CN110076186B - 一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,该装置中的振荡球包括:震荡柱、U型板、震荡腔、接线柱;位于上部的接线柱与外部电源连接,接线柱下部设有震荡腔,震荡腔内部设有磁棒、环形磁铁、电线圈、电容、电阻、继电器,相互间导线连接,并通过接线柱与外部电源连接;在震荡腔下部设有U型板,所述U型板磁铁成分,其通过震荡柱与震荡腔连接,震荡柱、U型板、震荡腔、接线柱机械连接。本发明所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,工作效率高,环保高效,设备结构简单、维护方便,可以在多种施工条件下使用。
Description
技术领域
本发明属于环境工程装备制造领域,具体涉及一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置。
背景技术
随着工农业发展,土壤重金属污染问题日益凸显,对人民群众的生命健康造成了严重威胁。因而,亟需重金属污染土壤进行修复和治理。化学淋洗法是一种高效的重金属污染土壤修复方法,但对低渗透性土壤中重金属的去除效果不佳,且原位化学淋洗还存在淋洗液排放难的问题。电动力修复是指在污染土壤通入低压直流电,利用电场作用将土壤污染物通过电迁移和电渗析逐步迁移分离,是一种绿色、高效和新型的原位修复技术,在低渗透性土壤污染修复方面具有独特优势。因此,若能将化学淋洗和电动力修复进行优势互补,可大幅提高土壤重金属污染的修复效率。国内外目前关于重金属污染电动力修复方面进行了较多的理论研究和一些工艺参数和方法探讨,但电动力修复装置较少,特别是电动力修复的协同去除土壤重金属的装置更少。
发明专利“一种重金属污染土壤的淋洗电动联合修复装置和方法”(申请号:201510298674.9)公开了一种针对重金属污染土壤的异位修复(ex-situ)方法,该方法将重金属污染土壤挖出后,调节pH,然后把土壤放入淋洗槽中进行淋洗搅拌及固液分离,再将淋洗后的土壤转入电动力修复室进行电动力处理。
实用新型专利“一种电修复式土壤污染治理车”(专利号:201520782269.X)通过把污染土壤装入工程车,然后进行电动力修复和电热修复,具有可移动性的优点,但也属于异位修复。
实用新型专利“采用电动方法强化处理重金属污染土壤的淋洗装置”(专利号:201320357655.5)提供了一种电动修复与淋洗联用的异位修复(ex-situ)装置,将淋洗和电动力修复放在同一圆形结构装置,装置外圈为阳极,圆中心处为阴极,重金属从阳极向阴极迁移,淋洗液通过管道从装置上方注入。
实用新型专利“一种移动式场地污染土壤的原位电动修复工程装置”(专利号:201520899695.1),该装置的电极为中空的圆形电极组,电极材料为铁、钛、不锈钢或者石墨电极,电极中空腔体中的重金属溶液经抽提,进入过滤柱、氧化柱和吸附柱等,装置为可拆除的组装式设计,具有良好移动性。
现有技术中,容易产生漏水,造成二次污染,且药剂混合效果差,受热不均匀,操作难度大,局限性较高。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,该装置的操作平台包括:检修楼梯1,检修工作面2,加药控制罐3,加药控制罐输出管4,方锥体反应罐5,气体输送平台6,电器控制柜7,电动力反应柜8,皮带输送机9;
位于一侧的检修楼梯1与检修工作面2连接,检修工作面2位于检修楼梯1上部;所述检修工作面2的一侧设有电器控制柜7,检修工作面2的另一侧设有加药控制罐3;所述加药控制罐3通过加药控制罐输出管4与方锥体反应罐5连通;所述加药控制罐3圆柱体、中空结构、壁厚1 cm~1.5 cm、不锈钢材质;所述方锥体反应罐5上部正方形、下部方锥形,不锈钢材质、1 cm~1.5 cm厚度、上部敞口设计;在方锥体反应罐5的一侧设有皮带输送机9,两者连接;在方锥体反应罐5的下部一侧设有电动力反应柜8,方锥体反应罐5的下部通过管道与电动力反应柜8连通;在方锥体反应罐5的一侧设有气体输送平台6,气体输送平台6通过管道向方锥体反应罐5底部输气。
进一步的,本段是对本发明中所述加药控制罐3结构的说明。所述加药控制罐3包括:药剂排液管3-1,氮气分散管3-2,触媒反应层3-3,液位仪3-4,磷酸加入管3-5,添加剂输入管3-6,取样管3-7,热气输送系统3-8;
位于上部的添加剂输入管3-6与位于下部的药剂排液管3-1贯通,所述添加剂输入管3-6向加药控制罐3内输送的物质是磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、三元过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠等比例混合物;在添加剂输入管3-6一侧设有磷酸加入管3-5;在添加剂输入管3-6下部设有取样管3-7,所述取样管3-7另一端穿过加药控制罐3伸出罐体外部;在取样管3-7下部设有触媒反应层3-3,所述触媒反应层3-3高分子材质、蜂窝状、上下贯通设计;在触媒反应层3-3下部设有氮气分散管3-2,所述氮气分散管3-2内外双环管结构、相互贯通,在氮气分散管3-2上部设有喷头,喷头向上方向喷射氮气;在加药控制罐3底部设有通气管,其与热气输送系统3-8连通;在加药控制罐3底部低位设有药剂排液管3-1,两者贯通;所述液位仪3-4与电器控制柜7导线连接。
进一步的,本段是对本发明中所述触媒反应层3-3结构的说明。所述触媒反应层3-3由多个上下贯通六面体高分子管状物构成,上下贯通六面体高分子管状物结构包括:汇水分配室3-3-1,乙醚释放管3-3-2,六面体管状物壳体3-3-3,竖直导管3-3-4;
位于顶部的汇水分配室3-3-1,其下部设有竖直导管3-3-4,两者贯通,所述竖直导管3-3-4数量20根,其为中空结构、竖直排列,上部药水分别从竖直导管3-3-4内外向下流过;在竖直导管3-3-4四周设有乙醚释放管3-3-2,所述乙醚释放管3-3-2表面设有大量通孔,气化的乙醚与通过的药水发生反应;在乙醚释放管3-3-2外部设有六面体管状物壳体3-3-3。
进一步的,本段是对本发明中所述热气输送系统3-8结构的说明。所述热气输送系统3-8包括:风机电机3-8-1,传动轮3-8-2,风机叶片3-8-3,除尘器3-8-4,风机进风口3-8-5,出风通道3-8-6,加热栅栏3-8-7,风量控制板3-8-8;
位于一侧的风机电机3-8-1与电器控制柜7导线连接;风机电机3-8-1通过动力传送皮带与传动轮3-8-2连接,所述传动轮3-8-2通过传动轴与风机叶片3-8-3连接,所述风机叶片3-8-3数量为8个,多个风机叶片3-8-3与传动轴等角度固定连接;在风机叶片3-8-3上部设有除尘器3-8-4,在风机叶片3-8-3一侧设有风机进风口3-8-5,除尘器3-8-4与风机进风口3-8-5连通,外部新鲜风首先进入除尘器3-8-4,并通过管道再进入风机进风口3-8-5;在风机的另一侧设有风量控制板3-8-8,风量控制板3-8-8数量为4块、相互联动、竖直排列,风量控制板3-8-8在出风通道3-8-6内部、与出风通道3-8-6内壁铰接、受控于电器控制柜7;在风量控制板3-8-8一侧设有加热栅栏3-8-7,加热栅栏3-8-7电热棒组成,数量为10个、多根加热栅栏3-8-7等距竖直排列,加热栅栏3-8-7与电器控制柜7导线连接,加热栅栏3-8-7位于出风通道3-8-6内部。
