一种重金属污染土壤修复设备的制作方法

1.本发明涉及重金属污染土壤修复技术领域，具体为一种重金属污染土壤修复设备。


背景技术：

2.重金属污染土壤修复是指对含有过量浓度的重金属的土壤进行处理，使该土壤中的重金属浓度降低的过程，随着社会的工业化提高，工厂的数量逐渐增多，而工厂进行工业作业后，产生的污染物经过处理后排放至外界环境中，导致土壤中增加了过量的重金属，导致农作物无法健康生长，且会影响周围的植物与动物的生存，导致生态环境降低。
3.传统的重金属污染土壤的修复方法有化学修复、物理修复与生物修复，其中利用电化学原理的电动修复法因对土壤的扰动度低而逐渐被使用在重金属污染土壤修复中，电动修复法是通过使用低能级的直流电流穿过污染的土壤,通过电化学和电动力学的复合作用去除土壤中重金属的技术，但在使用过程中，电极附近出现大量的气体覆盖在电极表面，导致电极的电导性降低，且阴极附近形成的不溶性盐附着在阴极表面，影响电极的导电率，影响电动修复的效果，经过电动修复法后的土壤极易因生物数量的减少导致土壤恢复速度缓慢，甚至再次被重金属污染。


技术实现要素：

4.为了解决上述技术问题，本发明提供一种重金属污染土壤修复设备。
5.一种重金属污染土壤修复设备，包括电动修复单元与处理单元，所述电动修复单元中部固定安装有处理单元。
6.所述电动修复单元包括定位件，定位件下端面均匀固定安装有电动万向轮，定位件上端固定安装有直流电源，直流电源后端固定安装有通电插槽，定位件左右对称固定安装有收卷架，收卷架上绕卷有导电导线，导电导线靠近收卷架一侧均与直流电源电连接，左侧的导电导线与直流电源正极电连接，右侧的导电导线与直流电源负极电连接，左侧的导电导线末端电连接有阳极插柱，右侧的导电导线末端电连接有阴极插柱，阳极插柱与阴极插柱上均固定安装有电动插孔架，阳极插柱与阴极插柱上均固定安装有排液架。
7.所述处理单元包括盛放盒体，定位件前端固定安装有盛放盒体，盛放盒体内盛放有蚯蚓种苗与营养土，盛放盒体上端转动连接有盛放盖体，盛放盖体上端通过电机座固定安装有电机一，电机一输出轴通过联轴器固定安装有搅拌架，盛放盒体下端固定安装有出料管，出料管内固定安装有电动阀门，出料管下端固定安装有插入架，插入架下端固定安装有松土架。
8.优选技术方案一：所述通电插槽包括方形盒，直流电源后端固定安装有方形盒，方形盒内固定安装有金属插头，方形盒后端通过销轴转动连接有方形挡板，销轴上套有扭簧，扭簧一端与方形挡板固定连接，扭簧另一端与方形盒固定连接。
9.优选技术方案二：所述收卷架包括弧形防护壳体，定位件左右对称固定安装有弧
形防护壳体，弧形防护壳体内固定安装有涡卷弹簧，涡卷弹簧末端固定安装有导电导线，弧形防护壳体内端固定安装有环形收卷件，导电导线收卷在环形收卷件上，弧形防护壳体远离定位件一侧开设有通线孔，通线孔内端面均匀开设有弧形凹槽，弧形凹槽内固定安装有挤压弹簧，挤压弹簧末端固定安装有清理板刷，通线孔内端面固定安装有清理海绵。
10.优选技术方案三：所述阳极插柱包括圆锥头柱，左侧的导电导线末端电连接有圆锥头柱，圆锥头柱外端面均匀固定安装有支撑柱，支撑柱末端固定安装有圆环壳体，圆环壳体下端固定安装有圆台环件，圆台环件与圆锥头柱固定连接，圆环壳体上端固定安装有空隙环件，圆环壳体外表面均匀固定安装有方形凸块，方形凸块的棱角均开设有圆角，空隙环件上端固定安装有环形壳体，环形壳体内充满碱性溶液，环形壳体下端均匀开设有导流槽，导流槽内固定安装有塔形弹簧，塔形弹簧下端固定安装有弧形挡位件，弧形挡位件下端固定安装有抵柱，圆台壳体上均匀开设有阶梯型凹槽，阶梯型凹槽下端固定安装有连接弹簧，连接弹簧下端固定安装有挤压件，抵柱下端与挤压件固定连接，环形壳体上端开设有进液漏斗，进液漏斗内以螺纹连接的方式连接有玻璃塞。
