CN104991594A - 一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置 - Google Patents

Abstract

一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，涉及一种模拟实验装置，所述装置包括箱体（4）、负压发生器（7）、模拟饱和带水流速装置（9）、水箱（11）、蠕动泵（12）、PLC控制柜（13）；箱体（4）的一侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔（2）；箱体上面为可拆卸式上盖（1），上盖与箱体之间采用若干搭扣（3）连接；箱体（4）内腔的底板上面设有温控装置（6）；该装置利用传感器对土壤的温度、湿度及电导率进行测量，利用测量仪完成土壤pH值和氧化还原电位的测量。装置小巧灵活、易于搬运，对实验所用土壤进行温度控制，具有调节土壤中氧气含量、完成土壤样品提取等功能。

Description

一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置

技术领域

    本发明涉及一种模拟实验装置，特别是涉及一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置。

背景技术

目前，国内外对土壤的研究主要集中在土壤修复机理和处理技术这两个方面。机理研究主要是各种污染物、修复剂等对土壤污染与修复的效果研究。处理技术研究主要指运用生物、化学、物理、以及联合手段进行土壤污染处理。

土壤修复技术的应用很大程度上依赖于修复设备支撑，同时国内的土壤类型、条件和场地污染的特殊性决定了需要发展更多具有自主知识产权并适合于国情的实用性技术与设备，这不仅是土壤环境保护与技术产业化的需求，也是使我国这一新兴产业进入国际环境修复市场竞争的需求。

我国现阶段关于污染土壤的修复治理还不完善，相关污染土壤的修复治理体系尚未建立完成。部分人关于土壤污染的危害知之甚少，对土壤污染的关注较少，在一定程度上也影响了治理污染土壤体系的建立。国内研究土壤污染扩散规律的设备不足，处理污染土壤的设备主要以大型为主，小型为辅，实验室用设备功能单一。对于实验室内可以模拟土壤污染规律和模拟污染土壤修复的设备更是缺乏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，该装置利用传感器对土壤的温度、湿度及电导率进行测量，利用测量仪完成土壤pH值和氧化还原电位的测量。装置小巧灵活、易于搬运，可以对实验所用土壤进行温度控制，同时具有调节土壤中氧气含量、完成土壤样品提取等功能。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，所述装置包括箱体、上盖、温控装置、负压发生器、模拟饱和带水流速装置、水注入口、水箱、蠕动泵、PLC控制柜、氧含量检测调节装置、压力表；箱体的一侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔；箱体上面为可拆卸式上盖，上盖与箱体之间采用若干搭扣连接；箱体内腔的底板上面设有温控装置；箱体的下方安有车轮，箱体底板下方还安有一个托架，托架内装有负压发生器；与箱体可透视玻璃相邻一个箱板的上部安有PLC控制柜）、氧含量检测调节装置和压力表；该箱板的PLC控制柜下方设有空气接口、氮气接口和空压机接口；该箱板的下方还安有水箱，水箱的上面安有蠕动泵，水箱旁边的箱板上设有一个水注入口，在箱体内腔该水注入口的箱板内侧安有模拟饱和带水流速装置。

所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，所述托架的上方正对着温控装置。

所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，所述水箱与该水注入口通过水管相连。

所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，所述模拟饱和带水流速装置中间为一通孔，该通孔的一端与水注入口相通，该通孔的另一端与箱体内腔相通。

本发明的优点与效果是：

该装置不仅可以模拟土壤的污染过程，研究污染物的扩散规律，而且可以对污染的土壤进行修复，应用于多种污染物、修复剂的研究，不受土壤种类局限，灵活性强，适合于大力推广及深入研究。同时填补了模拟土壤污染与修复实验设备研究的空白。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的左视图。

图中部件编号为：上盖1、小孔2、搭扣3、箱体4、车轮5、温控装置6、负压发生器7、托架8、模拟饱和带水流速装置9、水注入口10、水箱11、蠕动泵12、PLC控制柜13、氧含量检测调节装置14、压力表15、空气接口16、氮气接口17、空压机接口18。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例对本发明做进一步说明。

本装置包括箱体、上盖、负压发生器、模拟饱和带水流速装置、水箱、氧含量检测调节装置、PLC控制柜、压力表、蠕动泵、温控装置和水注入口。箱体的一侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔，这些小孔用于土壤提取及注入；箱体上面为可拆卸式上盖，上盖与箱体之间采用若干搭扣连接，保证上盖与箱体之间的工作稳定性；在箱体内腔的底板上面设有温控装置。在箱体的下方安有车轮，在箱体底板下方还安有一个托架，托架内装有负压发生器；托架的上方正对着温控装置。与箱体可透视玻璃相邻一个箱板的上部安有PLC控制柜、氧含量检测调节装置和压力表，氧含量检测调节装置通过管道可以检测调节箱体内部氧含量；在该箱板的PLC控制柜下方设有空气接口、氮气接口和空压机接口，通过空气接口、氮气接口和空压机接口可以实现外部的各种气体输入到箱体内腔；在该箱板的下方还安有水箱，水箱的上面安有蠕动泵，在水箱旁边的箱板上设有一个水注入口，水箱与该水注入口通过水管相连；在箱体内腔该水注入口的箱板内侧安有模拟饱和带水流速装置，该模拟饱和带水流速装置中间为一通孔，该通孔的一端与水注入口相通，该通孔的另一端与箱体内腔相通。