进一步的,本段是对本发明中所述方锥体反应罐5结构的说明。所述方锥体反应罐5包括:药剂加入管5-1,药剂分散支管5-2,高频振荡器5-3,反应罐核心体5-4,底液排放管5-5,反应罐液位仪5-6,重金属监测仪5-7,反应罐蒸汽加入管5-8,反应罐泥浆排放管5-9,搅拌装置5-10;
所述方锥体反应罐5顶部敞口设计,接收超细粉末状待处理土壤;在反应罐核心体5-4内部上方设有药剂分散支管5-2,药剂分散支管5-2数量为5根、水平等距排列、下部设有喷头,多根药剂分散支管5-2与药剂加入管5-1连通;在药剂分散支管5-2下部设有搅拌装置5-10,其与电器控制柜7导线控制连接;在搅拌装置5-10下部设有高频振荡器5-3,高频振荡器5-3上下贯通圆柱状、数量为16根、相互等距排列、其与电器控制柜7导线连接;在反应罐核心体5-4一侧分别设有反应罐液位仪5-6、重金属监测仪5-7,他们分别与电器控制柜7导线连接;在高频振荡器5-3下部设有反应罐蒸汽加入管5-8,其表面设有大量喷头;所述反应罐核心体5-4上部敞口矩形、下部方锥形;在反应罐核心体5-4底部设有底液排放管5-5、反应罐泥浆排放管5-9。
进一步的,本段是对本发明中所述高频振荡器5-3结构的说明。所述高频振荡器5-3包括:振荡器内置搅拌器5-3-1,缓冲室5-3-2,三元过磷酸钙喷射管5-3-3,振荡球5-3-4,取样管5-3-5,加注头5-3-6,环形磷酸加注管5-3-7;
位于上部的环形磷酸加注管5-3-7与外部磷酸罐连通,在环形磷酸加注管5-3-7下部设有加注头5-3-6、两者贯通;在环形磷酸加注管5-3-7下部设有三元过磷酸钙喷射管5-3-3,所述三元过磷酸钙喷射管5-3-3中空竖管组成,数量为20根、彼此等距排列、相关连通、组成环形,其内侧设有大量通孔,三元过磷酸钙喷射管5-3-3与外部三元过磷酸钙罐连接;在多个三元过磷酸钙喷射管5-3-3组成的环形内部设有振荡球5-3-4,4个振荡球5-3-4竖直串接组成一组,共有8组,振荡球5-3-4与控制系统7导线连接;在高频振荡器5-3一侧设有取样管5-3-5;在振荡球5-3-4下部设有缓冲室5-3-2,其上下贯通;在缓冲室5-3-2的下部设有振荡器内置搅拌器5-3-1,振荡器内置搅拌器5-3-1与控制系统7导线连接。
进一步的,本段是对本发明中所述缓冲室5-3-2结构的说明。所述缓冲室5-3-2包括:缓冲室外壳5-3-2-1,波浪棒5-3-2-2,缓冲网5-3-2-3,水平加强筋5-3-2-4,锤头5-3-2-5;
所述缓冲网5-3-2-3数量为2张,分别位于缓冲室5-3-2上下两端,缓冲网5-3-2-3不锈钢材质、网眼大小10~100目;所述缓冲室外壳5-3-2-1位于缓冲室5-3-2四周,网孔结构、不锈钢材质、网孔大小10~100目;缓冲室外壳5-3-2-1表面设有水平加强筋5-3-2-4,水平加强筋5-3-2-4数量为5个,多个水平加强筋5-3-2-4上下等距排列;在缓冲室5-3-2内部设有波浪棒5-3-2-2,其为圆柱状,多个波浪棒5-3-2-2水平等距排列,波浪棒5-3-2-2通过曲臂与外部电机连接,实现多个波浪棒5-3-2-2正弦波运动;在波浪棒5-3-2-2上串接多个锤头5-3-2-5。
进一步的,本段是对本发明中所述振荡球5-3-4结构的说明。所述振荡球5-3-4包括:震荡柱5-3-4-1,U型板5-3-4-2,震荡腔5-3-4-3,接线柱5-3-4-4;
位于上部的接线柱5-3-4-4与外部电源连接,接线柱5-3-4-4下部设有震荡腔5-3-4-3,震荡腔5-3-4-3内部设有磁棒、环形磁铁、电线圈、电容、电阻、继电器,相互间导线连接,并通过接线柱5-3-4-4与外部电源连接;在震荡腔5-3-4-3下部设有U型板5-3-4-2,所述U型板5-3-4-2由磁铁以及电线圈组成,其通过震荡柱5-3-4-1与震荡腔5-3-4-3连接,震荡柱5-3-4-1、U型板5-3-4-2、震荡腔5-3-4-3、接线柱5-3-4-4机械连接。
进一步的,本段是对本发明中所述气体输送平台6结构的说明。所述气体输送平台6包括:平台移动转轮6-1,气体输送操作台6-2,高压气泵6-3,进气过滤装置6-4,出气管6-5;
气体输送操作台6-2为矩形;在气体输送操作台6-2上部设有进气过滤装置6-4,其与高压气泵6-3连通;所述高压气泵6-3的另一端与出气管6-5连通;在气体输送操作台6-2下部设有平台移动转轮6-1,其数量为4个。
进一步的,本段是对本发明中所述电动力反应柜8结构的说明。所述电动力反应柜8包括:预处理池8-1,电动力反应柜输送管8-2,沉淀室8-3,直流电极8-4,泥浆外排管8-5,下层缓冲网8-6,缓冲网支架8-7,回流缓冲池8-8,电动力反应室8-9,上层缓冲网8-10,上层缓冲室8-11;
位于一侧的预处理池8-1,其通过电动力反应柜输送管8-2与上层缓冲室8-11连通;所述上层缓冲室8-11通过上层缓冲网8-10与位于下部的电动力反应室8-9连通;在电动力反应室8-9内部设有直流电极8-4防水设计,其为蛇形结构并与外部直流电源连接,直流电极8-4分为三组,每组分别设有正极板和负极板,正极板和负极板相对排列,两者之间在外部电源作用下形成直流电场;在电动力反应室8-9一侧设有回流缓冲池8-8,两者连通;同时回流缓冲池8-8又通过管道与预处理池8-1连通;在电动力反应室8-9下部设有沉淀室8-3,两者通过下层缓冲网8-6连通;所述下层缓冲网8-6、上层缓冲网8-10被设在两端的缓冲网支架8-7所支撑;在沉淀室8-3下部设有泥浆外排管8-5。
进一步的,本段是对本发明中所述预处理池8-1结构的说明。所述预处理池8-1包括:微波发生器8-1-1,导流板8-1-2,重金属吸附网8-1-3,三磷酸钠喷射管8-1-4,预处理室8-1-5,三磷酸钠配药槽8-1-6,配药槽水泵8-1-7,双氧水输送管8-1-8;
所述预处理室8-1-5内部设有三磷酸钠喷射管8-1-4,其下部设有大量通孔,三磷酸钠喷射管8-1-4通过配药槽水泵8-1-7与三磷酸钠配药槽8-1-6连通;在三磷酸钠喷射管8-1-4下部设有重金属吸附网8-1-3,重金属吸附网8-1-3高分子材质、多孔网状结构,重金属吸附网8-1-3数量为10层、上下排列;在重金属吸附网8-1-3下部设有导流板8-1-2,导流板8-1-2数量为8个、相互等距排列,其断面为W形状侧立于预处理室8-1-5内部;在导流板8-1-2一侧设有双氧水输送管8-1-8,端部设有大量通孔,将双氧水与泥浆水均匀混合;在导流板8-1-2下部设有微波发生器8-1-1,其为圆柱状、10根、竖直等距排列,并与外部电源导线连接。
进一步的,本段是对本发明中所述振荡器内置搅拌器5-3-1结构的说明。所述振荡器内置搅拌器5-3-1包括:鼠笼室5-3-1-1,鼠笼室反弹盘5-3-1-2,搅拌器叶片5-3-1-3,搅拌器电器箱5-3-1-4,转动轴5-3-1-5,缓冲盘中心孔5-3-1-6,缓冲盘侧孔5-3-1-7,搅拌器缓冲盘5-3-1-8,鼠笼网5-3-1-9;
