污染土壤的处理装置的制作方法

本实用新型涉及污染土壤处理领域，具体而言，涉及一种污染土壤的处理装置。

背景技术：

电动修复技术是由美国路易斯安那州立大学研究出的一种净化土壤污染的原位修复技术，主要是针对受污染的低透水系数土壤及地下水的修复。在电场的作用下，土壤中的重金属离子和无机离子以电透渗和电迁移的方式向电极运输，然后进行集中收集处理。研究发现，土壤pH、缓冲性能、土壤组分及污染金属种类会影响修复的效果。该方法特别适合于低渗透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流动方向。电动修复是一种原位修复技术，近年来电动力学方法修复重金属污染土壤得到了快速的发展，在一些欧美国家已进入商业化。Lasagna技术是一种污染土壤原位电动力学修复技术，该技术已经应用在美国肯塔基州的Paducah现场，该技术的设施是由几个平行的渗透反应区组成。在渗透反应区中加入了吸附剂、接触反应剂、缓冲液和氧化剂、外加电场使污染物质迁移到渗透反应区中进行物理化学处理。它的形式有水平形式和垂直形式两种，如图1、2所示。然而，国内外使用的处理污染土壤的电动力学方法，主要用来处理重金属污染的土壤以及部分离子污染的土壤，需要强调的是，此类电动力学方法处理土壤时，起主导作用的是电场，处理效率较低。

针对现有的处理石油污染的装置主要依靠电场进行处理，处理效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种污染土壤的处理装置，以至少解决现有的处理石油污染的装置主要依靠电场进行处理，处理效率低的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种污染土壤的处理装置，包括：电解液收集循环槽，铺设在污染土壤四周的沟渠中，用于收集污染土壤中的污染物；电极板，铺设在电解液收集循环槽中，用于产生电场；线圈，紧密排绕在电解液收集循环槽的外围，用于产生磁场；其中，电场与磁场垂直。

进一步地，电解液收集循环槽包括：阳极电解液收集循环槽和阴极电解液收集循环槽。

进一步地，电极板包括：阳极电极板和阴极电极板，其中，阳极电极板铺设在阳极电解液收集循环槽内，阴极电极板铺设在阴极电解液收集循环槽内。

进一步地，电解液收集循环槽为经过加固处理的电解液收集循环槽。

进一步地，电极板为经过加固处理的电极板。

进一步地，电极板为石墨电极板。

进一步地，线圈为经过防腐处理后的线圈。

进一步地，污染土壤的处理装置还包括：太阳能电池板，铺设在污染土壤的表面，与电极板和线圈连接，用于为电极板和线圈供电。

进一步地，电极板接入太阳能电池板的蓄电池部分。

进一步地，线圈串联电阻后接入太阳能电池板的蓄电池部分。

进一步地，电解液收集循环槽，线圈和太阳能电池板是可拆卸的。

在本实用新型实施例中，采用污染土壤的处理装置，该处理装置包括：电解液收集循环槽，铺设在污染土壤四周的沟渠中，用于收集污染土壤中的污染物；电极板，铺设在电解液收集循环槽中，用于产生电场；线圈，紧密排绕在电解液收集循环槽的外围，用于产生磁场；其中，电场与磁场垂直放置，改变污染颗粒运动轨迹，可以更有效的集中污染物，再进行更集中的处理，显著提高处理效率，解决了现有的处理石油污染的装置主要依靠电场进行处理，处理效率低技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种污染土壤原位电动力学修复技术的水平形式的示意图；

图2是根据现有技术的一种污染土壤原位电动力学修复技术的垂直形式的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种污染土壤的处理装置的水平结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的污染土壤的处理装置的水平结构示意图；以及

图5是根据本实用新型实施例的一种污染土壤的处理装置的垂直结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、电解液收集循环槽；12、污染土壤；14、电极板；16、线圈；18、太阳能电池板；101、阳极电解液收集循环槽；103、阴极电解液收集循环槽；141、阳极电极板；143、阴极电极板。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种污染土壤的处理装置，如图3所示，该污染土壤的处理装置包括：电解液收集循环槽10，铺设在污染土壤12四周的沟渠中，用于收集污染土壤12中的污染物，电极板14，铺设在电解液收集循环槽10中，用于产生电场，线圈16，紧密排绕在电解液收集循环槽10的外围，用于产生磁场，其中，电场与磁场垂直。这里需要说明的是，目前相关技术中有用于处理石油污染的实验装置，但是其主要用于实验室，而且主要依靠可变电场进行处理，没有利用磁场，并且耗能巨大。

在本实施例中，考虑到电场对于土壤中的石油污染物脱离土壤是有促进作用的，相比与同类技术方案，本实用新型所提供的污染土壤的处理装置的实验条件要求并不高，即使是过酸过碱高温低温的条件下均可使用，电场处理石油污染的时候，若以单位时间去除石油污染物的质量为指标(去油率)，那么影响去油率的因素就要包括以下几个:处理时间，处理电压，电场分布，以及其他因素(比如土壤含水率、电解液是否含有表面活性剂等等)。作为物理处理方法及实际去污方法，添加表面活性剂虽然能够提高去油率，但是添加的表面活性剂对植物还是有害的，所以生产过程中不提倡使用。另一方面，土壤污染物从迁移出来，时间由两方面控制，第一，迁移速度；第二，迁移路程。增加迁移速度，势必要增大电场强度的，增加能耗，所以我们可以从减小迁移轨迹的方面来进行改进设计。

