CN109332373A - 一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，属于土壤修复技术领域，所述翻转式装置包括：一处理箱，所述处理箱的材质为铅板，所述处理箱上设置有进水口和出水口，所述处理箱包括：一箱体；一端盖，所述端盖设置在箱体上；一电极板，所述电极板包括：一阳极，所述阳极设置在所述容置空间的底部或侧壁；一阴极，所述阴极设置在所述容置空间的上部中央；一水处理组件，所述水处理组件可处理含重金属离子的液体；其中，所述电极板可在一电源作用下使所述重金属电解为重金属离子，使所述重金属离子从所述容置空间向所述水处理组件运动。达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

Description

一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置。

背景技术

目前，电动修复装置主要是依靠阴极和阳极两块电极板来对土壤进行电解操作，使得土壤中的重金属离子被电解出，对析出的重金属离子进行收集操作；在对土壤电解到一定程度后，土壤中的重金属离子含量达标，完成对重金属污染土壤的修复。

但是现有的电动修复装置对于重金属离子的收集效率低，一般采用将重金属离子吸附并聚集在一块，在电解完成后或在电解中途，将富集有重金属离子聚集区域的土壤取出，使得剩余土壤内的重金属含量达标；并且现有的电动修复装置没有考虑在修复重金属土壤时辐射问题，在处理被放射性重金属污染的土壤时，辐射作用尤为明显，如土壤中带有钒、钍、铼、钾放射性金属物质等；长时间的辐射容易对工人和周边环境造成不可逆的影响。

所以，现有技术的技术问题在于，重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发。

发明内容

本申请实施例提供一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，解决了现有技术中重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发的技术问题；达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

本申请实施例提供一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，所述翻转式装置包括：一处理箱，所述处理箱的材质为铅板，所述处理箱上设置有进水口和出水口，所述处理箱包括：一箱体，所述箱体内设置有一容置空间，所述容置空间可容置重金属污染的土壤和液体；一端盖，所述端盖设置在箱体上；一电极板，所述电极板包括：一阳极，所述阳极设置在所述容置空间的底部或侧壁；一阴极，所述阴极设置在所述容置空间的上部中央；一水处理组件，所述水处理组件可处理含重金属离子的液体；所述水处理组件的输入端和输出端分别连通所述出水口和进水口；其中，所述电极板可在一电源作用下使所述重金属电解为重金属离子，并通过所述阴极使所述重金属离子从所述容置空间向所述水处理组件运动。

作为优选，所述出水口对应所述阴极设置，所述出水口设置在所述端盖上；所述进水口设置有多个，均匀设置在所述箱体的底部。

作为优选，所述水处理组件相对于所述出水口设置有出水管，所述出水管贯穿所述出水口并接触到所述土壤；所述水处理组件相对于进水口设置有进水管，所述进水管贯穿所述进水口并接触到所述土壤。

作为优选，所述出水管上连接设置有第二泵体。

作为优选，所述出水管相对于所述土壤设置有出水隔罩，所述出水隔罩设置在出水管的端部，且所述出水隔罩上设置有若干的吸水口，并通过所述吸水口使所述液体向所述出水管运动。

作为优选，所述进水管相对于所述土壤设置有进水隔罩，所述进水隔罩上设置有送水口，并通过所述送水口使所述液体从所述出水管向外运动。

作为优选，所述阳极设置在所述箱体的底部，且所述阳极对应所述进水口设置有通孔；所述进水隔罩相对于所述阴极设置有连接管，所述连接管通过所述通孔贯穿所述阳极，且所述连接管的两端分别连接进水管和进水隔罩。

作为优选，所述箱体上穿设有转轴，所述阴极套设在所述转轴上，通过所述转轴使所述阴极转动。

作为优选，所述处理箱内设置有绝缘内衬层。

作为优选，所述处理箱还包括：主支撑架，所述主支撑架设置在所述箱体的外侧，所述主支撑架连接所述转轴，并通过所述主支撑架使所述箱体悬空；副支撑架，所述副支撑架设置在所述箱体的外侧斜下方，所述副支撑架上设置有滚筒，所述滚筒和所述箱体贴合。

