一种磁化电动修复土壤的试验装置的制作方法

本技术属于环保，具体涉及一种磁化电动修复土壤的试验装置。

背景技术：

1、土壤系统是人类赖以生存和发展的重要生态系统之一。近年来，人类活动以及长期的大气沉降致使土壤中的污染物浓度持续增加，土壤污染在我国日益严重和普遍,对生态环境和人类健康构成了严重威胁。因此，研究土壤修复技术对营造健康生态环境至关重要。

2、电动修复技术是一种环境友好的土壤污染修复技术。该技术原理简单，设备要求不高,利用插入土壤中的两个电极在污染土壤两端加上电场，土壤中的污染物在电渗析、电迁移、电泳、扩散等电化学和电动力学的复合作用下富集到土壤局部区域进行集中处理，即可完成原位修复。电动修复目前主要存在修复时间长，修复能耗高的问题。

3、一些研究表明，磁场对电动修复有促进作用。一方面，带电粒子在磁场中做切割磁感线的运动时会受到洛伦兹力的作用，进而影响带电粒子的运动轨迹和速率，改善重金属离子的传质过程。另一方面，磁场处理可增强分子间氢键作用，减小溶液的黏度和表面张力，增强溶液的溶解度和提高水处理中混凝反应的效果,加快液相传质进程。

4、因此，开展磁化电动修复土壤的试验，对提高土壤电动修复效率，缩短修复时间具有重要的指导性意义。但目前磁化电动修复土壤研究较少，相关的试验设备也很有限。

5、中国发明专利申请cn109127706a公开了一种重金属污染土磁助电动修复装置，其特征在于：包括内部结构和外部结构；所述内部结构包括箱体、阳极室隔板、阴极室隔板、阳极板和阴极板；所述外部结构包括磁铁、电解液储存罐和蠕动泵；本发明通过电场和磁场的联合作用，使土壤中的重金属离子快速定向移动到规定区域，从而达到修复土壤的目的。中国发明专利申请cn112170476a公开了种重金属污染土壤的磁化电动修复装置和修复方法，磁化电动修复装置包括土壤室、电解隔板、阳极室、阴极室、阳极铁板电极、阴极石墨电极、直流电源以及土壤室的前后两外侧壁设置的凹槽内放置的电磁铁，通过创造增加磁场后，增大作业电流。上述专利文献中公开的磁助/化电动修复装置紧贴箱体前后侧壁，磁铁对应方向垂直于阴阳电极形成电场后产生的电流方向，无法实现磁场方向和磁场力的改变，无法满足多磁场试验条件。

技术实现思路

1、本实用新型针对上述技术问题，目的在于提供一种可实现多磁场试验条件的磁化电动修复土壤的试验装置。

2、为达到上述目的，本实用新型的采用的技术方案如下：

3、一种磁化电动修复土壤的试验装置，包括电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱和磁场发生系统；所述土壤试验箱内设有垂直设置的带孔隔板，所述隔板将土壤试验箱划分为电解液室与修复室；所述电源系统包括直流电源、阴极和阳极，所述阴极和阳极置于所述电解液室中，形成阴极电解液室与阳极电解液室；所述电解液传输系统与所述电解液室连通；所述磁场发生系统包括若干个底座、转向万用夹和磁铁，所述底座安装在所述土壤试验箱的外壁上，所述转向万用夹配置有伸缩杆件，通过所述伸缩杆件与所述底座连接，所述磁铁置于转向万用夹的夹具中。

4、上述技术方案中，电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱可构成现有技术中的电动修复技术，通过在所述土壤试验箱的外壁上安装夹取有磁铁的转向万用夹，通过调整伸缩杆件长度和转向万用夹方向，满足具体试验设计要求的磁铁方向和磁铁位置，得到可变方向、可变强度的磁场。

5、进一步地，所述电解液传输系统包括电解液储存罐、电解液蠕动泵以及电解液输送管道，所述电解液输送管道的一端连通所述电解液室，另一端依次连接所述电解液蠕动泵与所述电解液储存罐。