11.优选技术方案四：所述阴极插柱的结构与阳极插柱的结构相同，仅阴极插柱内充满酸性溶液。
12.优选技术方案五：所述电动插孔架包括移动柱，阳极插柱与阴极插柱上均固定安装有移动柱，移动柱上侧以滑动配合的方式连接有定位圆环，定位圆环下端固定安装有三脚支架，定位圆环上转动连接有螺纹杆，螺纹杆下侧以螺纹连接的方式连接有丝杠螺母，丝杠螺母与阳极插柱之间固定连接，丝杠螺母与阴极插柱之间固定连接，定位圆环上端固定安装有三脚手持件，定位圆环上端通过电机座固定安装有电机二，电机二输出轴通过联轴器与螺纹杆固定连接，移动柱与定位圆环之间固定安装有可伸缩杆。
13.优选技术方案六：所述排液架包括集料孔，圆环壳体上均匀开设有集料孔，集料孔内固定安装有输送管，所有的输送管共同连接有主控制管，收集盒与定位圆环固定连接，定位圆环上固定安装有收集盒，收集盒下端固定安装有水泵，主控制管末端与水泵固定连接。
14.优选技术方案七：所述搅拌架包括转动柱，电机一输出轴通过联轴器固定安装有转动柱，转动柱前端面固定安装有分隔板，分隔板下端面均固定安装有梳齿板。
15.优选技术方案八：所述插入架包括电动伸缩杆，出料管下端固定安装有电动伸缩杆，电动伸缩杆下端固定安装有斜口管，斜口管上端固定安装有导向环，导向环与出料管之间以滑动配合的方式相连接，斜口管下端固定安装有切割环刀。
16.优选技术方案九：所述松土架包括十字形刀，插入架下端固定安装有十字形刀，十字形刀下端均匀固定安装有弧形翻土刀；通过十字形刀与弧形翻土刀相配合，便于对土壤进行翻土处理。
17.本发明具备以下有益效果：1、本发明提供的一种重金属污染土壤修复设备，通过电动修复单元对被重金属污染的土壤进行电动修复处理，并将修复过程中电极附近出现的气体排出，防止气体影响电机的电导性，同时对电极附近的不溶性盐进行溶解处理，以防止不溶性盐影响电极的电导率，最终影响电动修复效果，通过处理单元利用蚯蚓对经过修复处理后的土壤进行动物修复法，蚯蚓体内携带的各种微生物,提高土壤中活性微生物量,有利于退化的污染土壤生态系，且能改善土壤物理结构、通气性和透水性、增强土壤肥力，蚯蚓还可以吸收重金属,降低污染土壤重金属的含量，防止经过电动修复后的土壤再次出现
重金属污染的情况。
18.2、本发明设置的电动修复单元，通过挤压弹簧带动清理板刷与导电导线紧密接触，对使用后的导电导线表面附着的灰尘杂质进行清理，通过清理海绵对导电导线表面进一步进行清理，防止收卷后的导电导线表面因较多的灰尘杂质影响导电导线的收卷效果，同时对导电导线表面产生腐蚀。
19.3、本发明设置的电动修复单元，通过支撑柱与圆环壳体相配合，使圆环壳体与圆锥头柱之间存在一定的空间，方便氧气排出，防止气体覆盖在圆环壳体表面，导致圆环壳体的电导性下降，导致电流降低，影响电动修复效果。
20.4、本发明设置的电动修复单元，通过酸性溶液与阴极插柱附近的不溶性盐类反应，防止沉淀物附着在阴极插柱表面，影响电导率，最终降低电流强度，且水溶态中的重金属相较于沉淀物中的重金属，水溶态中的重金属极易被电动修复。
附图说明
21.图1为本发明的主视立体结构示意图。
22.图2为本发明的主视平面结构示意图。
23.图3为本发明的图2的a-a向的剖视图。
24.图4为本发明的图2的n处的局部放大图。
25.图5为本发明的图2的m处的局部放大图。
26.图6为本发明的图2的e处的局部放大图。
27.图7为本发明的左视平面结构示意图。
