CN111389896A - 一种重金属污染土壤电动修复装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属污染土壤电动修复装置，包括用于盛放重金属污染土壤的反应容器本体、设置在反应容器本体的阴极板和阳极板，此重金属污染土壤电动修复装置，通过在反应容器本体内部设有的阴极板和阳极板，实现对重金属污染土壤进行分段电动修复的作用，同时在每段修复完成后，在反应容器上设有的移动调节装置，实现对阴极板与阳极板进行移动的作用，同时使移动后的阴极板靠近之前阳极板前端的位置，实现对前一段反应过程中产生多余的氢氧根碱性粒子进行中和的作用，从而进一步的实现对反应过程中土壤进行平衡的作用，加速污染物的迁移速率，从而进一步的提高重金属污染土壤的修复效率的作用。
Description
技术领域
本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种重金属污染土壤电动修复装置。
背景技术
电动修复技术是一项新兴的土壤修复技术，该技术运行成本低，安装简单，能够进行原位修复，对于低渗透性土壤很有效。
重金属污染电动修复技术的原理是：向污染土壤两端植入情性电极形成直流电场。利用电场产生的各种电动效应(电渗析、电迁移、电泳、扩散等)驱动土壤沿电场方向定向迁移，从面将重金属离子富集至固定区域后进行集中处理。
现有的重金属污染土壤在进行电动修复时，首先其修复过程所需较长的处理周期，同时在进行电解过程中，容易产生土壤不均衡的问题，电动修复过程中电解水阳极产生O2和H+ ,阴极产生H和OH- ,其反应方程如下:
阳极:2H2O-4e-→O2+4H+；
E--1.229 V阴极:2H2O+2e-→H2+2OH-。
E--0.828 V
土壤的不均衡，一方面会影响土壤的修复使用，另一方面则会导致土壤中的剧烈变化，将影响土壤中微生物的生存以及降解的功能，从而给土壤进行修复带来副作用同时影响土壤的修复效率，为此，我们提出一种重金属污染土壤电动修复装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种加速重金属污染土壤的修复速率，同时调节重金属污染土壤中的pH值的重金属污染土壤电动修复装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属污染土壤电动修复装置，包括用于盛放重金属污染土壤的反应容器本体、设置在反应容器本体的阴极板和阳极板，所述反应容器本体上设有使重金属污染土壤进行加速移动的极板位置移动调节装置。
优选的，所述阳极板与阴极板顶部的两端均固定连接有保持架，且阴极板与阳极板之间的连接导线外侧固定套接有固定支撑套，通过设有的固定支撑套，同时在两个保持架的连接的作用下，从而使阴极板与阳极板在极板位置移动调节装置驱动下进行稳定的移动的作用。
优选的，所述极板位置移动调节装置包括固定连接在反应容器本体外部两侧的两个支撑板，两个所述支撑板上均通过螺栓固定连接有支撑壳，两个所述支撑壳内部均转动连接有驱动丝杆，两个所述驱动丝杆位于两个支撑壳外侧的一端固定连接有驱动件，两个所述驱动丝杆上转动连接有移动套，且移动套与支撑壳滑动连接，所述移动套顶端固定连接有支撑柱，两个所述支撑柱顶端固定连接有连接板，所述连接板上设有对阴阳极进行调节的伸缩夹紧件，两个所述移动套上均固定连接有位移传感器，通过设有的极板位置移动调节装置，从而实现对极板反应的位置进行移动调节的作用。
优选的，所述驱动件包括分别固定套接在两个驱动丝杆外侧一端的驱动齿轮和从动齿轮，所述驱动齿轮和从动齿轮之间传动连接有齿轮链，且驱动齿轮远离驱动丝杆的一侧通过联轴器固定连接有驱动电机，所述驱动电机通过固定架与支撑壳固定连接，通过设有的驱动件，从而实现对两个驱动丝杆进行同步驱动的作用。
优选的，所述伸缩夹紧件包括固定贯穿连接板的定位套，所述定位套内部设有伸缩件，且伸缩件底端固定连接有连接柱，所述连接柱底端固定连接有驱动夹持件，通过设有的伸缩夹紧件，从而实现对固定支撑套进行伸缩夹持的作用。
优选的，所述伸缩件包括滑动连接在定位套内部的移动柱，所述移动柱的一侧设有凹槽，且凹槽内部设有齿轮条，所述定位套对应齿轮条的位置设有开口，所述齿轮条外侧啮合连接有主动齿轮，所述主动齿轮内部固定套接有转动轴，且转动轴的两端通过均轴承转动连接有固定板，两个所述固定板与连接板固定连接，所述转动轴位于一个固定板外侧的一端固定连接有旋转电机，且旋转电机通过固定架与连接板固定连接，通过设有的伸缩件，从而实现对驱动夹持件的夹持高度进行调节的作用。
