一种重金属污染土壤修复装置的制作方法

本实用新型涉及土壤修复技术领域，具体为一种重金属污染土壤修复装置。

背景技术：

土壤是地球表层系统最活跃的圈层，是人类赖以生存和发展的基石，是保障人类食物与生态环境安全的重要物质基础。随着工业发展和农业生产的现代化，土壤中的重金属污染已经成为一个危害全球环境质量的主要问题之一。重金属元素是一种潜在的污染物，很难被土壤微生物降解，一旦进入到土壤中，治理起来十分困难。土壤重金属污染主要来源于工业生产、农业生产和交通运输。它们不仅会导致土壤生命力下降而使粮食减产，而且能够在植物和动力体内积累并进入食物链，危害人类健康。更为严重的是，这些污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性等特点。2014年《全国土壤污染状况调查公报》及2015年《中国耕地地球化学调查报告》调查结果显示，8％以上的农田土壤受到不同程度的重金属污染，而土壤中重金属的有效剥离去除修复技术一直是个世界性的技术难题。目前国内外土壤重金属修复技术主要为异位修复、稳定化处理和热处理等。土壤异位修复成本高昂，土壤热处理、化学淋洗及稳定化技术导致土壤丧失本具的生态功能，土壤植物修复技术的植物处置等诸多问题制约着重金属污染土壤的修复进程。上述技术无疑是土壤修复的“姑息疗法”，之所以采取这些技术的原因在于土壤中重金属永久去除是土壤修复的技术瓶颈和需要突破的难题。经济可行、技术可靠、不影响粮食生产、不破坏耕地质量的重金属永久去除土壤原位修复技术是政府、农场主和广大民众的迫切需求。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种重金属污染土壤修复装置，以解决上述背景技术中提出的土壤中重金属的有效剥离去除修复的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种重金属污染土壤修复装置，包括：反应釜，反应釜通过管道与二氧化碳储气罐相连通，该管道上安装有加压泵和进气阀门，反应釜还通过管道与用于过滤污染物的污染物过滤装置相连接，该管道上安装有减压阀，反应釜包括釜体，釜体上端固定有封头，封头上端固定有第一支架，第一支架上端通过第二支架固定有电机，封头中心安装有用于旋转搅拌的外管，外管上端与第二齿轮固定连接，第二齿轮与固定在电机输出轴上的第一齿轮啮合，外管内部安装有内管，外管上沿径向排列有若干安装块，每个安装块上固定有搅拌板，搅拌板包括板体，板体内部设有一喷水管，且板体的一个侧面上设有若干喷水口，该侧面竖直设置，内管上安装有连接管，连接管穿过外管和安装块与本体内的喷水管相连通，内管上端通过轴承与供液管相连通，供液管与2-噻吩甲酰三氟丙酮储罐相连通，内管与轴承内圈相连接，供液管与轴承外圈相连接，釜体下端设置有用于出料的出料管，且出料管上安装有出料控制阀。

进一步的，釜体外围下端包有循环加热水夹套，所述循环加热水夹套上设有进水口和出水口。

进一步的，釜体内壁设有一层陶瓷衬里。

进一步的，釜体上设有进气管，进气管通过管道与二氧化碳储气罐相连通，釜体上还设有出气管，出气管通过管道与污染物过滤装置相连通。

进一步的，本体的一端固定有固定板，固定板上设有若干用于与安装块连接的固定孔。

进一步的，固定板上的固定孔通过固定螺栓与安装块相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过超临界二氧化碳与2-噻吩甲酰三氟丙酮(tta)的结合使用，实现了对土壤中的cu、zn、ni等重金属离子的螯合，达到了对土壤修复的作用。并且由于搅拌板的板体上的喷液口位于搅拌方向的后侧，搅拌板的板体前端的尖锥首先对土壤进行搅拌，尖锥使得上层土壤与下层土壤间产生缝隙，与此同时2-噻吩甲酰三氟丙酮从喷液口喷出，正好喷在上层土壤与下层土壤之间，使得2-噻吩甲酰三氟丙酮与土壤充分混合。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型图1中反应釜的整体结构示意图；