操作时，将具有一定土壤的紧实度、温湿度、电导率、饱和带水流速、氧含量、酸碱度等参数的土壤通过箱体上端放置于箱体中，然后将污染物注入到土壤中，以便研究污染物在土壤中的扩散规律，确定修复处理方法。实验时，根据不同的实验方案，选用特制修复剂注入到含有污染物的土壤中，修复剂的选用种类主要由污染物的特点决定，研究该修复剂对污染土壤的修复处理效果。土壤温度通过温控装置中安装的加热元件来实现温度可控；土壤湿度可以在装入模拟箱体前，调配水土比例，然后装入模拟箱体中；土壤饱和带水流速缓慢，需要限制水流速装置，并配以供水装置，此设备的水箱中储存的水，在蠕动泵的作用下，通过水注入口流入到箱体内部的模拟饱和带水流速装置的一端，经过模拟饱和带水流速装置的另一端流入到箱体内部。通过氮气接口、空气接口向模拟箱体中分别注入氮气、氧气来实现对土壤内的氧含量调节；为防止设备内部压力过高，导致密闭失效，采用压力表监测模拟装置中气体压力，并设负压发生器，抽取气体，调节内部压力。为确定内部氧气含量是否符合条件，利用安装的氧含量检测调节装置进行监测。收集负压发生器出口气体，对其进行检验分析，可以了解内部反应变化。利用注入/取样装置通过箱体一侧面上的小孔来实现对模拟箱体内部土壤样品提取和污染物/修复剂的注入。通过可透视玻璃可以观察箱体内部土壤的反应变化情况。

实施例1：

见图1和图2，一种土壤污染过程与修复模拟实验设备，包括箱体4、上盖1、温控装置6、负压发生器7、模拟饱和带水流速装置9、水注入口10、水箱11、蠕动泵12、PLC控制柜13、氧含量检测调节装置14、压力表15。箱体4的一侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔2，这些小孔用于土壤提取及注入；箱体上面为可拆卸式上盖1，上盖与箱体之间采用若干搭扣3连接，保证上盖1与箱体4之间的工作稳定性；在箱体4内腔的底板上面设有温控装置6。在箱体4的下方安有车轮5，在箱体4底板下方还安有一个托架8，托架8内装有负压发生器7；托架8的上方正对着温控装置6。与箱体4可透视玻璃相邻一个箱板的上部安有PLC控制柜13、氧含量检测调节装置14和压力表15，氧含量检测调节装置14通过管道可以检测调节箱体4内部氧含量；在该箱板的PLC控制柜13下方设有空气接口16、氮气接口17和空压机接口18，通过空气接口16、氮气接口17和空压机接口18可以实现外部的各种气体输入到箱体内腔；在该箱板的下方还安有水箱11，水箱11的上面安有蠕动泵12，在水箱11旁边的箱板上设有一个水注入口10，水箱11与该水注入口10通过水管相连；在箱体内腔该水注入口10的箱板内侧安有模拟饱和带水流速装置9，该模拟饱和带水流速装置9中间为一通孔，该通孔的一端与水注入口相通，该通孔的另一端与箱体内腔相通。

Claims (4)

1.一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，其特征在于，所述装置包括箱体（4）、上盖（1）、温控装置（6）、负压发生器（7）、模拟饱和带水流速装置（9）、水注入口（10）、水箱（11）、蠕动泵（12）、PLC控制柜（13）、氧含量检测调节装置（14）、压力表（15）；箱体（4）的一侧面为可透视玻璃，箱体的另三个侧面为不可透视的箱板，其中与可透视玻璃相对的箱板上设有数排小孔（2）；箱体上面为可拆卸式上盖（1），上盖与箱体之间采用若干搭扣（3）连接；箱体（4）内腔的底板上面设有温控装置（6）；箱体（4）的下方安有车轮（5），箱体（4）底板下方还安有一个托架（8），托架（8）内装有负压发生器（7）；与箱体（4）可透视玻璃相邻一个箱板的上部安有PLC控制柜（13）、氧含量检测调节装置（14）和压力表（15）；该箱板的PLC控制柜（13）下方设有空气接口（16）、氮气接口（17）和空压机接口（18）；该箱板的下方还安有水箱（11），水箱（11）的上面安有蠕动泵（12），水箱（11）旁边的箱板上设有一个水注入口（10），在箱体内腔该水注入口（10）的箱板内侧安有模拟饱和带水流速装置（9）。

2.根据权利要求1所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，其特征在于，所述托架（8）的上方正对着温控装置（6）。

3.根据权利要求1所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，其特征在于，所述水箱（11）与该水注入口（10）通过水管相连。

4.根据权利要求1所述的一种模拟土壤污染并修复污染实验过程的装置，其特征在于，所述模拟饱和带水流速装置（9）中间为一通孔，该通孔的一端与水注入口相通，该通孔的另一端与箱体内腔相通。