起保护电极的作用。各层电极相互平行;从下向上单数层电极组的电极与双数层电极组的电极平行错开0.75m;

6、当第三层污染土摊铺完成后,将第一层和第三层(单数层)电极的进水分管a连接通向供液源a的进水总管a;将第二层(双数层)电极的进水分管负a连接通向供液源负a的进水总管负a。将连接电源正极的电极组的排水分管a连接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源负极的电极组的排水分管负a连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压,控制正负电极之间的电压梯度为2.3v/cm;同时通过进水总管a滴注氢氧化钠使阳极中液体保持ph=3.4左右,通过进水总管负a滴注0.5%醋酸使负极中的液体保持ph=6.5左右。两电极供液量均为能够使排水管水流保持连续的细流即可。开始第一层和第二层污染土的污染物清除过程;

7、与此同时继续设置第四层和第五层污染土和第四层和第五层电极;

8、当第五层污染土摊铺完成后,按6的步骤,安装第三层(单数层)和第四层(双数层)的电极和水管,并开始第三层和第四层污染土的污染物清除过程;

9、按7~8相同的步骤与方法重复操作,每两层废渣一组递次进行其上各层废渣的摊铺和电极、水管的安装,以及污染物清除过程;

10、当各目标污染物的浓度达到设计规定的最终指标,即可关闭该层电源和水源,直至完成全部污染土层的污染物清除施工。

实施例五

一有机化工厂原址污染土,渗透系数1×10-5cm/s;ph=10,污染物是该厂生产特有的一种有机溶剂,具体成分不详,可溶于水;污染物浓度8mg/kg。施工可堆存场地面积80m×60m。每层污染土厚1.5m,总计堆32层。电极为直径1cm的导电聚合物条外套直径2cmpvc管,管壁沿横截面45°、沿长方向2cm分布ϕ2孔。电极长度60m。在电极上间隔20m引出一根导线。电极间隔120cm;正负电极之间的电压梯度为3v/cm;供电方式为间歇式供电,供电25分钟,停歇25分钟。向阳极注入石灰水,保持阳极液ph=10;向阴极注入自来水。

施工方法:

1、平整场地后,铺第一层电极,电极间隔1.2m;在电极上下铺垫、覆盖5cm厚砂层作为滤层,以防止污染土中细颗粒进入电极管。将每条电极上间隔20m引出一根导线,并联连接于电源同一极。将该电极组各电极两端分别与同一进水分管和同一排水分管连接;

2、在该电极层上摊铺1.5m厚污染土;为防止场地边缘的污染土坍塌,在污染土四边尽头采用公知的加筋土档排的办法维持污染土层的体积稳定;

3、在该层污染土上按1的方法铺设第二层电极。第二层电极相较第一层电极在垂直电极长度方向平移0.6m;

4、在第二层电极上,再按2的方法摊铺设计厚度的污染土;

5、当第二层污染土摊铺完成后,将第一层电极组接电源的负极,将第二层电极组接电源的正极。同时将接电源负极的电极组的进水分管a连接通向供液源a的进水总管a;将接电源正极的电极组的进水分管负a连接通向供液源负a的进水总管负a。将连接电源负极的电极组的排水分管a连接于通向蓄液池a的排水总管a;将连接电源正极的电极组的排水分管负a连接于通向蓄液池负a的排水总管负a。施加设计的电压,控制正负电极之间的电压梯度为3v/cm;同时经进水总管负a注入适量石灰水,保持阳极液ph=10,经进水总管a注入自来水,保持排水管有连续细流即可满足设计要求。进行第一层污染土的污染物清除过程;

6、与此同时继续按1的方法设置第三层电极和按2的方法摊铺第三层污染土;

7、当第三层污染土摊铺完成后,且第一层污染土中各目标离子浓度达到设计的指标后,关闭第一层和第二层电极的电源和供液源;将第二层电极组改接电源的负极,将第三层电极组接电源的正极。同时将接电源负极的电极组进水分管a连接通向供液源a的进水总管a;将接电源正极的电极组的进水分管负a连接通向供液源负a的进水总管负a。将改接电源负极的第二层电极组的排水分管改接于通向蓄液池a的排水总管;将连接电源正极的第三层电极组的排水分管连接于通向蓄液池负a的排水总管。按5的方式施加设计的电压;同时按5的标准经进水管供给适量的液体。开始第二层污染土的污染物清除过程;

8、按6和7相同的步骤重复操作,完成其上各层污染土摊铺和电极、水管的安装步骤,以及清除污染物的工作。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

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