图3为本实用新型图2中a1处的放大结构示意图；

图4为本实用新型图2中的搅拌板的立体结构示意图；

图5为本实用新型图4的主视结构示意图。

图中：1反应釜，101釜体，102陶瓷衬里，103循环加热水夹套，104出水口，105进水口，106出料管，107出料控制阀，108封头，109进气管，110排气管，111进料管，112第一支架，113第二支架，114电机，115第一齿轮，116第二齿轮，117外管，118内管，119安装块，120搅拌板，12001板体，12002喷水管，12003喷水口，12004固定板，12005固定孔，121固定螺栓，122连接管，123供液管，124轴承，2二氧化碳储气罐，3加压泵，4进气阀门，5减压阀，6污染物过滤装置。

具体实施方式

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，都属于本实用新型保护的范围。

图1至图5为本实用新型的一种实施例，参照图1，一种重金属污染土壤修复装置，包括：反应釜1，反应釜1通过管道与二氧化碳储气罐2相连通，该管道上安装有加压泵3和进气阀门4，反应釜1还通过管道与用于过滤污染物的污染物过滤装置6相连接，该管道上安装有减压阀5；

参照图2-3，反应釜1包括釜体101，釜体101上端固定有封头108，封头108上端固定有第一支架112，第一支架112上端通过第二支架113固定有电机114，封头108中心安装有用于旋转搅拌的外管117，外管117上端与第二齿轮116固定连接，第二齿轮116与固定在电机114输出轴上的第一齿轮115啮合，外管117内部安装有内管118，外管117上沿径向排列有若干安装块119，每个安装块119上固定有搅拌板120。

参照图4-5，搅拌板120包括板体12001，板体12001内部设有一喷水管12002，且板体12001的一个侧面上设有若干喷水口12003，该侧面竖直设置，内管118上安装有连接管122，连接管122穿过外管117和安装块119与本体内的喷水管12002相连通，内管118上端通过轴承124与供液管123相连通，供液管123与2-噻吩甲酰三氟丙酮储罐相连通，与内管118与轴承124内圈相连接，供液管123与轴承124外圈相连接。

参照图2，釜体101外围下端包有循环加热水夹套103，所述循环加热水夹套103上设有进水口105和出水口104。釜体101内壁设有一层陶瓷衬里102。釜体101上设有进气管109，进气管109通过管道与二氧化碳储气罐2相连通，釜体101上还设有出气管，出气管通过管道与污染物过滤装置6相连通。本体的一端固定有固定板12004，固定板12004上设有若干用于与安装块119连接的固定孔12005。固定板12004上的固定孔12005通过固定螺栓121与安装块119相连接。

通过该装置修复重金属污染土壤的方法，包括以下步骤：

(1)取重金属混合污染土壤，将重金属混合污染土壤通过进料管111置于反应釜1中，再通过反应釜1上的进料管111向土壤中加入有机溶剂，并将进料管111封闭，再通过加压泵3将二氧化碳储气罐2中的二氧化碳通过进气管109输入反应釜1中，然后通过向循环加热水夹套103实现釜体101内部升温加压至二氧化碳的超临界状态；临界温度65摄氏度，临界压力29.7mpa。(2)通过供液管123向釜体101的内管118中通入2-噻吩甲酰三氟丙酮，并打开电机114，再电机114、第一齿轮115和第二齿轮116的带动下，外管117与内管118同时转动，从而带动固定在外管117上的搅拌板120对土壤进行搅拌，搅拌的同时，2-噻吩甲酰三氟丙酮经过内管118、连接管122、喷液管和喷液口进入土壤内部，对土壤进行清洗，由于搅拌板120的板体12001上的喷液口位于搅拌方向的后侧，搅拌板120的板体12001前端的尖锥首先对土壤进行搅拌，尖锥使得上层土壤与下层土壤间产生缝隙，与此同时2-噻吩甲酰三氟丙酮从喷液口喷出，正好喷在上层土壤与下层土壤之间，使得2-噻吩甲酰三氟丙酮与土壤充分混合，对土壤清洗35分钟即可。使用的2-噻吩甲酰三氟丙酮浓度为0.007m，清洗结束后通过减压阀5对反应釜能进行减压，反应釜内的二氧化碳通过排气管110进入污染物过滤装置6中，在污染物过滤装置6中对二氧化碳进行过滤后，二氧化碳排入大气中；排气结束后，打开出料控制阀107将反应釜中的土壤通过出料管106排出，从而完成了土壤的修复工作。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。