位于中心处的转动轴5-3-1-5垂直站立于振荡器内置搅拌器5-3-1中心轴线处,转动轴5-3-1-5驱动位于其下部的鼠笼网5-3-1-9逆时针旋转,转动轴5-3-1-5驱动位于其下部的搅拌器叶片5-3-1-3顺时针旋转;所述鼠笼网5-3-1-9金属网结构、镂空设计;鼠笼网5-3-1-9上部设有搅拌器缓冲盘5-3-1-8,搅拌器缓冲盘5-3-1-8静止不动,其与鼠笼网5-3-1-9滑动连接;搅拌器缓冲盘5-3-1-8表面设有缓冲盘中心孔5-3-1-6和缓冲盘侧孔5-3-1-7,其中缓冲盘中心孔5-3-1-6贯通鼠笼室5-3-1-1,从缓冲盘中心孔5-3-1-6下落的泥浆水直接溅落于鼠笼室反弹盘5-3-1-2表面;所述缓冲盘侧孔5-3-1-7位于搅拌器缓冲盘5-3-1-8四周、数量为4个,从缓冲盘侧孔5-3-1-7下落的泥浆水直接溅落于鼠笼网5-3-1-9外表面;所述搅拌器电器箱5-3-1-4位于振荡器内置搅拌器5-3-1外部,其与电器控制柜7导线连接;所述搅拌器叶片5-3-1-3位于鼠笼网5-3-1-9下部;所述鼠笼室5-3-1-1、鼠笼室反弹盘5-3-1-2位于鼠笼网5-3-1-9内部。
本发明所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其优点在于采用本设备和工作方法,工作效率高,设备环保高效,设备结构简单、维护方便,可以在多种施工条件下使用。
附图说明
图1是本发明中所述一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置的操作平台示意图。
图2是本发明中所述的加药控制罐3结构示意图。
图3是本发明中所述的触媒反应层3-3结构示意图。
图4是本发明中所述的热气输送系统3-8结构示意图。
图5是本发明中所述的方锥体反应罐5结构示意图。
图6是本发明中所述的高频振荡器5-3内部结构示意图。
图7是本发明中所述的缓冲室5-3-2结构示意图。
图8是本发明中所述的振荡球5-3-4结构示意图。
图9是本发明中所述的气体输送平台6结构示意图。
图10是本发明中所述的电动力反应柜8结构示意图。
图11是本发明中所述的预处理池8-1结构示意图。
图12是本发明中所述的振荡器内置搅拌器5-3-1结构示意图。
图13是本发明中所述的重金属吸附网8-1-3抗疲劳强度增率与15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺掺量关系。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置进行进一步说明。
如图1所示,本段是对本发明一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置结构的说明。该装置的操作平台;位于一侧的检修楼梯1与检修工作面2连接,检修工作面2位于检修楼梯1上部;所述检修工作面2的一侧设有电器控制柜7,检修工作面2的另一侧设有加药控制罐3;所述加药控制罐3通过加药控制罐输出管4与方锥体反应罐5连通;所述加药控制罐3圆柱体、中空结构、壁厚1 cm~1.5 cm、不锈钢材质;所述方锥体反应罐5上部正方形、下部方锥形,不锈钢材质、1 cm~1.5 cm厚度、上部敞口设计;在方锥体反应罐5的一侧设有皮带输送机9,两者连接;在方锥体反应罐5的下部一侧设有电动力反应柜8,方锥体反应罐5的下部通过管道与电动力反应柜8连通;在方锥体反应罐5的一侧设有气体输送平台6,气体输送平台6通过管道向方锥体反应罐5底部输气。
如图2所示,本段是对本发明中所述加药控制罐3结构的说明。所述加药控制罐3;位于上部的添加剂输入管3-6与位于下部的药剂排液管3-1贯通,所述添加剂输入管3-6向加药控制罐3内输送的物质是磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、三元过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠等比例混合物;在添加剂输入管3-6一侧设有磷酸加入管3-5;在添加剂输入管3-6下部设有取样管3-7,所述取样管3-7另一端穿过加药控制罐3伸出罐体外部;在取样管3-7下部设有触媒反应层3-3,所述触媒反应层3-3高分子材质、蜂窝状、上下贯通设计;在触媒反应层3-3下部设有氮气分散管3-2,所述氮气分散管3-2内外双环管结构、相互贯通,在氮气分散管3-2上部设有喷头,喷头向上方向喷射氮气;在加药控制罐3底部设有通气管,其与热气输送系统3-8连通;在加药控制罐3底部低位设有药剂排液管3-1,两者贯通;所述液位仪3-4与电器控制柜7导线连接。
如图3所示,本段是对本发明中所述触媒反应层3-3结构的说明。所述触媒反应层3-3;位于顶部的汇水分配室3-3-1,其下部设有竖直导管3-3-4,两者贯通,所述竖直导管3-3-4数量20根,其为中空结构、竖直排列,上部药水分别从竖直导管3-3-4内外向下流过;在竖直导管3-3-4四周设有乙醚释放管3-3-2,所述乙醚释放管3-3-2表面设有大量通孔,气化的乙醚与通过的药水发生反应;在乙醚释放管3-3-2外部设有六面体管状物壳体3-3-3。
如图4所示,本段是对本发明中所述热气输送系统3-8结构的说明。所述热气输送系统3-8;位于一侧的风机电机3-8-1与电器控制柜7导线连接;风机电机3-8-1通过动力传送皮带与传动轮3-8-2连接,所述传动轮3-8-2通过传动轴与风机叶片3-8-3连接,所述风机叶片3-8-3数量为8个,多个风机叶片3-8-3与传动轴等角度固定连接;在风机叶片3-8-3上部设有除尘器3-8-4,在风机叶片3-8-3一侧设有风机进风口3-8-5,除尘器3-8-4与风机进风口3-8-5连通,外部新鲜风首先进入除尘器3-8-4,并通过管道再进入风机进风口3-8-5;在风机的另一侧设有风量控制板3-8-8,风量控制板3-8-8数量为4块、相互联动、竖直排列,风量控制板3-8-8在出风通道3-8-6内部、与出风通道3-8-6内壁铰接、受控于电器控制柜7;在风量控制板3-8-8一侧设有加热栅栏3-8-7,加热栅栏3-8-7电热棒组成,数量为10个、多根加热栅栏3-8-7等距竖直排列,加热栅栏3-8-7与电器控制柜7导线连接,加热栅栏3-8-7位于出风通道3-8-6内部。
如图5所示,本段是对本发明中所述方锥体反应罐5结构的说明。所述方锥体反应罐5;所述方锥体反应罐5顶部敞口设计,接收超细粉末状待处理土壤;在反应罐核心体5-4内部上方设有药剂分散支管5-2,药剂分散支管5-2数量为5根、水平等距排列、下部设有喷头,多根药剂分散支管5-2与药剂加入管5-1连通;在药剂分散支管5-2下部设有搅拌装置5-10,其与电器控制柜7导线控制连接;在搅拌装置5-10下部设有高频振荡器5-3,高频振荡器5-3上下贯通圆柱状、数量为16根、相互等距排列、其与电器控制柜7导线连接;在反应罐核心体5-4一侧分别设有反应罐液位仪5-6、重金属监测仪5-7,他们分别与电器控制柜7导线连接;在高频振荡器5-3下部设有反应罐蒸汽加入管5-8,其表面设有大量喷头;所述反应罐核心体5-4上部敞口矩形、下部方锥形;在反应罐核心体5-4底部设有底液排放管5-5、反应罐泥浆排放管5-9。