28.图中：1、电动修复单元；10、定位件；11、电动万向轮；12、直流电源；13、通电插槽；131、方形盒；132、金属插头；133、方形挡板；134、扭簧；14、收卷架；141、弧形防护壳体；142、涡卷弹簧；143、环形收卷件；144、通线孔；145、弧形凹槽；146、挤压弹簧；147、清理板刷；148、清理海绵；15、导电导线；16、阳极插柱；161、圆锥头柱；162、支撑柱；163、圆环壳体；164、圆台环件；165、空隙环件；166、方形凸块；167、环形壳体；168、导流槽；169、塔形弹簧；170、弧形挡位件；171、抵柱；172、阶梯型凹槽；173、连接弹簧；174、挤压件；175、进液漏斗；176、玻璃塞；17、阴极插柱；18、电动插孔架；181、移动柱；182、定位圆环；183、三脚支架；184、螺纹杆；185、丝杠螺母；186、三脚手持件；187、电机二；188、可伸缩杆；19、排液架；191、集料孔；192、输送管；193、主控制管；194、收集盒；195、水泵；2、处理单元；21、盛放盒体；22、盛放盖体；23、电机一；24、搅拌架；241、转动柱；242、分隔板；243、梳齿板；25、出料管；26、电动阀门；27、插入架；271、电动伸缩杆；272、斜口管；273、导向环；274、切割环刀；28、松土架；281、十字形刀；282、弧形翻土刀。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
30.参阅图1，一种重金属污染土壤修复设备，包括电动修复单元1与处理单元2，所述
电动修复单元1中部固定安装有处理单元2。
31.参阅图1与图3，所述电动修复单元1包括定位件10，定位件10下端面均匀固定安装有电动万向轮11，定位件10上端固定安装有直流电源12，直流电源12后端固定安装有通电插槽13，定位件10左右对称固定安装有收卷架14，收卷架14上绕卷有导电导线15，导电导线15靠近收卷架14一侧均与直流电源12电连接，左侧的导电导线15与直流电源12正极电连接，右侧的导电导线15与直流电源12负极电连接，左侧的导电导线15末端电连接有阳极插柱16，右侧的导电导线15末端电连接有阴极插柱17，阳极插柱16与阴极插柱17上均固定安装有电动插孔架18，阳极插柱16与阴极插柱17上均固定安装有排液架19；根据需要通过电动万向轮11带动定位件10移动至土壤上合适的位置后，通过电动插孔架18使阳极插柱16与阴极插柱17分别插入被污染后的土壤内，此时打开直流电源12的开关，使阳极插柱16与阴极插柱17之间的区域构成电场，使土壤中的污染物进行定向迁移，富集在阳极插柱16与阴极插柱17区域，通过排液架19将污染物溶液排出土壤，将污染物溶液进行收集，用于进行回收利用。
32.继续参阅图1与图3，所述处理单元2包括盛放盒体21，定位件10前端固定安装有盛放盒体21，盛放盒体21内盛放有蚯蚓种苗与营养土，盛放盒体21上端转动连接有盛放盖体22，盛放盖体22上端通过电机座固定安装有电机一23，电机一23输出轴通过联轴器固定安装有搅拌架24，盛放盒体21下端固定安装有出料管25，出料管25内固定安装有电动阀门26，出料管25下端固定安装有插入架27，插入架27下端固定安装有松土架28；当被污染的土壤经过电动修复单元1修复后，通过插入架27插入土壤中，此时打开电动阀门26，同时电机一23带动搅拌架24搅拌，使盛放盒体21内的蚯蚓种苗与营养土通过出料管25排出进入土壤中，同时电动万向轮11带动盛放壳体移动，使蚯蚓种苗与营养土遍布该区域的土壤，通过送土架对土壤进行松土，便于蚯蚓种苗活动。