作为优选，所述翻转式装置还包括：铅板包覆层，所述铅板包覆层包覆在整个翻转式装置的外侧。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种技术效果：

1、本申请实施例中，通过铅来制造处理箱，防止辐射向外口扩散；同时在箱体的底部设置进水口，端盖上设置出水口，利用水或其他液体作为媒介，向上运输重金属离子，避免重金属离子沉淀在箱体的底部边缘，使得重金属离子能被快速的搬运出土壤，解决了现有技术中重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发的技术问题；达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

2、本申请实施例中，由于阴极的底部所接触到的重金属会多余阴极的顶部，阴极的底部会先受损；通过将阴极套设在转轴上，使得阴极可以转动，使得在持续的电解过程中，阴极通过转动能均匀受损，使得阴极利用的最大化，同时也有助于保持阴极端最大效率的吸引重金属离子。

3、本申请实施例中，阳极设置为弯曲的包覆型，铺设在箱体的底部和侧壁处，使得箱体内的土壤全方位的被刺激，重金属离子快速的向位于中央的阴极汇聚运动。

4、本申请实施例中，所述出水隔罩的位于所述阴极的下方，保证出水隔罩能完全进入土壤内，且重金属离子在受重力影响时，会存在向下运动的趋势，将出水隔罩设置在阴极的下部有利于更快更多的吸附到重金属离子。

附图说明

图1为本申请实施例中一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置的主视向剖视结构示意图；

图2为图1中A处的放大图；

图3为图2中B处的放大图；

图4为本申请实施例中出水管的主视向剖视结构示意图；

图5为本申请实施例中一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置的侧视向结构示意图。

附图标记：1、处理箱、11、箱体；12、端盖；13、绝缘内衬层；14、阳极；141、通孔；15、阴极；16、转轴；17、主支撑架；18、副支撑架；2、绝缘包覆层；3、水处理组件；31、第一泵体；32、进水管；321、连接管；322、进水隔罩；3221、密封圈；323、进水隔网；324、弹性圈；33、出水管；331、出水隔罩；332、出水隔网；333、弯曲部；34、第二泵体；4、铅板包覆层。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，通过铅来制造处理箱1，防止辐射向外口扩散；同时在箱体11的底部设置进水口，端盖12上设置出水口，利用水或其他液体作为媒介，向上运输重金属离子，避免重金属离子沉淀在箱体11的底部边缘，使得重金属离子能被快速的搬运出土壤，解决了现有技术中重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发的技术问题；达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。

实施例一

一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，所述翻转式装置包括：

一处理箱1，所述处理箱1的材质为铅板，所述处理箱1上设置有进水口和出水口，所述处理箱1包括：

一箱体11，所述箱体11内设置有一容置空间，所述容置空间可容置重金属污染的土壤和液体；

一端盖12，所述端盖12设置在箱体11上；

一电极板，所述电极板包括：

一阳极14，所述阳极14设置在所述容置空间的底部或侧壁；

一阴极15，所述阴极15设置在所述容置空间的上部中央；

具体来说，所述出水口用来出水，进水口用来进水，进出水的目的在于携带走土壤中电解出来的重金属离子，使得土壤被修复；出水口对应阴极15设置，进水口对应阳极14设置，且在阳极14设置为多处时，优化进水管32和进水隔罩322的分布位置来完成对阳极14的针对性布水，使得整个箱体11的底部都能被照顾到，使得原本沉淀在箱体11底部的重金属离子能被水携带着向上运动；根据待处理土壤的成分不同，处理箱1形状的不同，出水口和进水口可以调整。

通过大量实验，我们设计出最高效水循环路线，以提高土壤中重金属离子的抽取效率和效果，使得处理箱1内部存在重金属离子聚集的死角；具体来说将出水口设置在端盖12上，进水口设置在箱体11的底部，采用第二泵体34从上抽吸土壤中的水分，采用第一泵体31从下向上为土壤供应水分，通过新的水循环方式，水流从下向上涌，水流在进入处理箱1内部时，流速快，可以迅速充满整个处理箱1的底部，并承托底部聚集的重金属离子向上运动出出水口；避免重金属离子沉淀聚集在箱体11底部的角落，解决处理箱1内土壤冲洗的死角问题，使得处理箱1处理后的土壤的各个部分都能达标，都能被完全修复，也提高了电动修复的实际效率和修复质量。