如图6所示,本段是对本发明中所述高频振荡器5-3结构的说明。所述高频振荡器5-3;位于上部的环形磷酸加注管5-3-7与外部磷酸罐连通,在环形磷酸加注管5-3-7下部设有加注头5-3-6、两者贯通;在环形磷酸加注管5-3-7下部设有三元过磷酸钙喷射管5-3-3,所述三元过磷酸钙喷射管5-3-3中空竖管组成,数量为20根、彼此等距排列、相关连通、组成环形,其内侧设有大量通孔,三元过磷酸钙喷射管5-3-3与外部三元过磷酸钙罐连接;在多个三元过磷酸钙喷射管5-3-3组成的环形内部设有振荡球5-3-4,4个振荡球5-3-4竖直串接组成一组,共有8组,振荡球5-3-4与控制系统7导线连接;在高频振荡器5-3一侧设有取样管5-3-5;在振荡球5-3-4下部设有缓冲室5-3-2,其上下贯通;在缓冲室5-3-2的下部设有振荡器内置搅拌器5-3-1,振荡器内置搅拌器5-3-1与控制系统7导线连接。
如图7所示,本段是对本发明中所述缓冲室5-3-2结构的说明。所述缓冲室5-3-2;所述缓冲网5-3-2-3数量为2张,分别位于缓冲室5-3-2上下两端,缓冲网5-3-2-3不锈钢材质、网眼大小10~100目;所述缓冲室外壳5-3-2-1位于缓冲室5-3-2四周,网孔结构、不锈钢材质、网孔大小10~100目;缓冲室外壳5-3-2-1表面设有水平加强筋5-3-2-4,水平加强筋5-3-2-4数量为5个,多个水平加强筋5-3-2-4上下等距排列;在缓冲室5-3-2内部设有波浪棒5-3-2-2,其为圆柱状,多个波浪棒5-3-2-2水平等距排列,波浪棒5-3-2-2通过曲臂与外部电机连接,实现多个波浪棒5-3-2-2正弦波运动;在波浪棒5-3-2-2上串接多个锤头5-3-2-5。
如图8所示, 本段是对本发明中所述振荡球5-3-4结构的说明。所述振荡球5-3-4;位于上部的接线柱5-3-4-4与外部电源连接,接线柱5-3-4-4下部设有震荡腔5-3-4-3,震荡腔5-3-4-3内部设有磁棒、环形磁铁、电线圈、电容、电阻、继电器,相互间导线连接,并通过接线柱5-3-4-4与外部电源连接;在震荡腔5-3-4-3下部设有U型板5-3-4-2,所述U型板5-3-4-2由磁铁以及电线圈组成,其通过震荡柱5-3-4-1与震荡腔5-3-4-3连接,震荡柱5-3-4-1、U型板5-3-4-2、震荡腔5-3-4-3、接线柱5-3-4-4机械连接。
如图9所示,本段是对本发明中所述气体输送平台6结构的说明。所述气体输送平台6;气体输送操作台6-2为矩形;在气体输送操作台6-2上部设有进气过滤装置6-4,其与高压气泵6-3连通;所述高压气泵6-3的另一端与出气管6-5连通;在气体输送操作台6-2下部设有平台移动转轮6-1,其数量为4个。
如图10所示, 本段是对本发明中所述电动力反应柜8结构的说明。所述电动力反应柜8;位于一侧的预处理池8-1,其通过电动力反应柜输送管8-2与上层缓冲室8-11连通;所述上层缓冲室8-11通过上层缓冲网8-10与位于下部的电动力反应室8-9连通;在电动力反应室8-9内部设有直流电极8-4防水设计,其为蛇形结构并与外部直流电源连接,直流电极8-4分为三组,每组分别设有正极板和负极板,正极板和负极板相对排列,两者之间在外部电源作用下形成直流电场;在电动力反应室8-9一侧设有回流缓冲池8-8,两者连通;同时回流缓冲池8-8又通过管道与预处理池8-1连通;在电动力反应室8-9下部设有沉淀室8-3,两者通过下层缓冲网8-6连通;所述下层缓冲网8-6、上层缓冲网8-10被设在两端的缓冲网支架8-7所支撑;在沉淀室8-3下部设有泥浆外排管8-5。
如图11所示,本段是对本发明中所述预处理池8-1结构的说明。所述预处理池8-1;所述预处理室8-1-5内部设有三磷酸钠喷射管8-1-4,其下部设有大量通孔,三磷酸钠喷射管8-1-4通过配药槽水泵8-1-7与三磷酸钠配药槽8-1-6连通;在三磷酸钠喷射管8-1-4下部设有重金属吸附网8-1-3,重金属吸附网8-1-3高分子材质、多孔网状结构,重金属吸附网8-1-3数量为10层、上下排列;在重金属吸附网8-1-3下部设有导流板8-1-2,导流板8-1-2数量为8个、相互等距排列,其断面为W形状侧立于预处理室8-1-5内部;在导流板8-1-2一侧设有双氧水输送管8-1-8,端部设有大量通孔,将双氧水与泥浆水均匀混合;在导流板8-1-2下部设有微波发生器8-1-1,其为圆柱状、10根、竖直等距排列,并与外部电源导线连接。
如图12所示,本段是对本发明中所述振荡器内置搅拌器5-3-1结构的说明。所述振荡器内置搅拌器5-3-1;位于中心处的转动轴5-3-1-5垂直站立于振荡器内置搅拌器5-3-1中心轴线处,转动轴5-3-1-5驱动位于其下部的鼠笼网5-3-1-9逆时针旋转,转动轴5-3-1-5驱动位于其下部的搅拌器叶片5-3-1-3顺时针旋转;所述鼠笼网5-3-1-9金属网结构、镂空设计;鼠笼网5-3-1-9上部设有搅拌器缓冲盘5-3-1-8,搅拌器缓冲盘5-3-1-8静止不动,其与鼠笼网5-3-1-9滑动连接;搅拌器缓冲盘5-3-1-8表面设有缓冲盘中心孔5-3-1-6和缓冲盘侧孔5-3-1-7,其中缓冲盘中心孔5-3-1-6贯通鼠笼室5-3-1-1,从缓冲盘中心孔5-3-1-6下落的泥浆水直接溅落于鼠笼室反弹盘5-3-1-2表面;所述缓冲盘侧孔5-3-1-7位于搅拌器缓冲盘5-3-1-8四周、数量为4个,从缓冲盘侧孔5-3-1-7下落的泥浆水直接溅落于鼠笼网5-3-1-9外表面;所述搅拌器电器箱5-3-1-4位于振荡器内置搅拌器5-3-1外部,其与电器控制柜7导线连接;所述搅拌器叶片5-3-1-3位于鼠笼网5-3-1-9下部;所述鼠笼室5-3-1-1、鼠笼室反弹盘5-3-1-2位于鼠笼网5-3-1-9内部。
以下实施例是为了进一步说明本发明内容在所述条件下的突出表现,作为重金属吸附网8-1-3,它是本发明的重要组件,由于它的存在,增加了整体设备的使用寿命,它为整体设备的安全、平稳运行发挥着关键作用。为此,通过以下是实施例,进一步验证本发明所述的重金属吸附网8-1-3,所表现出的高于其他相关专利的物理特性。
对照例
对照例为市售本专业顶尖品牌与本申请重金属吸附网8-1-3相同部件,并在高水流撞击稳定性提升率、抗冲击压力、年工作日折断数量、抗腐蚀能力提升率方面具有突出表现的现有产品,其在成分组成、加工工艺方面与本申请有可比性,为此进行性能对比试验。
实施例一
按照以下步骤制造本发明所述重金属吸附网8-1-3,并按质量百分比计:
步骤一:向搅拌釜反应罐中加入臭氧化超纯水9.2%、4.1% 15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺总量的50%、丙烯酸酯4%、惰性稀释外加剂3.3%,开启加热装置迅速升温,同时以14r/min的搅拌速度搅拌,当温度为64℃时,保持原速搅拌保温1.4h;
步骤二:继续提升搅拌釜反应罐的温度并控制在79℃,同时控制搅拌机转速为19r/min,边搅拌边依次向搅拌釜反应罐加入剩余15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺,以及4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚(氯甲基)环氧乙烷缩合物与丙烯酸、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,5-呋喃二酮、2,2'-亚氨基双乙醇和甲基环氧乙烷的聚合物 7.4%,同时缓慢滴加非活性稀释促进剂8.5%,继续搅拌并保温1.9h;
