CN101244424B - 重金属污染土壤淋洗实验装置 - Google Patents
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Abstract
一种重金属污染土壤淋洗实验装置，其实验装置包括：淋洗液储存器、蠕动泵、淋洗柱组、胶管、三通玻璃管、胶管夹和滤出液收集器。将安装在蠕动泵输入端的软管的端头浸入淋洗液储存器的液面下，将安装在蠕动泵输出端的软管与淋洗柱组相连；淋洗柱组是由若干个淋洗柱组成，每个淋洗柱之间通过胶管和三通玻璃管首尾相连，三通玻璃管伸出的一端安装有胶管夹；淋洗柱的柱体为有机玻璃管，在该有机玻璃管的上、下端口分别安装尼龙滤膜、O型胶垫和套扣，该套扣的中心处有连接管引出，该连接管通过胶管与三通玻璃管连接；淋洗柱组的下端通过胶管与滤出液收集器相连。本发明具有可对土柱不同深度淋洗液的浓度、变化以及淋洗效果进行测定且取样、测样方便的特点。
Description
技术领域
本发明涉及重金属污染土壤治理与修复领域，特别是一种重金属污染土壤淋洗实验装置。
背景技术
随着工业和农业的快速发展及乡村的城市化，我国土壤重金属污染问题日趋严重、土壤污染面积也在逐年增加，土壤重金属污染问题已经成为我国经济发展的笃绊，因此，对重金属污染土壤的治理与修复迫在眉睫。
重金属污染土壤修复主要有物理修复、化学修复和生物修复三种形式，而重金属污染土壤淋洗修复技术是为数不多的有效修复重金属污染土壤的技术之一，它是化学修复的一种形式，或者更确切地说，是物理化学修复。该修复技术在实际具体工程中的各项工艺参数指标(例如淋洗液种类的选择、浓度、用量、淋洗条件、预期淋洗效果及影响淋洗效果的因素等)的确定都需要通过实验室的模拟实验，先确定实验室条件下的最佳工艺参数，接着通过一系列小试、中试，进而在实际应用中确定适宜的淋洗条件。重金属污染土壤淋洗实验是最为常用的模拟实验，传统的重金属污染土壤淋洗实验装置一般是一段PVC材料的空心圆柱，其长度根据土壤的深度来确定，首先柱体的下端固定好滤布以防止土壤颗粒随淋洗液流出土柱，将重金属污染土壤模拟其自然状态下的土层顺序装入柱中，上端敞口，淋洗液由柱体上端口注入，流经土柱后的淋洗液通过下端滤布的过滤后进入滤出液收集器，接着对滤出液加以分析。这一传统装置主要通过监测滤出液中淋洗下来的重金属的浓度来评价淋洗效果，然而，传统实验装置存在如下缺欠：一、对于土柱不同深度淋洗液的浓度、变化以及淋洗效果方面缺乏了解；二、土柱较长时，取样和测样工作会十分困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以对土柱不同深度淋洗液的浓度、变化以及淋洗效果进行测定且取样、测样方便的重金属污染土壤淋洗实验装置。
为实现上述目的，本发明采用的方案为：一种重金属污染土壤淋洗实验装置，它包括：淋洗液储存器、蠕动泵、淋洗柱组、胶管、三通玻璃管、胶管夹和滤出液收集器。安装在蠕动泵输入端的软管的端头浸入淋洗液储存器的液面下，安装在蠕动泵输出端的软管与淋洗柱组相连。淋洗柱组是由若干个淋洗柱组成，每个淋洗柱之间通过胶管和三通玻璃管首尾相连，三通玻璃管伸出的一端安装有胶管夹。淋洗柱的柱体为有机玻璃管，在该有机玻璃管的上、下端口分别安装尼龙滤膜、O型胶垫和套扣，该套扣的中心处有连接管引出，该连接管通过胶管与三通玻璃管连接。淋洗柱组的下端通过胶管与滤出液收集器相连。
本发明的方法为：
1、根据研究目的和内容确定蠕动泵的通道数(即淋洗液的种类)及流速(即淋洗液的流速)。
2、根据土柱的长度确定淋洗柱个数。
3、先将尼龙滤膜和O型胶垫固定在每个淋洗柱的下端口，然后按照土层深度的顺序将土样从上而下依次添入各个淋洗柱内，再将尼龙滤膜和O型胶垫固定在每个淋洗柱的上端口，最后用套扣拧紧；各个淋洗柱之间通过胶管和三通玻璃管首尾连接，并在三通玻璃管伸出的一端安装胶管夹。
4、将蠕动泵输入端的软管的端头浸入淋洗液储存器的液面下，把蠕动泵输出端的软管与淋洗柱组连接起来，将淋洗柱组的下端的胶管与滤出液收集器相连接。
5、开启蠕动泵进行重金属污染土壤淋洗实验，对流入、流出各个淋洗柱的淋洗液水样进行测定。
6、实验结束后从各个淋洗柱取出土样，测定土样的各项处理指标。