具体来说，所述水循环的体系的建设中还需要考虑到出水速度和进水速度，一般来说，所述土壤在电动修复准备时，土壤的含水率在80％-120％之间，根据待修复土壤的重量，计算出整个处理箱1内水的含量，一般来说，每12小时电动修复状态下，需要完成一次100％的换水操作；含水量除以时间计算出水口的流速，再根据出水口的流速去计算进水口的流速，一般来说，出水口流速和进水口流速持平，实现电动修复装置的稳定且高效的运转。

具体来说，所述出水口设置在所述阴极15的边缘，可以最有效的收集被吸引而来的重金属离子。

具体来说，优选端盖12和所述箱体11之间可拆卸式连接，如螺纹连接，卡接或压接。

具体来说，对所述铅板材质的处理箱1厚度有要求，操作人员全年辐射照射量应当≤25mSv/a，根据这个指标，对应所处理重金属污染土壤的放射性强度，计算出处理箱1的厚度要求。

一水处理组件3，所述水处理组件3可处理含重金属离子的液体；所述水处理组件3的输入端和输出端分别连通所述出水口和进水口；

具体来说，所述水处理组件3为现有技术，原理是对含重金属离子的水或其他液体进行处理，一般采用将重金属离子和其他阴离子结合的方式，产生重金属沉淀物来处理掉其中的重金属离子。

具体来说，所述重金属离子为阳离子，在电场的作用下会向阴极15侧运动，在水或其他液体的带动下，进入阴离子侧的出水口。

其中，所述电极板可在一电源作用下使所述重金属电解为重金属离子，并通过所述阴极15使所述重金属离子从所述容置空间向所述水处理组件3运动。

所述出水口对应所述阴极15设置，所述出水口设置在所述端盖12上；所述进水口设置有多个，均匀设置在所述箱体11的底部。

所述水处理组件3相对于所述出水口设置有出水管33，所述出水管33贯穿所述出水口并接触到所述土壤；所述水处理组件3相对于进水口设置有进水管32，所述进水管32贯穿所述进水口并接触到所述土壤。

具体来说：所述进水管32和出水管33的材质优选为铅，所述进、出水管33和所述端盖12或箱体11为一整体；也可以是进水管32采用多层组合包覆的形式，外层采用铅板包围。

具体来说，所述进水管32是为了通过箱体11为容置空间内的土壤供水，使得容置空间内的土壤被电解后，重金属离子能一直被水快速携带；在进过水处理后的水具有阳离子，再次被添加到土壤内后，能综合掉一部分氢氧根离子，使得酸碱趋于平衡，便于土壤中的重金属离子被大量且高效的电解出。

所述出水管33上连接设置有第二泵体34。

具体来说，优选设置第一泵体31和第二泵体34，第一泵体31用于为容置空间供水，第二泵体34为了向容置空间内抽水；第一泵体31设置在进水管32上，第二泵体34设置出水管33上。优选在出水口的底部设置一过滤网，进一步对水质过滤，避免对第二泵体34和整个连通管道造成影响。

具体来说，所述整个水处理组件3和处理箱1之间还需要有阀体，使得水处理组件3和处理箱1之间的水循环体系可以断开，避免由于水导致电路短路；同时为了防止导电和漏电，所述出水管33和进水管32优选采用在外层包覆上绝缘层，如包覆橡胶，内层采用防腐蚀材质，如使用镀锌管。

所述出水管33相对于所述土壤设置有出水隔罩331，所述出水隔罩331设置在出水管33的端部，且所述出水隔罩331上设置有若干的吸水口，并通过所述吸水口使所述液体向所述出水管33运动。

所述进水管32相对于所述土壤设置有进水隔罩322，所述进水隔罩322上设置有送水口，并通过所述送水口使所述液体从所述出水管33向外运动。

具体来说，所述进水隔罩322和连接管321之间设置有进水隔网323，为了保证进水隔网323设置的稳定性，在进水隔网323的下面或下方设置弹性圈324，用来抵住进水隔网323的位置。