步骤三:将搅拌釜反应罐的温度控制在83℃,加入醋酸铹纳米微粒1.6%、惰性稀释催化剂4.7%,同时控制搅拌机转速为13r/min,搅拌时间为1.3h;
步骤四:所得上述产物倒入卧式曲肘注塑机,并设定该设备运行参数:螺杆直径47mm,螺杆转速91r/min,射胶量1091g/h,射胶压力87Mpa,射胶温度91℃,注射容量1091cm3,电动机功率17kw,合模力4091kN,稳定工作后即生产出所述重金属吸附网8-1-3。
实施例二
按照以下步骤制造本发明所述重金属吸附网8-1-3,并按质量百分比计:
步骤一:向搅拌釜反应罐中加入臭氧化超纯水96%、48%15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺总量的50%、丙烯酸酯81%、惰性稀释外加剂47%,开启加热装置迅速升温,同时以148r/min的搅拌速度搅拌,当温度为84℃时,保持原速搅拌保温16.4h;
步骤二:继续提升搅拌釜反应罐的温度并控制在196℃,同时控制搅拌机转速为196r/min,边搅拌边依次向搅拌釜反应罐加入剩余15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺,以及4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚(氯甲基)环氧乙烷缩合物与丙烯酸、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,5-呋喃二酮、2,2'-亚氨基双乙醇和甲基环氧乙烷的聚合物91%,同时缓慢滴加非活性稀释促进剂98%,继续搅拌并保温16.9h;
步骤三:将搅拌釜反应罐的温度控制在147℃,加入醋酸铹纳米微粒81%、惰性稀释催化剂16%,同时控制搅拌机转速为147r/min,搅拌时间为2.3h;
步骤四:所得上述产物倒入卧式曲肘注塑机,并设定该设备运行参数:螺杆直径97mm,螺杆转速191r/min,射胶量2791g/h,射胶压力191Mpa,射胶温度191℃,注射容量2791cm3,电动机功率57kw,合模力5391kN,稳定工作后即生产出所述重金属吸附网8-1-3。
实施例三
将实施例一、实施例二制备获得的重金属吸附网8-1-3和对照例所获得的同样部件进行使用效果对比。对二者高水流撞击稳定性提升率、抗冲击压力、年工作日折断数量、抗腐蚀能力提升率进行统计,结果如表1所示。
注:为保护企业利益、尊重企业意愿,特隐含对照例厂家型号、工艺、参数特性,其在成分组成、加工工艺方面与本申请相似。
从表1可见,本发明所述的重金属吸附网8-1-3,其上述性能指标均优于现有技术生产的产品。
实施例四
研究15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺成分占比对重金属吸附网8-1-3性能的影响。变化15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺掺量为总量的 15%、25%、35%、45%,以重金属吸附网8-1-3抗疲劳强度增率为评价指标。从本发明中所述的重金属吸附网8-1-3抗疲劳强度增率与15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺掺量关系图中看出,15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺的含量,对其材料抗疲劳强度增率有着重要的影响,其含量的变化直接影响着产品性能。
Claims (10)
1.一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,该装置中的振荡球(5-3-4)包括:震荡柱(5-3-4-1),U型板(5-3-4-2),震荡腔(5-3-4-3)和接线柱(5-3-4-4);
位于上部的接线柱(5-3-4-4)与外部电源连接,接线柱(5-3-4-4)下部设有震荡腔(5-3-4-3),震荡腔(5-3-4-3)内部设有磁棒、环形磁铁、电线圈、电容、电阻、继电器,相互间导线连接,并通过接线柱(5-3-4-4)与外部电源连接;在震荡腔(5-3-4-3)下部设有U型板(5-3-4-2),所述U型板(5-3-4-2)由环形磁铁以及电线圈组成,其通过震荡柱(5-3-4-1)与震荡腔(5-3-4-3)连接,震荡柱(5-3-4-1)、U型板(5-3-4-2)、震荡腔(5-3-4-3)、接线柱(5-3-4-4)机械连接;
所述振荡球(5-3-4)位于高频振荡器(5-3)内部,且振荡球(5-3-4)位于三元过磷酸钙喷射管(5-3-3)组成的环形内部,4个振荡球(5-3-4)竖直串接组成一组,合计8组;
所述高频振荡器(5-3)位于方锥体反应罐(5)内部;高频振荡器(5-3)在药剂分散支管(5-2)下部,高频振荡器(5-3)为上下贯通圆柱状、数量为16根、相互等距排列、其与电器控制柜(7)导线连接;
所述高频振荡器(5-3)内部设有振荡器内置搅拌器(5-3-1);在缓冲室(5-3-2)的下部设有振荡器内置搅拌器(5-3-1),振荡器内置搅拌器(5-3-1)与电器控制柜(7)导线连接;
所述振荡器内置搅拌器(5-3-1)包括:鼠笼室(5-3-1-1),鼠笼室反弹盘(5-3-1-2),搅拌器叶片(5-3-1-3),搅拌器电器箱(5-3-1-4),转动轴(5-3-1-5),缓冲盘中心孔(5-3-1-6),缓冲盘侧孔(5-3-1-7),搅拌器缓冲盘(5-3-1-8)和鼠笼网(5-3-1-9);
位于中心处的转动轴(5-3-1-5)垂直站立于振荡器内置搅拌器(5-3-1)中心轴线处,转动轴(5-3-1-5)驱动位于其下部的鼠笼网(5-3-1-9)逆时针旋转,转动轴(5-3-1-5)驱动位于其下部的搅拌器叶片(5-3-1-3)顺时针旋转;所述鼠笼网(5-3-1-9)为金属网结构、镂空设计;鼠笼网(5-3-1-9)上部设有搅拌器缓冲盘(5-3-1-8),搅拌器缓冲盘(5-3-1-8)静止不动,其与鼠笼网(5-3-1-9)滑动连接;搅拌器缓冲盘(5-3-1-8)表面设有缓冲盘中心孔(5-3-1-6)和缓冲盘侧孔(5-3-1-7),其中缓冲盘中心孔(5-3-1-6)贯通鼠笼室(5-3-1-1),从缓冲盘中心孔(5-3-1-6)下落的泥浆水直接溅落于鼠笼室反弹盘(5-3-1-2)表面;所述缓冲盘侧孔(5-3-1-7)位于搅拌器缓冲盘(5-3-1-8)四周、数量为4个,从缓冲盘侧孔(5-3-1-7)下落的泥浆水直接溅落于鼠笼网(5-3-1-9)外表面;所述搅拌器电器箱(5-3-1-4)位于振荡器内置搅拌器(5-3-1)外部,其与电器控制柜(7)导线连接;所述搅拌器叶片(5-3-1-3)位于鼠笼网(5-3-1-9)下部;所述鼠笼室(5-3-1-1)、鼠笼室反弹盘(5-3-1-2)位于鼠笼网(5-3-1-9)内部;
该装置的操作平台包括:检修楼梯(1),检修工作面(2),加药控制罐(3),加药控制罐输出管(4),方锥体反应罐(5),气体输送平台(6),电器控制柜(7),电动力反应柜(8)和皮带输送机(9);