33.参阅图3，所述通电插槽13包括方形盒131，直流电源12后端固定安装有方形盒131，方形盒131内固定安装有金属插头132，方形盒131后端通过销轴转动连接有方形挡板133，销轴上套有扭簧134，扭簧134一端与方形挡板133固定连接，扭簧134另一端与方形盒131固定连接；当需要对直流电源12进行充电时，打开方形挡板133，将充电插头插入方形盒131内，使充电插头与金属插头132相配合，当使用完成后，通过扭簧134带动方形挡板133回复至原始状态，防止使用过程中方形盒131内的金属插头132被污染。
34.参阅图2与图4，所述收卷架14包括弧形防护壳体141，定位件10左右对称固定安装有弧形防护壳体141，弧形防护壳体141内固定安装有涡卷弹簧142，涡卷弹簧142末端固定安装有导电导线15，弧形防护壳体141内端固定安装有环形收卷件143，导电导线15收卷在环形收卷件143上，弧形防护壳体141远离定位件10一侧开设有通线孔144，通线孔144内端面均匀开设有弧形凹槽145，弧形凹槽145内固定安装有挤压弹簧146，挤压弹簧146末端固定安装有清理板刷147，通线孔144内端面固定安装有清理海绵148；当导电导线15使用完成后，通过涡卷弹簧142带动导电导线15收卷，通过环形收卷件143对导电导线15进行收纳，通过挤压弹簧146带动清理板刷147与导电导线15紧密接触，对使用后的导电导线15表面附着的灰尘杂质进行清理，通过清理海绵148对导电导线15表面进一步进行清理，防止收卷后的导电导线15表面因较多的灰尘杂质影响导电导线15的收卷效果，同时对导电导线15表面产生腐蚀。
35.参阅图2、图5与图6，所述阳极插柱16包括圆锥头柱161，左侧的导电导线15末端电连接有圆锥头柱161，圆锥头柱161外端面均匀固定安装有支撑柱162，支撑柱162末端固定安装有圆环壳体163，圆环壳体163下端固定安装有圆台环件164，圆台环件164与圆锥头柱161固定连接，圆环壳体163上端固定安装有空隙环件165，圆环壳体163外表面均匀固定安装有方形凸块166，方形凸块166的棱角均开设有圆角，空隙环件165上端固定安装有环形壳体167，环形壳体167内充满碱性溶液，环形壳体167下端均匀开设有导流槽168，导流槽168内固定安装有塔形弹簧169，塔形弹簧169下端固定安装有弧形挡位件170，弧形挡位件170下端固定安装有抵柱171，圆台壳体上均匀开设有阶梯型凹槽172，阶梯型凹槽172下端固定安装有连接弹簧173，连接弹簧173下端固定安装有挤压件174，抵柱171下端与挤压件174固定连接，环形壳体167上端开设有进液漏斗175，进液漏斗175内以螺纹连接的方式连接有玻璃塞176；通过圆锥头柱161的形状便于其插入土壤中，通过支撑柱162与圆环壳体163相配合，使圆环壳体163与圆锥头柱161之间存在一定的空间，方便氧气排出，通过方形凸块166增大圆环壳体163与土壤的接触面积，当圆台壳体与土壤接触时，挤压件174受到挤压，带动抵柱171向上移动，使弧形挡位件170受到挤压力向上移动，环形壳体167内的碱性溶液通过导流槽168向下流动，最终碱性溶液覆盖在阳极插柱16区域，当设备进行电动修复时，由于氢离子的移动速度是氢氧根离子的1.8倍，因此通过碱性溶液与多余的氢离子进行中和反应，防止因酸碱度未及时被中和，而导致电流强度降低。
36.参阅图1，所述阴极插柱17的结构与阳极插柱16的结构相同，仅阴极插柱17内充满酸性溶液；通过酸性溶液与阴极插柱17附近的不溶性盐类反应，防止沉淀物附着在阴极插柱17表面，影响电导率，最终降低电流强度，且水溶态中的重金属相较于沉淀物中的重金属，水溶态中的重金属极易被电动修复。
