一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置的制作方法

1.本实用新型涉及污染土壤处理修复领域，具体涉及一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置。


背景技术：

2.随着社会经济的发展，矿业开采、工业生产、农业施肥等人为活动使得土壤重金属含量不断累积，已超出土壤自净能力，严重危害社会环境和公众健康。
3.对于重金属污染土壤，可通过淋洗、固化-稳定化、化学氧化/还原、植物修复、电动力等方法进行修复处理。电动力修复技术通过在污染场地布设电极，电极端施加电压，将重金属从土壤颗粒表面解析至孔隙水水溶液中，而后在电迁移、电渗析、电泳、扩散等作用下迁移至电极室去除。具有对土壤结构影响小、二次污染小，可灵活采用原位或异位修复方式等优点，具有较好的应用前景。传统电动修复研究以一维电场(即一阴极一阳极)为主，场地土壤电位差不稳定，有效工作区较小，使得修复时间长，重金属去除率差，治理成本高。采用二维电场电动力修复技术能显著提高电场有效工作区，缩短修复时间，提高重金属去除率。淋洗技术能显著加快重金属与土壤颗粒之间解吸时间，具有修复周期短效率高等优点，但是对黏土等低渗透性土壤修复效果差。综上，设计一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置是相关领域内技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置，包括直流电源、第一储液室、第二储液室、第三储液室、第四储液室、电极室以及土壤室，所述电极室设置于土壤室内，所述电极室的数量为多个，包括位于土壤室内的中间电极室以及设置于中间电极室周围的外围电极室，所述电极室内设分别设置电极柱，所述中间电极室内的电极柱与直流电源阴极连接，所述外围电极室内的电极柱与直流电源阳极连接，所述第一储液室通过第一出液管伸入土壤室内并连接喷淋头，所述第二储液室通过第二出液管与外围电极室连接，所述第三储液室、第四储液室分别通过第三出液管、第四出液管与中间电极室连接。
5.进一步地，所述电极室为多孔柱，所述电极柱为石墨电极柱。
6.进一步地，所述电极室内壁设有滤纸。
7.进一步地，所述第一出液管、第二出液管、第三出液管上分别设置蠕动泵。
8.进一步地，所述直流电源阴极上连接电流表。
9.进一步地，所述第一储液室内存储淋洗剂、第二储液室内存储阳极修复液、第三储液室内存储阴极修复液、第四储液室内存储溢出液。
10.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：本实用新型将电动修复与淋洗修复相结合，以电动-淋洗联用技术修复重金属污染土壤，对重金属pb、cd的去除效果较高，去除率分别达80％、70％；本实用新型采用的二维电动力修复技术，大大提高了电场有效工作
区，使得待修复土壤中重金属均能得到有效去除。
附图说明
11.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解的是，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
12.图1是本实用新型一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置中电极室、电极柱与直流电源的连接示意图。
13.图2是本实用新型一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置中电极室与各储液室的连接示意图。
14.图3是本实用新型一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置的拆分示意图。
15.图4是本实用新型一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置中电极室的分布示意图。
具体实施方式
16.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
17.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
18.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
19.在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
20.此外，若出现术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
21.在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。
22.在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是
可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
23.实施例
24.一种电动-淋洗联合修复复合重金属污染土壤的装置，包括直流电源1、第一储液室2、第二储液室3、第三储液室10、第四储液室11、电极室4以及土壤室5，电极室4设置于土壤室5内，电极室4的数量为多个，包括位于土壤室5内的中间电极室401以及设置于中间电极室401周围的外围电极室402，电极室4内设分别设置电极柱6，本实施例中，电极室4为多孔柱，电极柱6为石墨电极柱，中间电极室401内的电极柱6与直流电源1阴极连接，外围电极室402内的电极柱6与直流电源1阳极连接，直流电源1阴极上连接电流表15，第一储液室2通过第一出液管7伸入土壤室内并连接喷淋头8，第二储液室3通过第二出液管9与外围电极室402连接，第三储液室10、第四储液室11分别通过第三出液管12、第四出液管13与中间电极室401连接；第一出液管7、第二出液管9、第三出液管12上分别设置蠕动泵14，电极室4内壁设有滤纸。
25.本实施例中，第一储液室2内存储淋洗剂、第二储液室3内存储阳极修复液、第三储液室10内存储阴极修复液、第四储液室11内存储溢出液。
26.在具体实施时，可以通过以下方法实现：按照一定的水土比0.5:1将淋洗液0.1mol/l柠檬酸溶液加入污染土壤中，搅拌均匀后放置24h后排出多余溶液。将多孔电极柱放置在修复装置中，电极柱内壁覆一层滤纸，后将柱状电极放置于内；将淋洗后的土壤移至电动力修复装置中，通过蠕动泵将阳极修复液0.3mol/l柠檬酸溶液添加至阳极室，阴极修复液0.1mol/l柠檬酸溶液添加至阴极室，与待修复土壤高度保持一致，接通电源，电压为2v/cm，初始电流为0.7a，修复时间为8d。完成对重金属复合污染土壤的修复。采取20个点位土壤，测土壤中残留的pb、cd含量。pb平均去除率为72.2％，cd平均去除率为60.9％。
27.在具体实施时，还可以通过以下方法实现：按照一定的水土比0.5:1将淋洗液0.1mol/l edta-2na溶液加入污染土壤中，搅拌均匀后放置24h后排出多余溶液。将多孔电极柱放置在修复装置中，电极柱内壁覆一层滤纸，后将柱状电极放置于内；将淋洗后的土壤移至电动力修复装置中，通过蠕动泵将阳极修复液0.3mol/l柠檬酸溶液添加至阳极室，阴极修复液0.1mol/l柠檬酸溶液添加至阴极室，与待修复土壤高度保持一致，接通电源，电压为2v/cm，初始电流为0.8a，修复时间为8d。完成对重金属复合污染土壤的修复。修复后采取20个点位土壤，测土壤中残留的pb、cd含量。pb平均去除率为81.3％，cd平均去除率为71.6％。
28.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。