优选的，所述驱动夹持件包括固定连接在连接柱底端的定位壳，所述定位壳内部固定连接有电动推杆，所述电动推杆输出端穿过定位壳固定连接有推动杆，所述电动推杆与定位壳滑动连接，所述推动杆两端均滑动套接有限位件，通过设有的驱动夹持件，从而实现对固定支撑套进行调节夹持的作用。
优选的，所述限位件包括滑动套接在推动杆一端的驱动套，所述驱动套外侧的两端通过销轴分别转动连接有第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端通过销轴转动连接有导向架，所述导向架的一端固定连接在定位壳外侧，所述第二连接杆远离驱动套的一端通过销轴转动连接有夹紧杆，所述夹紧杆外侧滑动套接有导向套，且导向套固定连接在导向架底端，所述夹紧杆底端固定连接有弧形夹紧板，通过设有的限位件，从而实现对固定支撑套进行夹持的作用。
优选的，所述夹紧杆为Z字形状，从而使夹紧杆进行稳定夹紧的作用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在进行使用时，重金属污染土壤放置在反应容器本体的内部，且通过在反应容器本体内部设有的阴极板和阳极板，且阴极板与阳极板设置距离较近，实现对重金属污染土壤进行分段电动修复的作用，同时在每段修复完成后，在反应容器上设有的移动调节装置，实现对阴极板与阳极板进行移动的作用，同时使移动后的阴极板靠近之前阳极板前端的位置，实现对前一段反应过程中产生多余的氢氧根碱性粒子进行中和的作用，从而进一步的实现对反应过程中土壤的进行平衡的作用，同时阴极板与阳极板进行移动反应的过程中，进一步的加速污染物的迁移速率，从而进一步的提高重金属污染土壤的修复效率的作用。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明整体结构侧视图；
图3为本发明阴极板与阳极板连接关系结构示意图；
图4为本发明驱动夹持件结构示意图图；
图5为本发明驱动夹持件侧视结构图；
图6为本发明图1中A区域放大图；
图7为本发明图2中B区域放大图。
图中：1-反应容器本体；2-阴极板；3-阳极板；4-极板位置移动调节装置；5-保持架；6-固定支撑套；7-支撑板；8-支撑壳；9-驱动丝杆；10-驱动件；11-移动套；12-支撑柱；13-连接板；14-伸缩夹紧件；15-位移传感器；16-驱动齿轮；17-从动齿轮；18-齿轮链；19-驱动电机；20-定位套；21-伸缩件；22-连接柱；23-驱动夹持件；24-移动柱；25-凹槽；26-齿轮条；27-主动齿轮；28-转动轴；29-固定板；30-旋转电机；31-定位壳；32-电动推杆；33-推动杆；34-限位件；35-开口；36-驱动套；37-第一连接杆；38-第二连接杆；39-导向架；40-夹紧杆；41-导向套；42-弧形夹紧板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种重金属污染土壤电动修复装置，包括用于盛放重金属污染土壤的反应容器本体1、设置在反应容器本体1的阴极板2和阳极板3，所述阳极板3与阴极板2顶部的两端均固定连接有保持架5，保持架5为硬质绝缘材料制成，且在两个保持架5的连接的作用下，使阴极板2与阳极板3之间进行稳定的连接的作用；
且阴极板2与阳极板3之间的连接导线外侧固定套接有固定支撑套6，同时固定支撑套6为硬质防水绝缘材料制成，同时固定支撑套6外侧可以设有防滑纹，进而便于对阴极板2与阳极板3进行拉动的作用,且在进行反应的过程中，阴极板2位于阳极板3的左侧；
所述反应容器本体1上设有使重金属污染土壤进行加速移动的极板位置移动调节装置4，所述极板位置移动调节装置4包括固定连接在反应容器本体1外部两侧的两个支撑板7，两个所述支撑板7上均通过螺栓固定连接有支撑壳8，两个所述支撑壳8内部均转动连接有驱动丝杆9，两个所述驱动丝杆9位于两个支撑壳8外侧的一端固定连接有驱动件10，所述驱动件10包括分别固定套接在两个驱动丝杆9外侧一端的驱动齿轮16和从动齿轮17，所述驱动齿轮16和从动齿轮17之间传动连接有齿轮链18，且驱动齿轮16远离驱动丝杆9的一侧通过联轴器固定连接有驱动电机19，所述驱动电机19通过固定架与支撑壳8固定连接，当阴极板2与阳极板3在装有重金属污染的土壤中反应一段时间后，此时，驱动电机19运行，从而使驱动齿轮16通过齿轮链18带动从动齿轮17进行转动，从而进一步的使两个驱动丝杆9分别在两个支撑壳8内部进行同步转动，进一步的同步提供两个移动套11驱动力，而由于移动套11在支撑壳8的限位的作用下，进而沿着支撑壳8进行同向水平移动的作用；