所述检修楼梯(1)与检修工作面(2)连接且位于检修工作面(2)的左侧,检修工作面(2)位于检修楼梯(1)上部;所述检修工作面(2)的一侧设有电器控制柜(7),检修工作面(2)的另一侧设有加药控制罐(3);所述加药控制罐(3)通过加药控制罐输出管(4)与方锥体反应罐(5)连通;所述加药控制罐(3)为圆柱体、中空结构、壁厚1 cm~1.5 cm、不锈钢材质;所述方锥体反应罐(5)为上部正方形、下部方锥形,不锈钢材质、1 cm~1.5 cm厚度、上部敞口设计;在方锥体反应罐(5)的一侧设有皮带输送机(9),两者连接;在方锥体反应罐(5)的下部一侧设有电动力反应柜(8),方锥体反应罐(5)的下部通过管道与电动力反应柜(8)连通;在方锥体反应罐(5)的一侧设有气体输送平台(6),气体输送平台(6)通过管道向方锥体反应罐(5)底部输气。
2.根据权利要求1所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述加药控制罐(3)包括:药剂排液管(3-1),氮气分散管(3-2),触媒反应层(3-3),液位仪(3-4),磷酸加入管(3-5),添加剂输入管(3-6),取样管(3-7)和热气输送系统(3-8);
位于上部的添加剂输入管(3-6)与位于下部的药剂排液管(3-1)贯通,所述添加剂输入管(3-6)向加药控制罐(3)内输送的物质是磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、三元过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠等比例混合物;在添加剂输入管(3-6)一侧设有磷酸加入管(3-5);在添加剂输入管(3-6)下部设有取样管(3-7),所述取样管(3-7)另一端穿过加药控制罐(3)伸出罐体外部;在取样管(3-7)下部设有触媒反应层(3-3),所述触媒反应层(3-3)为高分子材质、蜂窝状、上下贯通设计;在触媒反应层(3-3)下部设有氮气分散管(3-2),所述氮气分散管(3-2)为内外双环管结构、相互贯通,在氮气分散管(3-2)上部设有喷头,喷头向上方向喷射氮气;在加药控制罐(3)底部设有通气管,通气管与热气输送系统(3-8)连通;在加药控制罐(3)底部低位设有药剂排液管(3-1),两者贯通;所述液位仪(3-4)与电器控制柜(7)导线连接。
3.根据权利要求2所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述触媒反应层(3-3)由多个上下贯通六面体高分子管状物构成,上下贯通六面体高分子管状物结构包括:汇水分配室(3-3-1),乙醚释放管(3-3-2),六面体管状物壳体(3-3-3)和竖直导管(3-3-4);
位于顶部的汇水分配室(3-3-1),其下部设有竖直导管(3-3-4),两者贯通,所述竖直导管(3-3-4)数量20根,其为中空结构、竖直排列,上部药水分别从竖直导管(3-3-4)内外向下流过;在竖直导管(3-3-4)四周设有乙醚释放管(3-3-2),所述乙醚释放管(3-3-2)表面设有大量通孔,气化的乙醚与通过的药水发生反应;在乙醚释放管(3-3-2)外部设有六面体管状物壳体(3-3-3)。
4.根据权利要求3所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述热气输送系统(3-8)包括:风机电机(3-8-1),传动轮(3-8-2),风机叶片(3-8-3),除尘器(3-8-4),风机进风口(3-8-5),出风通道(3-8-6),加热栅栏(3-8-7)和风量控制板(3-8-8);
位于一侧的风机电机(3-8-1)与电器控制柜(7)导线连接;风机电机(3-8-1)通过动力传送皮带与传动轮(3-8-2)连接,所述传动轮(3-8-2)通过传动轴与风机叶片(3-8-3)连接,所述风机叶片(3-8-3)数量为8个,多个风机叶片(3-8-3)与传动轴等角度固定连接;在风机叶片(3-8-3)上部设有除尘器(3-8-4),在风机叶片(3-8-3)一侧设有风机进风口(3-8-5),除尘器(3-8-4)与风机进风口(3-8-5)连通,外部新鲜风首先进入除尘器(3-8-4),并通过管道再进入风机进风口(3-8-5);在风机的另一侧设有风量控制板(3-8-8),风量控制板(3-8-8)数量为4块、相互联动、竖直排列,风量控制板(3-8-8)在出风通道(3-8-6)内部、与出风通道(3-8-6)内壁铰接、受控于电器控制柜(7);在风量控制板(3-8-8)一侧设有加热栅栏(3-8-7),加热栅栏(3-8-7)由电热棒组成,数量为10个、多根加热栅栏(3-8-7)等距竖直排列,加热栅栏(3-8-7)与电器控制柜(7)导线连接,加热栅栏(3-8-7)位于出风通道(3-8-6)内部。
5.根据权利要求4所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述方锥体反应罐(5)包括:药剂加入管(5-1),药剂分散支管(5-2),高频振荡器(5-3),反应罐核心体(5-4),底液排放管(5-5),反应罐液位仪(5-6),重金属监测仪(5-7),反应罐蒸汽加入管(5-8),反应罐泥浆排放管(5-9)和搅拌装置(5-10);
所述方锥体反应罐(5)顶部敞口设计,接收超细粉末状待处理土壤;在反应罐核心体(5-4)内部上方设有药剂分散支管(5-2),药剂分散支管(5-2)数量为5根、水平等距排列、下部设有喷头,多根药剂分散支管(5-2)与药剂加入管(5-1)连通;在药剂分散支管(5-2)下部设有搅拌装置(5-10),搅拌装置(5-10)与电器控制柜(7)导线控制连接;在搅拌装置(5-10)下部设有高频振荡器(5-3),高频振荡器(5-3)为上下贯通圆柱状、数量为16根、相互等距排列、其与电器控制柜(7)导线连接;在反应罐核心体(5-4)一侧分别设有反应罐液位仪(5-6)、重金属监测仪(5-7),他们分别与电器控制柜(7)导线连接;在高频振荡器(5-3)下部设有反应罐蒸汽加入管(5-8),反应罐蒸汽加入管(5-8)表面设有大量喷头;所述反应罐核心体(5-4)上部敞口矩形、下部方锥形;在反应罐核心体(5-4)底部设有底液排放管(5-5)、反应罐泥浆排放管(5-9)。
6.根据权利要求5所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述高频振荡器(5-3)包括:振荡器内置搅拌器(5-3-1),缓冲室(5-3-2),三元过磷酸钙喷射管(5-3-3),振荡球(5-3-4),取样管(5-3-5),加注头(5-3-6)和环形磷酸加注管(5-3-7);
位于上部的环形磷酸加注管(5-3-7)与外部磷酸罐连通,在环形磷酸加注管(5-3-7)下部设有加注头(5-3-6)、两者贯通;在环形磷酸加注管(5-3-7)下部设有三元过磷酸钙喷射管(5-3-3),所述三元过磷酸钙喷射管(5-3-3)由中空竖管组成,数量为20根、彼此等距排列、相互连通、组成环形,其内侧设有大量通孔,三元过磷酸钙喷射管(5-3-3)与外部三元过磷酸钙罐连接;在多个三元过磷酸钙喷射管(5-3-3)组成的环形内部设有振荡球(5-3-4),4个振荡球(5-3-4)竖直串接组成一组,共有8组,振荡球(5-3-4)与电器控制柜(7)导线连接;在高频振荡器(5-3)一侧设有取样管(5-3-5);在振荡球(5-3-4)下部设有缓冲室(5-3-2),缓冲室(5-3-2)上下贯通;在缓冲室(5-3-2)的下部设有振荡器内置搅拌器(5-3-1),振荡器内置搅拌器(5-3-1)与电器控制柜(7)导线连接。
