用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置制造方法及圖紙

用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置，包括電解液凈化處理機構和pH酸堿度自動控制機構；電解液凈化處理機構包括陽極凈化處理結構和陰極凈化處理結構，陽極凈化處理結構包括陽極電解液儲備池，陽極電解液儲備池設有第三連接管，第三連接管上設有第三蠕動泵和陽極電解液凈化吸附柱，陽極電解液儲備池還設有第五連接管，第五連接管上設有第五蠕動泵。本實用新型專利技術設計合理，可實現陰極電解液、陽極電解液的pH自動控制以及電解液的凈化處理。

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于土壤修復
，具體涉及用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置。
技術介紹
在當今社會，隨著經濟的發展和城市化進程的加快，含有重金屬的污染物通過工業活動、農業生產、交通運輸等各種途徑進入到土壤中，造成了土壤中重金屬的嚴重污染，土壤重金屬污染逐漸成為世界越來越關注的環境問題之一。人類活動導致了重金屬在土壤中過量沉積，遠遠的超過了其環境背景值，因而引發了嚴重的環境污染。據悉我國被重金屬污染的農業土地面積約占我國總耕地面積的1/5，所以重金屬污染土壤的修復問題迫在眉睫。土壤的修復技術從操作方式上可以分為原位修復和異位修復兩種，因原位修復具有環境影響小、可現場進行、經濟效益高等優點，各國的研究學者對重金屬污染土壤的原位修復做了廣泛的研究。從操作原理上可分為物理法、化學法、生物法三類。物理修復主要有客土法、去土法、翻土法、玻璃化技術和熱解吸收技術；化學修復主要有土壤淋洗法、改良劑法、化學固定、電動修復技術等；生物修復主要有植物修復和微生物修復技術；每種技術都有各自的局限性和適用性。電動力學修復技術是一種新興的重金屬污染土壤原位修復技術，其原理是在受重金屬污染的土壤中插入電極，并在兩端施加直流電，使污染物在電場作用下發生電化學反應，重金屬離子在電遷移、電滲析和電泳和自由擴散四種機制下遷移、富集于某一區域，最終達到去除土壤中重金屬污染物的目的。電動力學修復技術因其具有修復周期短、成本低廉、操作簡單易行、無二次污染之慮的優點，而被越來越多的國家和研究者接受，已成功應用于一些重金屬污染土壤的原位修復。目前土壤重金屬電動修復實驗結構自動化程度低，人為影響較大，一定程度上阻礙了土壤重金屬修復技術的發展。隨著電動修復電極反應的進行，在陰極、陽極分別產生大量的OH-和H+，OH-和H+電場作用下的移動導致土壤pH的上升和下降，進而影響重金屬離子在土壤中的遷移，因此控制土壤pH是土壤重金屬電動修復的關鍵問題之一；在電動修復過程中，由于實驗要求不同，每次采樣點的位置不同，因而對土壤進行定點取樣也是遇到的眾多難題之一；重金屬等污染物質會大量遷移到電解液中，電解液的不合理處理會造成環境的污染與資源的浪費，所以電解液的凈化處理也成為亟需解決的問題。因而，迫切需要提供一種完整有效的可實現土壤的自動定位取樣、電解液的凈化處理以及可實現電解液pH可控的土壤重金屬電動修復結構，進而提高電動修復效率以及自動化程度，有利于電動修復技術的開展與深入研究。
技術實現思路
針對現有技術存在的缺陷，本技術提供了一種用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置,在土壤的重金屬原位修復中實現陰極電解液、陽極電解液的pH自動控制以及電解液的后續凈化處理。為解決上述技術問題，本技術所采用的技術方案如下：用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置，包括電解液凈化處理機構和pH酸堿度自動控制機構；電解液凈化處理機構包括陽極凈化處理結構和陰極凈化處理結構，陽極凈化處理結構包括陽極電解液儲備池，陽極電解液儲備池設有第三連接管，第三連接管上設有第三蠕動泵和陽極電解液凈化吸附柱，陽極電解液儲備池還設有第五連接管，第五連接管上設有第五蠕動泵；陰極凈化處理結構包括陰極電解液儲備池，陰極電解液儲備池設有第四連接管，第四連接管上設有第四蠕動泵和陰極電解液凈化吸附柱，陰極電解液儲備池還設有第六連接管，第六連接管上設有第六蠕動泵；pH酸堿度自動控制機構包括堿液自動控制結構和酸液自動控制結構，堿液自動控制結構包括堿液儲備池和陽極電解液pH測定儀，堿液儲備池設有第一連接管，第一連接管上安裝有第一蠕動泵；酸液自動控制結構包括酸液儲備池和陰極電解液pH測定儀，酸液儲備池設有第二連接管，第二連接管上安裝有第二蠕動泵。還包括第一PLC控制器，第一PLC控制器通過控制電纜分別與陽極電解液pH測定儀、陰極室電解液pH測定儀、第一蠕動泵、第二蠕動泵、第三蠕動泵、第四蠕動泵、第五蠕動泵和第六蠕動泵連接。第一蠕動泵、第二蠕動泵、第三蠕動泵、第四蠕動泵、第五蠕動泵和第六蠕動泵均為單通道蠕動泵。