6、进一步地，所述电解液室的外向侧壁开有电解液注入孔和电解液排放孔；所述电解液注入孔与所述电解液输送管道连通。

7、进一步地，所述电解液注入孔开设在电解液室的外向侧壁的下端，电解液排放孔开设在侧壁上端。

8、所述电解液排放孔用于控制所述阳极电解液室和阴极电解液室中的电解液水位，可通过电解液输送管道连通废液槽或电解液回收槽回收处理。

9、进一步地，所述伸缩杆件与底座为可拆卸连接，不使用时，可将所述转向万用夹取下。

10、进一步地，所述磁铁为永磁铁；实施时可根据试验要求选择合适的永磁铁种类，如钕铁硼磁铁。

11、进一步地，所述磁铁为电磁铁，所述电磁铁与所述直流电源电连接。

12、进一步地，所述磁场发生系统还包括可变电阻，所述可变电阻与所述电磁铁串联。

13、通过调节可变电阻，可在一定范围内改变电磁铁的电流，进而改变磁场的磁力大小。

14、进一步地，所述可变电阻选自电位器、滑动变阻器、电阻箱的一种或多种。

15、进一步地，为了避免试验装置对永磁铁磁场产生影响，所述电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱、底座、转向万用夹为非磁性材料。

16、进一步地，所述非磁性材料为有机玻璃、陶瓷、铝、奥氏体不锈钢的一种。

17、与现有技术相比，本实用新型所具有的有益效果为：

18、(1)本实用新型提供一种简单有效的可实现多磁场试验条件的磁化电动修复土壤的试验装置。通过选择不同的磁铁种类、调节土壤试验箱侧壁外夹取了磁铁的带伸缩杆的转向万用夹的方向和长度，可以获得试验设计要求的磁场方向和强度。

19、(2)土壤试验箱侧壁外的带伸缩杆的转向万用夹可取下，方便收纳。

技术特征：

1.一种磁化电动修复土壤的试验装置，包括电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱和磁场发生系统；所述土壤试验箱内设有垂直设置的带孔隔板，所述隔板将土壤试验箱划分为电解液室与修复室；所述电源系统包括直流电源、阴极和阳极，所述阴极和阳极置于所述电解液室中，形成阴极电解液室与阳极电解液室；所述电解液传输系统与所述电解液室连通；其特征在于，所述磁场发生系统包括若干个底座、转向万用夹和磁铁，所述底座安装在所述土壤试验箱的外壁上，所述转向万用夹配置有伸缩杆件，通过所述伸缩杆件与所述底座连接，所述磁铁置于转向万用夹的夹具中。

2.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述电解液传输系统包括电解液储存罐、电解液蠕动泵以及电解液输送管道，所述电解液输送管道的一端连通所述电解液室，另一端依次连接所述电解液蠕动泵与所述电解液储存罐。

3.根据权利要求2所述的试验装置，其特征在于，所述电解液室的外向侧壁开有电解液注入孔和电解液排放孔；所述电解液注入孔与所述电解液输送管道连通。

4.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述伸缩杆件与底座为可拆卸连接。

5.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述磁铁为永磁铁。

6.根据权利要求1所述的试验装置，其特征在于，所述磁铁为电磁铁，所述电磁铁与所述直流电源电连接。

7.根据权利要求6所述的试验装置，其特征在于，所述磁场发生系统还包括可变电阻，所述可变电阻与所述电磁铁串联。

8.根据权利要求7所述的试验装置，其特征在于，所述可变电阻选自电位器、滑动变阻器、电阻箱的一种或多种。

9.根据权利要求1-8任一项所述的试验装置，其特征在于，所述电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱、底座、转向万用夹为非磁性材料。

10.根据权利要求9所述的试验装置，其特征在于，所述非磁性材料为有机玻璃、陶瓷、铝、奥氏体不锈钢的一种。

技术总结
本技术提供了一种磁化电动修复土壤的试验装置，包括电源系统、电解液传输系统、土壤试验箱以及磁场发生系统，所述磁场发生系统包括若干个底座、转向万用夹和磁铁，所述底座安装在所述土壤试验箱的外壁上，所述转向万用夹配置有伸缩杆件，通过所述伸缩杆件与所述底座连接，所述磁铁置于转向万用夹的夹具中。通过磁铁的选择、对转向万用夹的调节可满足多磁场试验设计要求的磁场方向和强度，且转向万用夹为可拆卸式安装，操作简单，方便收纳。

技术研发人员：刘喜,肖劲光,张荷,陈伟,肖武
受保护的技术使用者：中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司
技术研发日：20230905
技术公布日：2024/5/10