具体来说，所述进水隔网323的尺寸大于连接管321的中空部横截面积，通过进水隔网323和连接管321之间螺纹连接的旋紧来压紧进水隔网323的位置。

具体来说，所述送水口和吸水口的直径优选设置在1～5mm之间，一般设置为2mm；还可以在送水口和吸水口上设置滤膜或滤纸，滤膜或滤纸可以是粘附在隔罩表面，也可以是利用外框和隔板配合使得滤膜或滤纸被卡压在隔罩上。滤膜或滤纸的设置为了在水携带重金属离子能通过，而土壤不能通过。

所述阳极14设置在所述箱体11的底部，且所述阳极14对应所述进水口设置有通孔141；所述进水隔罩322相对于所述阴极15设置有连接管321，所述连接管321通过所述通孔141贯穿所述阳极14，且所述连接管321的两端分别连接进水管32和进水隔罩322。

具体来说，所述进水管32为圆环状，所述进水管32内设置有管道内腔，所述管道内腔上设置有中空的连接管321，所述连接管321贯通箱体11和阳极14，使得管道内腔和处理箱1的容置空间连通，使得水处理组件3将处理后的水运输到土壤中；其中，所述连接管321优选螺纹连接在箱体11上，且所述端盖12和所述进水管32优选为一整体；所述连接管321对应所述容置空间的外侧边缘，即所述连接管321对应所述阳极14所在的位置，使得水处理组件3处理后的水优选和阳极14附近的土壤接触。

具体来说，所述阳极14上的通孔141为阶梯孔，所述进水隔罩322和连接管321螺纹连接，且所述进水隔罩322的底部也设置在通孔141内，且通过在进水隔罩322的外侧设置密封圈3221，防止土壤和水流入通孔141内。

所述箱体11上穿设有转轴16，所述阴极15套设在所述转轴16上，通过所述转轴16使所述阴极15转动。

所述处理箱1内设置有绝缘内衬层13。

具体来说，所述绝缘包覆层2和绝缘内衬层13都是为了避免在电解时发生漏电伤人的事件，保证装置的安全运行；绝缘包覆层2和绝缘内衬层13可以采用玻璃钢、绝缘胶垫、绝缘板。

具体来说，所述铅板包覆层4由若干块铅板搭建构成，用来包覆整个设备，降低设备运转过程中辐射危害，减少对周围环境和动物的放射性损害。

所述处理箱1还包括：主支撑架17，所述主支撑架17设置在所述箱体11的外侧，所述主支撑架17连接所述转轴16，并通过所述主支撑架17使所述箱体11悬空；副支撑架18，所述副支撑架18设置在所述箱体11的外侧斜下方，所述副支撑架18上设置有滚筒，所述滚筒和所述箱体11贴合。

具体来说，所述处理箱1的箱体11为半圆球状，通过设置主支撑架17和副支撑架18，使得整个处理箱1处于悬空状态，且处理箱1可以绕转轴16选择，使得箱体11的上开口可以水平也可以倾斜，便于土壤的置入和取出；所述副支撑架18的作用在于支撑处理箱1，使得在处理箱1在转动时保持平稳，具体来说，通过在副支撑架18上设置滚筒，利用滚筒自由滚动的特点，使得副支撑架18始终贴合处理箱1，使得处理箱1在绕转轴16转动的过程中，一直保持稳定。

技术效果：

1、本申请实施例中，通过铅来制造处理箱1，防止辐射向外口扩散；同时在箱体11的底部设置出水口，利用水或其他液体作为媒介，运输重金属离子，使得重金属离子能被快速的搬运出土壤，解决了现有技术中重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发的技术问题；达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

2、本申请实施例中，由于阴极15的底部所接触到的重金属会多余阴极15的顶部，阴极15的底部会先受损；通过将阴极15套设在转轴16上，使得阴极15可以转动，使得在持续的电解过程中，阴极15通过转动能均匀受损，使得阴极15利用的最大化，同时也有助于保持阴极15端最大效率的吸引重金属离子。