对于较长的土柱，本发明设置了淋洗柱组，由土柱的长度确定淋洗柱个数，这样便于土样的取样和测样工作并可对土柱不同深度淋洗液的浓度、变化以及淋洗效果进行测定，方法简单，操作十分简便。同时，通过调整蠕动泵的通道数可同时进行不同重金属污染的土壤、不同重金属类型、淋洗液种类、浓度、pH等多种影响因素下的重金属污染土壤淋洗实验，
附图说明
图1为重金属污染土壤淋洗实验装置的示意图。
图2为淋洗柱的结构示意图。
图中各部件的标号为；1为淋洗液储存器、2为软管、3为蠕动泵、4为淋洗柱、5为胶管、6为三通玻璃管、7为胶管夹、8为滤出液收集器、9为有机玻璃管、10为套扣、11为尼龙滤膜、12为O型胶垫、13为连接管。
具体实施方式
见图1，本例中所列的一种重金属污染土壤淋洗实验装置包括：淋洗液储存器1、蠕动泵3、淋洗柱组、胶管5、三通玻璃管6、胶管夹7和滤出液收集器8。安装在蠕动泵3输入端的软管2的端头浸入淋洗液储存器1的液面下，安装在蠕动泵3输出端的软管2与淋洗柱组相连。蠕动泵3可以有数个通道，每个通道可连接一组实验装置，本实施例为了明了起见，图1为一组重金属污染土壤淋洗实验装置。淋洗柱组是由若干个淋洗柱4组成，每个淋洗柱4之间通过胶管5和三通玻璃管6首尾相连，三通玻璃管6伸出的一端安装有胶管夹7。见图2，淋洗柱4的柱体为有机玻璃管9，在该有机玻璃管9的上、下端口分别安装尼龙滤膜11、O型胶垫12和套扣10，该套扣10的中心处有连接管13引出，该连接管13通过胶管2与三通玻璃管连接，在最上端淋洗柱4的连接管13通过软管2与蠕动泵3相连。淋洗柱组的下端通过胶管5与滤出液收集器8相连。
本实施例的方法为：
1、根据研究目的采用2mmol/L柠檬酸作为淋洗液并将该淋洗液储存于淋洗液储存器1中，确定蠕动泵3的通道数为1，，蠕动泵流速(即淋洗液的流速)设定为10ml/min。
2、以重金属镉污染土壤为研究对象，土柱的总长度为60cm，采用3个淋洗柱4，每个淋洗柱4的长度20cm，内径为2cm。
3、先将尼龙滤膜11和O型胶垫12固定在每个淋洗柱4的下端口，然后按照土层深度0-20cm、20-40cm、40-60cm的顺序将土样从上而下依次添入各个淋洗柱4内，再将尼龙滤膜11和O型胶垫12固定在每个淋洗柱4的上端口，最后用套扣10拧紧；各个淋洗柱4之间通过胶管5和三通玻璃管6首尾连接，并在三通玻璃管6伸出的一端安装胶管夹7。
4、将蠕动泵3输入端的软管2的端头浸入淋洗液储存器1的液面下，把蠕动泵3输出端的软管2与淋洗柱组连接起来，将淋洗柱组的下端的胶管5与滤出液收集器8相连接。
5、开启蠕动泵3进行重金属镉污染土壤淋洗实验，淋洗液以10ml/min的流速按土层顺序依次通过各个淋洗柱4，而各个淋洗柱4均有取样处，由胶管夹7控制，对流入、流出各个淋洗柱4的淋洗液水样进行测定。
6、实验结束后从各个淋洗柱4取出土样，测定土样的各项处理指标。
Claims (2)
1.一种重金属污染土壤淋洗实验装置，其实验装置包括：淋洗液储存器、蠕动泵、淋洗柱组、胶管、三通玻璃管、胶管夹和滤出液收集器，其特征是：安装在蠕动泵输入端的软管的端头浸入淋洗液储存器的液面下，安装在蠕动泵输出端的软管与淋洗柱组相连；淋洗柱组是由若干个淋洗柱组成，每个淋洗柱之间通过胶管和三通玻璃管首尾相连，三通玻璃管伸出的一端安装有胶管夹；淋洗柱的柱体为有机玻璃管，在该有机玻璃管的上、下端口分别安装尼龙滤膜、O型胶垫和套扣，该套扣的中心处有连接管引出，该连接管通过胶管与三通玻璃管连接；淋洗柱组的下端通过胶管与滤出液收集器相连。
2.一种利用权利要求1所述重金属污染土壤淋洗实验装置进行重金属污染土壤淋洗的实验方法，其特征是：
(1)、根据研究目的和内容确定蠕动泵的通道数及流速；
(2)、根据土柱的长度确定淋洗柱个数；
(3)、先将尼龙滤膜和O型胶垫固定在每个淋洗柱的下端口，然后按照土层深度的顺序将土样从上而下依次添入各个淋洗柱内，再将尼龙滤膜和O型胶垫固定在每个淋洗柱的上端口，最后用套扣拧紧；各个淋洗柱之间通过胶管和三通玻璃管首尾连接，并在三通玻璃管伸出的一端安装胶管夹；
(4)、将蠕动泵输入端的软管的端头浸入淋洗液储存器的液面下，把蠕动泵输出端的软管与淋洗柱组连接起来，将淋洗柱组的下端的胶管与滤出液收集器相连接；
(5)、开启蠕动泵进行重金属污染土壤淋洗实验，对流入、流出各个淋洗柱的淋洗液水样进行测定；
(6)、实验结束后从各个淋洗柱取出土样，测定土样的各项处理指标。
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