这里需要说明的是，为了进一步提高污染土壤的处理效率，需要缩短重金属离子到达目的区的时间，即增加离子的驱动力提高其移动速度，或改变其运动路径，由此，本实施例在电场的基础上增加磁场，将电场方向与磁场方向设计成垂直状态，借用线圈产生磁场，垂直电场方向穿过污染土壤，借用磁场改变污染颗粒的运动轨迹，加速污染颗粒脱离土壤的过程，提高处理效率。

这里还需要说明的是，当电场与磁场作用方向垂直时，粒子的运动轨迹会变为曲线，当处理的污染区域是个长方形时，即长方形的长越长，宽越小，作用效果越明显。

由上述分析可知，由于磁场对带电粒子的作用一般是改变速度方向，不改变大小，因此，本实施例的关键点在于联合磁场改变污染物在磁场中的运动轨迹，通过本实施所提供的污染土壤的处理装置，解决了现有的处理石油污染的装置主要依靠电场进行处理，处理效率低的技术问题，进一步地，该处理装置对大区域的污染土壤处理有明显优势，电场与磁场垂直放置，改变污染颗粒运动轨迹，可以更有效的集中污染物，再进行更集中的处理，显著提高处理效率。

本实用新型提供的一种可选实施例中，结合图4所示，电解液收集循环槽包括：阳极电解液收集循环槽101和阴极电解液收集循环槽103。电极板包括：阳极电极板141和阴极电极板143，其中，阳极电极板141铺设在阳极电解液收集循环槽101内，阴极电极板143铺设在阴极电解液收集循环槽103内。

可选地，在本实施例中，上述电解液收集循环槽10为经过加固处理的电解液收集循环槽。上述电极板14为经过加固处理的电极板。

可选地，在本实施例中，电极板14为石墨电极板。

具体地，上述电极板14可以用石墨电极作为电场的产生源，提供去污的基本动力。

可选地，在本实施例中，线圈16为经过防腐处理后的线圈。

本实用新型提供的一种可选实施例中，结合图5所示，本实施例所提供的污染土壤的处理装置还包括：太阳能电池板18，铺设在污染土壤12的表面，与电极板(包括：阳极电极板141和阴极电极板143)和线圈16连接，用于为电极板和线圈16供电。

具体地，为了解决现场供电缺乏的现状，本实施提供的污染土壤的处理装置还包括太阳能电池板18，铺设在污染土壤12的表面，通过在去污土壤表面搭建太阳能电池供电体系，并尽可能多的覆盖土壤上表层，减少水分蒸发，降低去污能耗，降低去污成本。

可选地，在本实施例中，电极板14接入太阳能电池板的蓄电池部分。

可选地，在本实施例中，其特征在于，线圈串联电阻后接入太阳能电池板的蓄电池部分。

可选地，在本实施例中，电解液收集循环槽10，线圈16和太阳能电池板18是可拆卸的。

在本实施例中，结合图3至图5，以上述污染土壤的处理装置应用于土壤污染处理为例进行详细说明，处理过程如下所述：

如图3至图5所示污染土壤12为待处理的土壤污染区域，在正式开始进行处理前做如下准备工作，首先对土壤污染区域进行评估，对污染土壤12的大小进行大致界定，界定之后使用机械设备在污染土壤12的四周挖掘沟槽，并铺设阳极电解液收集循环槽101和阴极电解液收集循环槽103，然后将阴极电解液收集循环槽103和阳极电解液收集循环槽101加固，使其能够支撑污染土壤12，防止污染土壤12在处理过程中坍塌，在加固工作完成之后，在阳极电解液收集循环槽101内铺设阳极电极板141，并对阳极电极板141加固，在阴极电解液收集循环槽101内铺设阴极电极板143，并对阴极电极板143加固，然后在阴极电解液收集循环槽103和阳极电解液收集循环槽101外围密排绕上经过防腐处理的线圈16，并将线圈16串联电阻后接入太阳能电池板18的蓄电池部分，最后在污染土壤12的表面铺设太阳能电池板18，并使阴极电极板143和阳极电极板141接入太阳能电池板18的蓄电池部分；以上准备工作完成之后，开始正式的处理工作，向阴极电解液收集循环槽103和阳极电解液收集循环槽101注入适量的水，打开太阳能电池板18的开关，确定阴极电极板143、阳极电极板141以及线圈16均处于工作状态，然后等待本次处理结束，结束之后，首先对阴极和阳极电解液进行回收，拆卸太阳能电池板18，然后评估污染土壤12的净化程度，对未达标的土壤进行集中收集处理，结束此次污染处理。

由上可知，本实施例所提供的污染土壤的处理装置对大区域的污染土壤处理有明显优势，使用太阳能供电，可以避免市电无法到达的污染区域，电场与磁场垂直放置，改变污染颗粒运动轨迹，可以更有效的集中污染物，再进行更集中的处理，显著提高处理效率。

在本实施例中，通过本实施例所提供的污染土壤的处理装置，还可以实现如下的有益效果：

1、通过改变石油污染物在土壤中的运动轨迹来实现加速去污，提高去污效率节省能源；

2、联合电场与磁场进行去污，相比传统电动力学处理石油污染，对磁场的利用率更高，这是两种处理方法的联用；

3、可以实现对处理之后的石油污染物进行少量回收；

4、利用太阳能进行供能，不需要接入市电网络，符合实际生产情况，适用范围更加的广泛。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。