两个所述驱动丝杆9上转动连接有移动套11，且移动套11与支撑壳8滑动连接，两个所述移动套11上均固定连接有位移传感器15，且由于两个移动套11上设有的位移传感器15，从而使移动套11移动至所需位置后，位置传感器发出信号，通过控制器，调节驱动电机19停止运行；
所述移动套11顶端固定连接有支撑柱12，两个所述支撑柱12顶端固定连接有连接板13，所述连接板13上设有对阴阳极进行调节的伸缩夹紧件14，所述伸缩夹紧件14包括固定贯穿连接板13的定位套20，所述定位套20内部设有伸缩件21，且伸缩件21底端固定连接有连接柱22，所述伸缩件21包括滑动连接在定位套20内部的移动柱24，所述移动柱24的一侧设有凹槽25，且凹槽25内部设有齿轮条26，所述定位套20对应齿轮条26的位置设有开口35，所述齿轮条26外侧啮合连接有主动齿轮27，所述主动齿轮27内部固定套接有转动轴28，且转动轴28的两端通过均轴承转动连接有固定板29，两个所述固定板29与连接板13固定连接，所述转动轴28位于一个固定板29外侧的一端固定连接有旋转电机30，且旋转电机30通过固定架与连接板13固定连接，当驱动电机19停止运行时，即两个移动套11的移动作用下，使阴极板2移动至前一段阳极板3的左侧位置，且靠近前一段阳极板3位置，而阳极板3则移动至前一段阳极板3的右侧，且远离前一段阳极板3的位置，此时，旋转电机30运行，从而通过转动轴28驱动主动齿轮27进行转动，且在主动齿轮27进行转动的过程中，通过与齿轮条26的啮合的作用下，驱动移动柱24沿着竖直方向进行向下移动，使移动后的阴极板2与阳极板3再次插入后一段重金属污染的土壤中；
所述连接柱22底端固定连接有驱动夹持件23，所述驱动夹持件23包括固定连接在连接柱22底端的定位壳31，所述定位壳31内部固定连接有电动推杆32，所述电动推杆32输出端穿过定位壳31固定连接有推动杆33，所述电动推杆32与定位壳31滑动连接，所述推动杆33两端均滑动套接有限位件34，所述限位件34包括滑动套接在推动杆33一端的驱动套36，所述驱动套36外侧的两端通过销轴分别转动连接有第一连接杆37和第二连接杆38，所述第一连接杆37的一端通过销轴转动连接有导向架39，所述导向架39的一端固定连接在定位壳31外侧，所述第二连接杆38远离驱动套36的一端通过销轴转动连接有夹紧杆40，所述夹紧杆40为Z字形状，所述夹紧杆40外侧滑动套接有导向套41，且导向套41固定连接在导向架39底端，所述夹紧杆40底端固定连接有弧形夹紧板42，当阴极板2与阳极板3稳定的插接在重金属污染土壤后，旋转电机30停止运行，此时，电动推杆32反向运行，从而使推动杆33受力沿着竖直方向进行向上移动，且推动杆33在进行向上移动的过程中，两个驱动套36进行同步上升移动，同时驱动套36在第一连接杆37与第二连接杆38的连接的作用下，沿着推动杆33的两端进行滑动，且在进行滑动的同时，通过第二连接杆38的转动作用下，使夹紧杆40沿着导向架39的方向进行移动，同时两个夹紧杆40使两个夹紧板脱离固定支撑套6外侧，随后，旋转电机30反向运行，进一步的实现两个夹紧板脱离固定支撑套6的作用，当进行下一段重金属污染土壤进行修复时，两个夹紧板再次实现对固定支撑套6的夹紧，随后进行上升再移动，从而进一步的实现对阴极板2与阳极板3的位置进行调节的作用。
本方案中，驱动电机19优选Y80M1-2型号，位移传感器15优选SMWEI型号，旋转电机30优选Y80M2-2型号，电路运行为现有常规电路，本发明中涉及的电路以及控制均为现有技术，在此不进行过多赘述。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种重金属污染土壤电动修复装置，包括用于盛放重金属污染土壤的反应容器本体（1）、设置在反应容器本体（1）的阴极板（2）和阳极板（3），其特征在于：所述反应容器本体（1）上设有使重金属污染土壤进行加速移动的极板位置移动调节装置（4）。