7.根据权利要求6所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述缓冲室(5-3-2)包括:缓冲室外壳(5-3-2-1),波浪棒(5-3-2-2),缓冲网(5-3-2-3),水平加强筋(5-3-2-4)和锤头(5-3-2-5);
所述缓冲网(5-3-2-3)数量为2张,分别位于缓冲室(5-3-2)上下两端,缓冲网(5-3-2-3)为不锈钢材质、网眼大小10~100目;所述缓冲室外壳(5-3-2-1)位于缓冲室(5-3-2)四周,网孔结构、不锈钢材质、网孔大小10~100目;缓冲室外壳(5-3-2-1)表面设有水平加强筋(5-3-2-4),水平加强筋(5-3-2-4)数量为5个,多个水平加强筋(5-3-2-4)上下等距排列;在缓冲室(5-3-2)内部设有波浪棒(5-3-2-2),波浪棒(5-3-2-2)为圆柱状,多个波浪棒(5-3-2-2)水平等距排列,波浪棒(5-3-2-2)通过曲臂与外部电机连接,实现多个波浪棒(5-3-2-2)正弦波运动;在波浪棒(5-3-2-2)上串接多个锤头(5-3-2-5)。
8.根据权利要求7所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述气体输送平台(6)包括:平台移动转轮(6-1),气体输送操作台(6-2),高压气泵(6-3),进气过滤装置(6-4)和出气管(6-5);
气体输送操作台(6-2)为矩形;在气体输送操作台(6-2)上部设有进气过滤装置(6-4),进气过滤装置(6-4)与高压气泵(6-3)连通;所述高压气泵(6-3)的另一端与出气管(6-5)连通;在气体输送操作台(6-2)下部设有平台移动转轮(6-1),其数量为4个。
9.根据权利要求8所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述电动力反应柜(8)包括:预处理池(8-1),电动力反应柜输送管(8-2),沉淀室(8-3),直流电极(8-4),泥浆外排管(8-5),下层缓冲网(8-6),缓冲网支架(8-7),回流缓冲池(8-8),电动力反应室(8-9),上层缓冲网(8-10)和上层缓冲室(8-11);
位于左侧的预处理池(8-1),其通过电动力反应柜输送管(8-2)与上层缓冲室(8-11)连通;所述上层缓冲室(8-11)通过上层缓冲网(8-10)与位于下部的电动力反应室(8-9)连通;在电动力反应室(8-9)内部设有直流电极(8-4)防水设计,其为蛇形结构并与外部直流电源连接,直流电极(8-4)分为三组,每组分别设有正极板和负极板,正极板和负极板相对排列,正极板和负极板之间在外部电源作用下形成直流电场;在电动力反应室(8-9)一侧设有回流缓冲池(8-8),两者连通;同时回流缓冲池(8-8)又通过管道与预处理池(8-1)连通;在电动力反应室(8-9)下部设有沉淀室(8-3),两者通过下层缓冲网(8-6)连通;所述下层缓冲网(8-6)、上层缓冲网(8-10)被设在两端的缓冲网支架(8-7)所支撑;在沉淀室(8-3)下部设有泥浆外排管(8-5)。
10.根据权利要求9所述的一种利用电动力技术去除土壤重金属污染装置,其特征在于,所述预处理池(8-1)包括:微波发生器(8-1-1),导流板(8-1-2),重金属吸附网(8-1-3),三磷酸钠喷射管(8-1-4),预处理室(8-1-5),三磷酸钠配药槽(8-1-6),配药槽水泵(8-1-7)和双氧水输送管(8-1-8);
所述预处理室(8-1-5)内部设有三磷酸钠喷射管(8-1-4),其下部设有大量通孔,三磷酸钠喷射管(8-1-4)通过配药槽水泵(8-1-7)与三磷酸钠配药槽(8-1-6)连通;在三磷酸钠喷射管(8-1-4)下部设有重金属吸附网(8-1-3),重金属吸附网(8-1-3)为高分子材质、多孔网状结构,重金属吸附网(8-1-3)数量为10层、上下排列;在重金属吸附网(8-1-3)下部设有导流板(8-1-2),导流板(8-1-2)数量为8个、相互等距排列,其断面为W形状,侧立于预处理室(8-1-5)内部;在导流板(8-1-2)一侧设有双氧水输送管(8-1-8),双氧水输送管(8-1-8)端部设有大量通孔,将双氧水与泥浆水均匀混合;在导流板(8-1-2)下部设有微波发生器(8-1-1),微波发生器(8-1-1)为圆柱状、10根、竖直等距排列,并与外部电源导线连接;
所述重金属吸附网(8-1-3)由多种组分并由卧式曲肘注塑机、在高温高压条件下压制成型的组件,其中,各组分质量百分比含量如下:
臭氧化超纯水9.2~96%,
15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺4.1~48%,
丙烯酸酯4~81%,
惰性稀释外加剂3.3~47%,
4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚(氯甲基)环氧乙烷缩合物与丙烯酸、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,5-呋喃二酮、2,2'-亚氨基双乙醇和甲基环氧乙烷的聚合物7.4~91%,
非活性稀释促进剂8.5~98%,
醋酸铹纳米微粒1.6~81%,
惰性稀释催化剂4.7~16%;
所述臭氧化超纯水电导率为48us/cm~548us/cm;
15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺中,包含有分子结构式为下式:
式中:n=10~200,m=5~100,k=5~100,R是碳原子数为1~12的烃基;
所述惰性稀释外加剂为金精三羧酸的衍生物,并含有如下分子结构式:
其中,B官能团的分子结构式为:
其分子式为:C19H14O3;
所述4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚(氯甲基)环氧乙烷缩合物与丙烯酸、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,5-呋喃二酮、2,2'-亚氨基双乙醇和甲基环氧乙烷的聚合物中,包含有分子结构式为下式:
其中R是碳原子数为1~12的烃基;
所述非活性稀释促进剂为经纯碱热处理的硅藻土的衍生物,并含有如下分子结构式:
分子式为:C6H10O3ClX;其中,X为基团;
所述X基团的分子结构式为:
该基团分子式为:C20H18P;
所述惰性稀释催化剂为经纯碱热处理的硅藻土的衍生物,并含有如下分子结构式:
分子式为:C7H9NO2S;
所述重金属吸附网(8-1-3)的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:向搅拌釜反应罐中加入臭氧化超纯水、总量50%的15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺、丙烯酸酯、惰性稀释外加剂,开启加热装置迅速升温,同时以14~148r/min的搅拌速度搅拌,当温度为64℃~84℃时,保持原速搅拌保温1.4~16.4h;
