本發(fā)明涉及了重金屬污染土壤修復(fù)裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種用于污染土壤電動修復(fù)的均勻電場獲得裝置。

背景技術(shù)：

污染土壤的電動修復(fù)技術(shù)（Electrokinetic remediation)是20世紀(jì)90年代興起的一門綠色修復(fù)技術(shù)，其基本原理是將電極插入受污染的土壤中，在施加直流電后，土壤孔隙中的水溶液產(chǎn)生電滲流，使得帶電金屬陽離子向陰極發(fā)生電遷移，同時帶電陰離子向陽極遷移，多種遷移運(yùn)動的疊加載著重金屬污染物離開處理區(qū)的土壤，并在陰陽兩極通過沉積或者離子交換、吸附、萃取等方式被去除，從而達(dá)到修復(fù)的目的。

電動修復(fù)過程中電極損耗快，為降低電動修復(fù)成本，常使用價格低廉的石墨電極。目前應(yīng)用于電動修復(fù)裝置的石墨電極多為實(shí)心的板式結(jié)構(gòu)，電極板通過設(shè)置在上端面的螺孔與銅制引線連接電源，使用這種結(jié)構(gòu)的電極雖然可以起到土壤修復(fù)的作用，但在土壤修復(fù)過程中，隨著溫度環(huán)境及電流的變換，電流在電極表面密度分布不均，從而導(dǎo)致電極能耗增加，電極使用率、土壤修復(fù)的均勻程度和整體修復(fù)效率降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是提出一種用于污染土壤電動修復(fù)的均勻電場獲得裝置，克服現(xiàn)有低成本電極板電導(dǎo)率低、電流在電極表面密度分布不均、電極能耗高的缺點(diǎn)，提高電動修復(fù)效率和修復(fù)均勻度。

一種用于污染土壤電動修復(fù)的均勻電場獲得裝置，它包括電極板、接線裝置、擋塊和螺栓；所述電極板設(shè)置為兩塊，兩塊電極板相對平行地裝置在電動修復(fù)槽兩端的槽口內(nèi)，電極板的一側(cè)壁通過螺栓螺裝在電動修復(fù)槽內(nèi)，電極板上均勻設(shè)置有若干盲孔；所述擋塊為直棱柱體，其截面為直角三角形，擋塊的第一側(cè)面焊接在電動修復(fù)槽內(nèi)壁上，第二側(cè)面抵頂在電極板的另一側(cè)壁上；所述接線裝置的一端安裝在電極板的盲孔上，另一端通過導(dǎo)線連接電源。

進(jìn)一步地，它還包括密封裝置，所述密封裝置安裝在擋塊與電極板之間。

進(jìn)一步地，它還包括絕緣板，所述絕緣板裝置在螺栓與電極板之間。

進(jìn)一步地，所述密封裝置為橡膠墊。

進(jìn)一步地，所述絕緣板為絕緣抗壓材料壓制而成的板狀結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述接線裝置包括導(dǎo)電雙頭螺桿、螺母、墊片、下陶瓷圈、止轉(zhuǎn)陶瓷圈、導(dǎo)線鞍式夾頭和接線柱頭，所述導(dǎo)電雙頭螺桿的一端裝置在電極板上的盲孔中，所述螺母、墊片、下陶瓷圈、止轉(zhuǎn)陶瓷圈、導(dǎo)線鞍式夾頭和接線柱頭依次裝置在另一端上，導(dǎo)線鞍式夾頭通過導(dǎo)線連接電源。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電雙頭螺桿裝置在盲孔中的一端與電極板之間的縫隙填充有炭黑填料層。

進(jìn)一步地，所述導(dǎo)電雙頭螺桿為銅質(zhì)螺桿。

進(jìn)一步地，所述擋塊分別裝置在與電極板相垂直的電動修復(fù)槽的兩側(cè)內(nèi)壁與底部。

本實(shí)用新型的技術(shù)效果體現(xiàn)在：

（1）首次針對電導(dǎo)率低、成本低的電極板提供了一種用于污染土壤電動修復(fù)的均勻電場獲得裝置，呈棋盤式的接線方式使得電極板上電流分布更加均勻，這對提高電動修復(fù)污染土壤的整體修復(fù)效率、降低電動修復(fù)成本具有重要意義。

（2）兩塊電極板平行放置，電極板從電動修復(fù)裝置中自如的插拔，易于固定和拆除，方便電極更換和修復(fù)后電動修復(fù)裝置的修繕工作。通過施加頂緊力和涂抹絕緣橡膠的方式，避免因材料變形引起的密封問題，能承受更高的水、土壓力，使水和土不能通過電極，極大提高密封性能。

（3）本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，材料成本低，安裝容易，適用于大型工程中。其中獲得均勻電場的方法不僅可以應(yīng)用于電動修復(fù)中，還可以在電鍍等相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用。

附圖說明

圖1 本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2本實(shí)用新型中接線裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3本實(shí)用新型電極板結(jié)構(gòu)示意圖；