2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述阳极板（3）与阴极板（2）顶部的两端均固定连接有保持架（5），且阴极板（2）与阳极板（3）之间的连接导线外侧固定套接有固定支撑套（6）。
3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述极板位置移动调节装置（4）包括固定连接在反应容器本体（1）外部两侧的两个支撑板（7），两个所述支撑板（7）上均通过螺栓固定连接有支撑壳（8），两个所述支撑壳（8）内部均转动连接有驱动丝杆（9），两个所述驱动丝杆（9）位于两个支撑壳（8）外侧的一端固定连接有驱动件（10），两个所述驱动丝杆（9）上转动连接有移动套（11），且移动套（11）与支撑壳（8）滑动连接，所述移动套（11）顶端固定连接有支撑柱（12），两个所述支撑柱（12）顶端固定连接有连接板（13），所述连接板（13）上设有对阴阳极进行调节的伸缩夹紧件（14），两个所述移动套（11）上均固定连接有位移传感器（15）。
4.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述驱动件（10）包括分别固定套接在两个驱动丝杆（9）外侧一端的驱动齿轮（16）和从动齿轮（17），所述驱动齿轮（16）和从动齿轮（17）之间传动连接有齿轮链（18），且驱动齿轮（16）远离驱动丝杆（9）的一侧通过联轴器固定连接有驱动电机（19），所述驱动电机（19）通过固定架与支撑壳（8）固定连接。
5.根据权利要求3所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述伸缩夹紧件（14）包括固定贯穿连接板（13）的定位套（20），所述定位套（20）内部设有伸缩件（21），且伸缩件（21）底端固定连接有连接柱（22），所述连接柱（22）底端固定连接有驱动夹持件（23）。
6.根据权利要求5所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述伸缩件（21）包括滑动连接在定位套（20）内部的移动柱（24），所述移动柱（24）的一侧设有凹槽（25），且凹槽（25）内部设有齿轮条（26），所述定位套（20）对应齿轮条（26）的位置设有开口（35），所述齿轮条（26）外侧啮合连接有主动齿轮（27），所述主动齿轮（27）内部固定套接有转动轴（28），且转动轴（28）的两端通过均轴承转动连接有固定板（29），两个所述固定板（29）与连接板（13）固定连接，所述转动轴（28）位于一个固定板（29）外侧的一端固定连接有旋转电机（30），且旋转电机（30）通过固定架与连接板（13）固定连接。
7.根据权利要求5所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述驱动夹持件（23）包括固定连接在连接柱（22）底端的定位壳（31），所述定位壳（31）内部固定连接有电动推杆（32），所述电动推杆（32）输出端穿过定位壳（31）固定连接有推动杆（33），所述电动推杆（32）与定位壳（31）滑动连接，所述推动杆（33）两端均滑动套接有限位件（34）。
8.根据权利要求7所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述限位件（34）包括滑动套接在推动杆（33）一端的驱动套（36），所述驱动套（36）外侧的两端通过销轴分别转动连接有第一连接杆（37）和第二连接杆（38），所述第一连接杆（37）的一端通过销轴转动连接有导向架（39），所述导向架（39）的一端固定连接在定位壳（31）外侧，所述第二连接杆（38）远离驱动套（36）的一端通过销轴转动连接有夹紧杆（40），所述夹紧杆（40）外侧滑动套接有导向套（41），且导向套（41）固定连接在导向架（39）底端，所述夹紧杆（40）底端固定连接有弧形夹紧板（42）。
9.根据权利要求8所述的一种重金属污染土壤电动修复装置，其特征在于：所述夹紧杆（40）为Z字形状。
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