采用上述技術方案，土壤重金屬電動修復系統還包括電動修復室裝置和土壤自動采樣裝置；土壤自動采樣裝置包括直線電機和采樣器，直線電機的動子上安裝有向下設置的電動推桿，采樣器安裝在電動推桿下端部；電動修復室裝置包括直流電源和實驗箱，實驗箱內設有兩塊隔板，兩塊隔板將試驗箱自左向右依次分隔為陽極室、土壤室和陰極室，隔板上均勻開設有直徑大于或等于1cm的孔，隔板的一側表面上鋪設有濾布，直線電機的滑軌水平安裝在土壤室的內壁上部，采樣器的工作端朝向土壤室；陽極室的內壁上部水平設有第一橫板，第一橫板自左向右依次設有第一安裝孔、第二安裝孔、第三安裝孔、第四安裝孔和第五安裝孔，第一安裝孔安裝有向下設置的第一攪拌器，第三安裝孔安裝有向下設置的陽極電極桿；陰極室的內壁上部水平設有第二橫板，第二橫板自右向左依次設有第六安裝孔、第七安裝孔、第八安裝孔、第九安裝孔和第十安裝孔，第六安裝孔安裝有向下設置的第二攪拌器，第八安裝孔安裝有向下設置的陰極電極桿；直流電源分別通過供電電纜連接第一攪拌器、第二攪拌器、陽極電極桿和陰極電極桿；第一橫板和第二橫板上均開設有透氣孔。本技術中的陽極電解液儲備池內部通過第三連接管與陽極室內部鏈接，第三連接管穿設并固定在第二安裝孔內，陽極電解液儲備池還通過第五連接管連接陽極室并伸入到陽極室內；陰極電解液儲備池內部通過第四連接管與陰極室內部鏈接，第四連接管穿設并固定在第七安裝孔內；陽極電解液pH測定儀安裝在第四安裝孔內，陽極電解液pH測定儀的測定端向下延伸到陽極室內，堿液儲備池通過第一連接管穿過第五安裝孔并伸入到陽極室內；陰極電解液pH測定儀安裝在第九安裝孔內，陰極電解液pH測定儀的測定端向下延伸到陰極室內，酸液儲備池通過第二連接管穿過第十安裝孔并伸入到陰極室內。采用上述技術方案，本技術具有以下有益效果：1、本實施例所修復的污染土壤為實驗室配置的鎘污染土壤，試驗土壤取自某地普通地表0~20cm處土壤，將采回的土壤放于室內通風處風干至恒重后磨細過篩使其顆粒度為1mm；再將該土用一定濃度的鎘溶液混勻，使配置的鎘污染土壤的含水率約為30%，用王水一高氯酸消煮法測得污染土壤中的鎘濃度約為500mg/kg；2、將鎘污染土壤裝入土壤室中，將土壤室與陽極室、陰極室用隔板隔開，隔板上均布有1cm的小孔，并附著一層58μm的濾布；根據試驗要求，土壤室的內部尺寸為20cm×15cm×10cm，電極室的內部尺寸為10cm×15cm×l0cm，在兩個電極室的上方均安裝有用來固定攪拌器的橫板，每個橫板上均開有5個2cm的小孔，用來安裝石墨電極、電解液pH測定儀插孔、連接管道插孔以及排氣孔；排氣孔分別用來導出陰、陽兩極產生的氫氣和氧氣；3、取配置好的鎘污染土壤3kg置于土壤室內均衡24h，在陰極室、陽極室內放入電解液；0.1mol/LKCl溶液；在陰極室、陽極室內分別插入陽極電極桿和陰極電極桿，接上直流電源，形成一個閉合的回路；通電前，第二PLC控制器控制采樣器在土壤室內進行取樣；4、取樣完成后打開直流電源，進行電動修復實驗，通過第一PLC控制器，設置陰極室、陽極室的電解液的pH值維持在6本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置，其特征在于：包括電解液凈化處理機構和pH酸堿度自動控制機構；電解液凈化處理機構包括陽極凈化處理結構和陰極凈化處理結構，陽極凈化處理結構包括陽極電解液儲備池，陽極電解液儲備池設有第三連接管，第三連接管上設有第三蠕動泵和陽極電解液凈化吸附柱，陽極電解液儲備池還設有第五連接管，第五連接管上設有第五蠕動泵；陰極凈化處理結構包括陰極電解液儲備池，陰極電解液儲備池設有第四連接管，第四連接管上設有第四蠕動泵和陰極電解液凈化吸附柱，陰極電解液儲備池還設有第六連接管，第六連接管上設有第六蠕動泵；pH酸堿度自動控制機構包括堿液自動控制結構和酸液自動控制結構，堿液自動控制結構包括堿液儲備池和陽極電解液pH測定儀，堿液儲備池設有第一連接管，第一連接管上安裝有第一蠕動泵；酸液自動控制結構包括酸液儲備池和陰極電解液pH測定儀，酸液儲備池設有第二連接管，第二連接管上安裝有第二蠕動泵。

【技術特征摘要】
1.用于土壤重金屬電動修復系統的電解液酸堿度處理裝置，其特征在于：包括電解液凈化處理機構和pH酸堿度自動控制機構；電解液凈化處理機構包括陽極凈化處理結構和陰極凈化處理結構，陽極凈化處理結構包括陽極電解液儲備池，陽極電解液儲備池設有第三連接管，第三連接管上設有第三蠕動泵和陽極電解液凈化吸附柱，陽極電解液儲備池還設有第五連接管，第五連接管上設有第五蠕動泵；陰極凈化處理結構包括陰極電解液儲備池，陰極電解液儲備池設有第四連接管，第四連接管上設有第四蠕動泵和陰極電解液凈化吸附柱，陰極電解液儲備池還設有第六連接管，第六連接管上設有第六蠕動泵；pH酸堿度自動控制機構包括堿液自動控制結構和酸液自動控制結構，堿液自動控制結構包括堿液儲備池...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李亞林，劉蕾，李婷婷，喬曉丹，王冰冰，
申請(專利權)人：河南工程學院，
類型：新型
國別省市：河南;41