CN216881017U - 一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，包括阳极电解液室、填料室、土样室、阴极电解液室和阳极电解液pH调控单元，土样室和填料室设置于阳极电解液室和阴极电解液室之间，填料室设置于土样室和阳极电解液室之间，阳极电解液室内设置有阳极板，阴极电解液室内设置有阴极板；阳极电解液室上开设有阳极溢流孔，阳极电解液pH调控单元包括循环泵、碱液储槽、阳极电解液回收槽、pH控制器和pH传感器。该装置可实现对重金属污染土体修复，可有效避免螯合剂降解，实现重金属污染土体得修复，具有修复效率更高的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于环境工程技术领域，具体涉及一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置。
背景技术
土壤中的重金属污染物危害大，很难去除，目前，已开发出很多重金属污染土壤修复技术，如钝化、淋洗、电动修复、化学固定、植物法、微生物法等，其中电动修复法因其高效、对环境友好的特点而成为近年来的研究热点。电动修复法的原理是在重金属污染土壤中施加一个外加直流电场，使土壤中带正、负电的重金属离子，分别向阴、阳极移动，从而达到去除土壤重金属污染物的效果，但常规的电动修复容易在阴极附近生成沉淀而造成土壤孔隙堵塞，致使土壤中的重金属去除效果不佳，因此，急需采用强化技术调控电动修复过程中的阴极沉淀是提高污染土壤重金属去除效果的有效措施之一。
然而目前的强化措施往往不可避免的带来新的问题，比如成本高或者导致土壤中重金属聚集等问题，提供一种高效率的强化电动修复设备和工艺，是解决当前电动修复效率低问题的主要途径之一。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置。该螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置通过阳极电解液室、填料室、土样室、阴极电解液室和阳极电解液pH调控单元实现对重金属污染土体修复，可有效避免螯合剂降解，实现重金属污染土体得修复，具有修复效率更高的特点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，包括阳极电解液室、填料室、土样室、阴极电解液室和阳极电解液pH调控单元，所述土样室和填料室设置于阳极电解液室和阴极电解液室之间，所述填料室设置于土样室和阳极电解液室之间，所述阳极电解液室内设置有阳极板，所述阴极电解液室内设置有阴极板；所述阳极电解液室上开设有阳极溢流孔，所述阳极电解液pH调控单元包括循环泵、碱液储槽、阳极电解液回收槽、pH控制器和设置于阳极电解液室中的pH传感器，所述碱液储槽和阳极电解液室通过管路连通，所述循环泵设置于所述管路上，所述阳极电解液回收槽与阳极溢流孔连通。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述土样室和阴极电解液室之间设置有隔板，所述隔板包括带孔板体和贴附于所述带孔板体一侧的土工布，所述土工布位于带孔板体靠近土样室一侧的面上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述pH传感器和循环泵均电连接于pH控制器上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述阳极溢流孔位于阳极电解液室远离土样室一侧的壁面上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述装置还包括供电单元，所述供电单元包括直流稳压电源，所述阳极板和阴极板均与直流稳压电源电连接。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述阴极电解液为螯合剂，所述阳极电解液为去离子水。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料室包括间隔且平行设置的两块板体，两块所述板体上均开设有通孔，所述通孔的数量为多个，两块所述板体之间填充有填料。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料为生物炭。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料室的高度≥阳极溢流孔距离阳极电解液室底部的高度。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：
1、本实用新型的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置通过阳极电解液室、填料室、土样室、阴极电解液室和阳极电解液pH调控单元实现对重金属污染土体的修复，可有效避免螯合剂降解，且修复效率更高。
2、本实用新型的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置包括阳极电解液pH调控单元配合作为阴极电解液的螯合剂，既可以有效减弱低 pH环境下螯合剂的质子化效应发生，又可有效防止土样的过度酸化，在修复的同时避免对环境的二次污染。
3、优选的，阳极电解液pH调控单元包括循环泵、碱液储槽、阳极电解液回收槽、pH控制器和pH传感器，可有效实现阳极电解液pH的自动调控，减少误差和人力物力浪费。
4、本实用新型结构简单，具有很高的推广应用价值。
下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，包括阳极电解液室3、填料室9、土样室2、阴极电解液室4和阳极电解液pH调控单元，所述土样室2和填料室9设置于阳极电解液室3 和阴极电解液室4之间，所述填料室9设置于土样室2和阳极电解液室3 之间，所述阳极电解液室3内设置有阳极板5-1，所述阴极电解液室4内设置有阴极板5-2；所述阳极电解液室3上开设有阳极溢流孔8-1，所述阳极电解液pH调控单元包括循环泵15、碱液储槽18、阳极电解液回收槽 19、pH控制器12和设置于阳极电解液室3中的pH传感器13，所述碱液储槽18和阳极电解液室3通过管路连通，所述循环泵15设置于所述管路上，所述阳极电解液回收槽19与阳极溢流孔8-1连通。pH控制器12内预设有pH值，当pH传感器13检测的阳极电解液室3内阳极电解液pH＜4 时，pH控制器12控制循环泵15启动，碱液储槽18内碱液进入阳极电解液室3。所述填料室9可拆卸地设置于土样室2和阳极电解液室3之间。