1.電極、2.接線裝置、3.擋塊、4.電動修復(fù)槽、5.導(dǎo)線、6.螺栓、7.密封裝置、8.絕緣板、11.盲孔、21.導(dǎo)電雙頭螺桿、22.螺母、23.墊片、24.下陶瓷圈、25.止轉(zhuǎn)陶瓷圈、26.導(dǎo)線鞍式夾頭、27.接線柱頭、31.第一側(cè)面、32. 第二側(cè)面、41.螺孔。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對本實(shí)用新型特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種用于污染土壤電動修復(fù)的均勻電場獲得裝置，它包括電極板1、電動修復(fù)槽4、接線裝置2、擋塊3和螺栓6。電極板1設(shè)置為兩塊，通過擋塊3和螺栓6將兩塊電極板1相對平行地裝置在電動修復(fù)槽（4）兩端的槽口內(nèi)，兩塊電極板1之間的距離為20cm-2m，兩塊電極板1分別通過接線裝置2和導(dǎo)線連接電源。

如圖3所示，電極板1的一個側(cè)面上均勻設(shè)置有若干盲孔11，盲孔內(nèi)設(shè)置有內(nèi)螺紋。電極板1材料可以是石墨電極、鈦電極（鍍釕銥或銥鉭鍍層）或包裹導(dǎo)電橡膠的金屬（鐵、銅或鋁）電極。

當(dāng)電極板1為長方體電極板時，盲孔的個數(shù)N可以按照下列公式進(jìn)行計算：

N∈[1，int(] （公式1）

其中，方括號[ ]表示閉區(qū)間，L、W、H分別為長方體電極的長、寬、厚（L、W、H的單位均為cm）。

如圖2所示，接線裝置2設(shè)置若干個并均勻安裝在電極板1上，它分別連接電極板1和電源，使得兩電極板1間的電流和電場分布更加均勻。接線裝置2包括導(dǎo)電雙頭螺桿21、螺母22、墊片23、下陶瓷圈24、止轉(zhuǎn)陶瓷圈25、導(dǎo)線鞍式夾頭26和接線柱頭27。導(dǎo)電雙頭螺桿21的一端擰入電極板1上的盲孔11中，另一端依次螺接有螺母22、墊片23、下陶瓷圈24、止轉(zhuǎn)陶瓷圈25、導(dǎo)線鞍式夾頭26和接線柱頭27。導(dǎo)電雙頭螺桿21擰入盲孔11的一端與電極板1之間的少量縫隙填充有炭黑填料，炭黑填料用于增加螺桿與電極板的接觸面積，加強(qiáng)導(dǎo)電效果，使得電流分布均勻。導(dǎo)電雙頭螺桿21優(yōu)選銅質(zhì)螺桿。螺母22用于緊固，下陶瓷圈24和止轉(zhuǎn)陶瓷圈25用于絕緣，防止觸電。導(dǎo)線鞍式夾頭26用于連接導(dǎo)線5，導(dǎo)線5連接電源，接線柱頭用于將導(dǎo)線鞍式夾頭26緊固在導(dǎo)電雙頭螺桿21上，并起到絕緣作用，防止觸電。導(dǎo)電雙頭螺桿21擰入電極板內(nèi)的長度為h（單位cm）,計算公式為：

h∈[1，H/5]， （公式2）

其中，方括號[ ]表示閉區(qū)間，H為電極板的厚度（單位為cm）。

擋塊3和螺栓6用于將電極板1直立固定在修復(fù)裝置的修復(fù)槽4內(nèi)。擋塊3為直棱柱，其截面為直角三角形，擋塊（3）的第一側(cè)面（31）焊接在電動修復(fù)槽（4）內(nèi)壁上，第二側(cè)面（32）抵頂在電極板（1）的另一側(cè)壁上；與電極板1平行的修復(fù)槽4壁上設(shè)置有若干與螺栓6相配合的螺孔41，螺栓6穿過螺孔41將電極板1與擋塊3頂緊。

為了使電極板1固定牢固，分別在與電極板1相垂直的電動修復(fù)槽4的兩側(cè)內(nèi)壁與底部裝置擋塊3。

為了使水和土不能通過電極板1與電動修復(fù)槽4之間的縫隙，提高密封性能，可以在擋塊3與電極板1之間安裝密封裝置7，密封裝置7優(yōu)選橡膠墊。

還可以在電極板1與螺栓6之間裝置絕緣板8，絕緣板8由絕緣抗壓材料壓制而成。

為便于接線，分別在電動修復(fù)槽4的兩端與接線裝置2對應(yīng)位置開設(shè)有通孔。

本實(shí)用新型中電極板1從電動修復(fù)槽4中自如的插拔，通過施加頂緊力的方式，避免因電動修復(fù)槽、電極板等材料變形引起的密封問題，使電極板1能承受更高的水、土壓力。輔以橡膠墊7，使水和土不能通過電極板與電動修復(fù)槽之間的縫隙，極大提高密封性能。

例如電極是石墨電極，如電極板1的長50cm、寬40cm、厚10cm，盲孔可設(shè)置16個，導(dǎo)電雙頭螺桿3擰入電極板深度為2cm。分別在電動修復(fù)槽4的兩端壁上與接線裝置對應(yīng)位置開設(shè)有16個通孔，導(dǎo)線5穿插連接電源。

本實(shí)用新型可利用電導(dǎo)率低、成本低的電極板，陰陽電極板直立并相對平行，接線裝置設(shè)置若干個并均勻安裝在電極板上，使得電流和電場分布更加均勻，有效提高污染土壤的整體修復(fù)效率。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，安裝和使用極其方便，尤其能優(yōu)化成本低的電極板在電動修復(fù)中的修復(fù)效果。

以上實(shí)施例僅為說明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。上面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施方式作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以再不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下做出各種變化。