3、本申请实施例中，阳极14设置为弯曲的包覆型，铺设在箱体11的底部和侧壁处，使得箱体11内的土壤全方位的被刺激，重金属离子快速的向位于中央的阴极15汇聚运动。

4、本申请实施例中，所述出水隔罩331的位于所述阴极15的下方，保证出水隔罩331能完全进入土壤内，且重金属离子在受重力影响时，会存在向下运动的趋势，将出水隔罩331设置在阴极15的下部有利于更快更多的吸附到重金属离子。

工作原理：

通过铅来制造处理箱1，防止辐射向外口扩散；同时在箱体11的底部设置出水口，利用水或其他液体作为媒介，快捷的运输重金属离子，使得重金属离子能被快速的搬运出土壤，同时整个水循环体系的建立，简约用水，减少污水排放，也有利于向土壤补充如氢离子之类的阳离子，保持土壤中阴阳离子平衡，便于高效电解；解决了现有技术中重金属离子收集效率低，且电动修复过程不能防止辐射散发的技术问题；达到便捷收集重金属离子，且增强电动修复装置防辐射能力的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种重金属污染土壤的电动修复翻转式装置，其特征在于，所述翻转式装置包括：

一处理箱，所述处理箱的材质为铅板，所述处理箱上设置有进水口和出水口，所述处理箱包括：

一箱体，所述箱体内设置有一容置空间，所述容置空间可容置重金属污染的土壤和液体；

一端盖，所述端盖设置在箱体上；

一电极板，所述电极板包括：

一阳极，所述阳极设置在所述容置空间的底部或侧壁；

一阴极，所述阴极设置在所述容置空间的上部中央；

一水处理组件，所述水处理组件可处理含重金属离子的液体；所述水处理组件的输入端和输出端分别连通所述出水口和进水口；

其中，所述电极板可在一电源作用下使所述重金属电解为重金属离子，并通过所述阴极使所述重金属离子从所述容置空间向所述水处理组件运动。

2.如权利要求1所述的翻转式装置，其特征在于，所述出水口对应所述阴极设置，所述出水口设置在所述端盖上；所述进水口设置有多个，均匀设置在所述箱体的底部。

3.如权利要求1所述的翻转式装置，其特征在于，所述水处理组件相对于所述出水口设置有出水管，所述出水管贯穿所述出水口并接触到所述土壤；所述水处理组件相对于进水口设置有进水管，所述进水管贯穿所述进水口并接触到所述土壤。

4.如权利要求3所述的翻转式装置，其特征在于，所述出水管上连接设置有第二泵体。

5.如权利要求3或4所述的翻转式装置，其特征在于，所述出水管相对于所述土壤设置有出水隔罩，所述出水隔罩设置在出水管的端部，且所述出水隔罩上设置有若干的吸水口，并通过所述吸水口使所述液体向所述出水管运动。

6.如权利要求3所述的翻转式装置，其特征在于，所述进水管相对于所述土壤设置有进水隔罩，所述进水隔罩上设置有送水口，并通过所述送水口使所述液体从所述出水管向外运动。

7.如权利要求6所述的翻转式装置，其特征在于，所述阳极设置在所述箱体的底部，且所述阳极对应所述进水口设置有通孔；所述进水隔罩相对于所述阴极设置有连接管，所述连接管通过所述通孔贯穿所述阳极，且所述连接管的两端分别连接进水管和进水隔罩。

8.如权利要求1所述的翻转式装置，其特征在于，所述箱体上穿设有转轴，所述阴极套设在所述转轴上，通过所述转轴使所述阴极转动。

9.如权利要求1所述的翻转式装置，其特征在于，所述处理箱内设置有绝缘内衬层。

10.如权利要求8所述的翻转式装置，其特征在于，所述处理箱还包括：

主支撑架，所述主支撑架设置在所述箱体的外侧，所述主支撑架连接所述转轴，并通过所述主支撑架使所述箱体悬空；

副支撑架，所述副支撑架设置在所述箱体的外侧斜下方，所述副支撑架上设置有滚筒，所述滚筒和所述箱体贴合。