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述土样室2 和阴极电解液室4之间设置有隔板，所述隔板包括带孔板体6和贴附于所述带孔板体6一侧的土工布7，所述土工布7位于带孔板体6靠近土样室 2一侧的面上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述pH传感器13和循环泵15均电连接于pH控制器12上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述阳极溢流孔8-1位于阳极电解液室3远离土样室2一侧的壁面上。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述装置还包括供电单元，所述供电单元包括直流稳压电源10，所述阳极板5-1和阴极板5-2均与直流稳压电源10电连接。直流稳压电源10能供提供恒定的直流电压，且能实时显示提供的电压和电流。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述阴极电解液为螯合剂，所述阳极电解液为去离子水。所述螯合剂为乙二胺四乙酸二钠；采用去离子水作为阳极电解液可有效减少填料室9填料对离子的吸附，避免减弱重金属-络合物形成效果。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述填料室9 包括间隔且平行设置的两块板体，两块所述板体上均开设有通孔，所述通孔的数量为多个，两块所述板体之间填充有填料。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述填料为生物炭。优选的，填料室9包括两块平行带孔板体和填充于板体之间的填料构成，具有制备方法简单、易于安装与拆卸的特点。
上述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置中，所述填料室9 的高度≥阳极溢流孔8-1距离阳极电解液室3底部的高度。
本实用新型提供一种采用上述螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置进行重金属污染土体修复的方法包括：
步骤一、将待处理重金属污染土体置于土样室2内；
步骤二、在不安装填料室9情况下，向土样室2两侧腔体中注入螯合剂，对待处理重金属污染土体进行24h的预处理；通过对重金属污染土体进行24h的预处理，可有效增加螯合剂与重金属离子的接触和相互作用时间，促进重金属-络合物的形成；
步骤二、安装填料室9，将阳极电解液室3内螯合剂导出，向阳极电解液室3内注入阳极电解液；安装填料室9具体包括：将两块所述板体安装于土样室2和阳极电解液室3之间的预设位置，将生物炭填料填充于两块所述板体之间，压实，完成填料室9的安装；
步骤三、启动直流稳压电源10，将循环泵15通电，开始进行72h的修复。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何限制，凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (9)
1.一种螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，包括阳极电解液室(3)、填料室(9)、土样室(2)、阴极电解液室(4)和阳极电解液pH调控单元，所述土样室(2)和填料室(9)设置于阳极电解液室(3)和阴极电解液室(4)之间，所述填料室(9)设置于土样室(2)和阳极电解液室(3)之间，所述阳极电解液室(3)内设置有阳极板(5-1)，所述阴极电解液室(4)内设置有阴极板(5-2)；所述阳极电解液室(3)上开设有阳极溢流孔(8-1)，所述阳极电解液pH调控单元包括循环泵(15)、碱液储槽(18)、阳极电解液回收槽(19)、pH控制器(12)和设置于阳极电解液室(3)中的pH传感器(13)，所述碱液储槽(18)和阳极电解液室(3)通过管路连通，所述循环泵(15)设置于所述管路上，所述阳极电解液回收槽(19)与阳极溢流孔(8-1)连通。
2.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述土样室(2)和阴极电解液室(4)之间设置有隔板，所述隔板包括带孔板体(6)和贴附于所述带孔板体(6)一侧的土工布(7)，所述土工布(7)位于带孔板体(6)靠近土样室(2)一侧的面上。
3.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述pH传感器(13)和循环泵(15)均电连接于pH控制器(12)上。
4.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述阳极溢流孔(8-1)位于阳极电解液室(3)远离土样室(2)一侧的壁面上。
5.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述装置还包括供电单元，所述供电单元包括直流稳压电源(10)，所述阳极板(5-1)和阴极板(5-2)均与直流稳压电源(10)电连接。
6.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述阴极电解液为螯合剂，所述阳极电解液为去离子水。
7.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料室(9)包括间隔且平行设置的两块板体，两块所述板体上均开设有通孔，所述通孔的数量为多个，两块所述板体之间填充有填料。
8.根据权利要求7所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料为生物炭。
9.根据权利要求1所述的螯合剂和填料增强的电动修复污染土壤装置，其特征在于，所述填料室(9)的高度≥阳极溢流孔(8-1)距离阳极电解液室(3)底部的高度。
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|---|---|---|---|---|
| CN116251832A (zh) * | 2023-01-14 | 2023-06-13 | 西安建筑科技大学 | 生物催化剂胶结强化电动修复重金属污染土的方法及系统 |
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| CN116251832B (zh) * | 2023-01-14 | 2024-05-14 | 西安建筑科技大学 | 生物催化剂胶结强化电动修复重金属污染土的方法及系统 |
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