37.参阅图2，所述电动插孔架18包括移动柱181，阳极插柱16与阴极插柱17上均固定安装有移动柱181，移动柱181上侧以滑动配合的方式连接有定位圆环182，定位圆环182下端固定安装有三脚支架183，定位圆环182上转动连接有螺纹杆184，螺纹杆184下侧以螺纹连接的方式连接有丝杠螺母185，丝杠螺母185与阳极插柱16之间固定连接，丝杠螺母185与阴极插柱17之间固定连接，定位圆环182上端固定安装有三脚手持件186，定位圆环182上端通过电机座固定安装有电机二187，电机二187输出轴通过联轴器与螺纹杆184固定连接，移动柱181与定位圆环182之间固定安装有可伸缩杆188；首先通过三脚支架183对定位圆环182进行支撑，使阳极插柱16与阴极插柱17分别位于待插入的位置，此时通过电机二187带动螺纹杆184转动，使移动柱181向下移动，带动阳极插柱16与阴极插柱17向下移动，直至插入土壤中的合适位置，通过可伸缩杆188对移动柱181进行定位。
38.参阅图1、图2与图7，所述排液架19包括集料孔191，圆环壳体163上均匀开设有集料孔191，集料孔191内固定安装有输送管192，所有的输送管192共同连接有主控制管193，收集盒194与定位圆环182固定连接，定位圆环182上固定安装有收集盒194，收集盒194下端固定安装有水泵195，主控制管193末端与水泵195固定连接；通过水泵195控制主控制管193，使污染物溶液通过集料孔191进入输送管192，最终进入收集盒194进行收集。
39.参阅图3，所述搅拌架24包括转动柱241，电机一23输出轴通过联轴器固定安装有转动柱241，转动柱241前端面固定安装有分隔板242，分隔板242下端面均固定安装有梳齿板243；通过电机一23带动转动柱241转动，使分隔板242与梳齿板243转动，对蚯蚓种苗与营
养土进行拨动，使其顺利掉入出料管25，且不会使蚯蚓种苗产生损伤。
40.继续参阅图3，所述插入架27包括电动伸缩杆271，出料管25下端固定安装有电动伸缩杆271，电动伸缩杆271下端固定安装有斜口管272，斜口管272上端固定安装有导向环273，导向环273与出料管25之间以滑动配合的方式相连接，斜口管272下端固定安装有切割环刀274；通过电动伸缩杆271带动斜口管272向下运动，使切割环刀274进入土壤中，然后通过电动伸缩杆271带动斜口管272向上运动，通过松土架28对该处的土壤进行松土处理，然后将蚯蚓种苗与营养土送入该处土壤中。
41.继续参阅图3，所述松土架28包括十字形刀281，插入架27下端固定安装有十字形刀281，十字形刀281下端均匀固定安装有弧形翻土刀282；通过十字形刀281与弧形翻土刀282相配合，便于对土壤进行翻土处理。
42.具体工作时，根据需要通过电动万向轮11带动定位件10移动至土壤上合适的位置后，通过电动插孔架18使阳极插柱16与阴极插柱17分别插入被污染后的土壤内，此时打开直流电源12的开关，使阳极插柱16与阴极插柱17之间的区域构成电场，使土壤中的污染物进行定向迁移，富集在阳极插柱16与阴极插柱17区域，通过排液架19将污染物溶液排出土壤，将污染物溶液进行收集，用于进行回收利用，当被污染的土壤经过电动修复单元1修复后，通过插入架27插入土壤中，此时打开电动阀门26，同时电机一23带动搅拌架24搅拌，使盛放盒体21内的蚯蚓种苗与营养土通过出料管25排出进入土壤中，同时电动万向轮11带动盛放壳体移动，使蚯蚓种苗与营养土遍布该区域的土壤，通过送土架对土壤进行松土，便于蚯蚓种苗运动。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。