步骤二:继续提升搅拌釜反应罐的温度并控制在79℃~196℃,同时控制搅拌机转速为19~196r/min,边搅拌边依次向搅拌釜反应罐加入剩余15-甲基-N-2-双[6-[[[[(1-甲基亚丙基)氨基]氧]羰基]氨基]己基]-3,12-二氧代-13-氧杂-2,4,11,14-四氮杂十七碳-14-烯酰胺,以及4,4'-(1-甲基亚乙基)双酚(氯甲基)环氧乙烷缩合物与丙烯酸、2-乙基-2-羟甲基-1,3-丙二醇、2,5-呋喃二酮、2,2'-亚氨基双乙醇和甲基环氧乙烷的聚合物,同时缓慢滴加非活性稀释促进剂,继续搅拌并保温1.9~16.9h;
步骤三:将搅拌釜反应罐的温度控制在83℃~147℃,加入醋酸铹纳米微粒、惰性稀释催化剂,同时控制搅拌机转速为13~147r/min,搅拌时间为1.3~2.3h;
步骤四:所得步骤一、步骤二、步骤三产物倒入卧式曲肘注塑机,并设定搅拌釜反应罐运行参数:螺杆直径47~97mm,螺杆转速91~191 r/min,射胶量1091~2791g/h,射胶压力87~191Mpa,射胶温度91℃~191℃,注射容量1091~2791cm3,电动机功率17~57kw,合模力4091~5391kN,稳定工作后即生产出所述重金属吸附网(8-1-3);
该装置的使用方法包括以下几个步骤:
第一步:在该装置的操作平台工作中,启动电器控制柜(7)电钮,将药剂加入到加药控制罐(3)中、进行搅拌;皮带输送机(9)将经过80~500目研磨含重金属污染土壤,从方锥体反应罐(5)顶部注入,混合形成泥浆水,在其内部进行反应,同时,与来自加药控制罐(3)的药剂进行反应,通过泥浆泵,将泥浆水打入到电动力反应柜(8)再进行处理;皮带输送机(9)将100~500目研磨含重金属污染土壤输送至方锥体反应罐(5);
第二步:在加药控制罐(3)工作过程中,注入一定量的水,由添加剂输入管(3-6)向加药控制罐(3)内输送磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、三元过磷酸钙、磷酸氢二铵、磷酸氢二钠等比例混合物;同时,磷酸加入管(3-5)加入磷酸,启动热气输送系统(3-8),其产生80度细小气泡向上运动,开启氮气,使其从氮气分散管(3-2)喷头以极小气泡形式向上运动,多种物质在触媒反应层(3-3)汇合,在触媒反应层(3-3)的作用下进行反应,反应产物从药剂排液管(3-1)从排出;其中液位仪(3-4)对罐体溶液的液位高度实时监控,并反馈给电器控制柜(7);
第三步:在触媒反应层(3-3)工作过程中,多种组分和气体在由上下贯通六面体高分子管状物组成的触媒反应层(3-3)中汇聚,具有酶促作用的六面体管状物壳体(3-3-3)的促进下发生反应,并从底部流出;
第四步:在热气输送系统(3-8)工作过程中,受控风机电机(3-8-1)启动,通过动力传送皮带驱动传动轮(3-8-2)旋转,进而带动风机叶片(3-8-3)高速旋转,外部的新鲜风首先进入除尘器(3-8-4)降尘,并通过风机进风口(3-8-5)进入风机,在风机叶片(3-8-3)的驱动作用下,依次通过风量控制板(3-8-8)、加热栅栏(3-8-7),其中受控的风量控制板(3-8-8)调节出风风量,受控的加热栅栏(3-8-7)对新鲜风进行加热处理;
第五步:在方锥体反应罐(5)工作工程中,粉碎成超细粉末的待处理土壤,通过方锥体反应罐(5)顶部进入其内部,在搅拌装置(5-10)作用下与水状药剂搅拌混合,水状药剂来自于药剂加入管(5-1)、药剂分散支管(5-2);在高频振荡器(5-3)的作用下,促进泥浆水与药剂发生反应;同时,来自反应罐蒸汽加入管(5-8)的高温高压蒸汽加速反应进程,反应后的泥浆水通过反应罐泥浆排放管(5-9)外排,含有重金属的污水从底液排放管(5-5)外排;反应过程通过反应罐液位仪(5-6)、重金属监测仪(5-7)产生的信号实时传送给电器控制柜(7);
第六步:在高频振荡器(5-3)工作工程中,外部磷酸通过环形磷酸加注管(5-3-7)和加注头(5-3-6)注入到高频振荡器(5-3)中;外部的三元过磷酸钙通过三元过磷酸钙喷射管(5-3-3)喷射注入到高频振荡器(5-3)内部,两者与来自高频振荡器(5-3)上部的泥浆水混合,在振荡球(5-3-4)强烈震荡作用下进行反应,并进入下部的缓冲室(5-3-2)进一步反应处理;其中振荡器内置搅拌器(5-3-1)控制泥浆水下泄流量,取样管(5-3-5)对泥浆水进行取样检测;
第七步:在缓冲室(5-3-2)工作过程中,泥浆水从上部缓冲网(5-3-2-3)进入缓冲室(5-3-2),外部电机通过曲臂带动多个波浪棒(5-3-2-2)和锤头(5-3-2-5)呈正弦波运动,促进泥浆水与药剂进一步反应,并从底部缓冲网(5-3-2-3)排出;
第八步:在振荡球(5-3-4)内部,与外部电源接通,位于震荡腔(5-3-4-3)内部的磁棒、环形磁铁、电线圈、电容、电阻、继电器,在电流的作用下,实现震荡腔(5-3-4-3)的高频震荡,震荡腔(5-3-4-3)带动震荡柱(5-3-4-1)、U型板(5-3-4-2)连续震荡,促进重金属沉淀;
第九步:在气体输送平台(6)工作工程中,位于四个角的平台移动转轮(6-1)能够促使气体输送平台(6)移动,气体通过进气过滤装置(6-4)进入高压气泵(6-3),进而通过出气管(6-5)排出;
第十步:在电动力反应柜(8)工作过程中,泥浆水首先进入预处理池(8-1)进行预处理,并通过电动力反应柜输送管(8-2)输送至上层缓冲室(8-11),当进入电动力反应室(8-9)时,受到直流电极(8-4)产生的直流电场作用,将泥浆液中重金属离子吸附在极板上,实现去除土壤中重金属离子的作用,处理后的泥浆水通过下层缓冲网(8-6)进入到沉淀室(8-3)中,并通过泥浆外排管(8-5)外排;未完全处理的泥浆水通过管道输送给回流缓冲池(8-8),并通过管道回流到预处理池(8-1)中再次循环进行处理;
第十一步:在预处理池(8-1)工作过程中,待处理泥浆水从顶部进入预处理室(8-1-5)与来自三磷酸钠喷射管(8-1-4)的三磷酸钠发生反应;同时当通过重金属吸附网(8-1-3)时,泥浆水中重金属离子被其吸附;当泥浆水通过导流板(8-1-2)时,与双氧水输送管(8-1-8)喷出的双氧水反生反应,并在微波发生器(8-1-1)震荡加热作用下,进一步促进了重金属氧化沉淀;最后通过电动力反应柜输送管(8-2)进入下道工序;
第十二步:在振荡器内置搅拌器(5-3-1)工作过程中,通过电器控制柜(7)、搅拌器电器箱(5-3-1-4)控制外部电机带动转动轴(5-3-1-5)工作,并促使鼠笼网(5-3-1-9)逆时针旋转、搅拌器叶片(5-3-1-3)顺时针旋转;泥浆水通过搅拌器缓冲盘(5-3-1-8)时,分别从缓冲盘中心孔(5-3-1-6)、缓冲盘侧孔(5-3-1-7)下落,其中从缓冲盘中心孔(5-3-1-6)下落的泥浆水撞击到鼠笼室反弹盘(5-3-1-2),并受到鼠笼网(5-3-1-9)下框剪切力进一步分散、均质,从缓冲盘侧孔(5-3-1-7)下落的泥浆水,分别受到鼠笼网(5-3-1-9)上框、下框剪切力进一步分散、均质,继续下落后又受到搅拌器叶片(5-3-1-3)的搅拌与分散作用,实现药剂与泥浆水充分反应。
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