本实用新型专利技术公开了一种利用过硫酸盐氧化去除土壤芘污染物的模拟实验装置，包括氧化反应装置和温度控制装置。氧化反应装置包括氧化反应桶、阀门和支架，氧化反应桶和阀门之间依次由斗状底和滤液收集室连接，滤液收集室和斗状底之间有筛板隔开；滤液收集室下与阀门相接，阀门的大小可控制土壤颗粒孔隙水的水流速度，加热带以缠绕的方式提供热量。本发明专利技术装置利用重力作用使过硫酸盐反应溶透过土壤层进行氧化反应。装置下方放置盛接仪器，监测滤液中氧化剂、迁移的污染物质。本实用新型专利技术针对现有原位氧化研究中存在的研究空缺，考虑实际原位氧化过程中过硫酸盐的活化和氧化，提供一种更接近实际、且实用的用于研究原位氧化土壤芘污染的模拟装置。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种土壤化学性质的模拟实验装置，特别是涉及一种土壤污染物 降解的模拟实验装置，应用于土壤修复
技术介绍
多环芳径（Polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是一类具有致癌性、致 畸性、致突变性的疏水性有机污染物。据调查，环境中的PAHs主要来源于石油、煤、木材等 的不完全燃烧、原油运输过程中的泄漏、炼钢炼铁厂、发电厂、焦化煤气厂等所排放的废弃 物及飞机、汽车、公交车等交通工具所排放的废气等。PAHs类污染物由于溶解性较差，辛 醇-水分配系数高，因此极易于附着于土壤颗粒，土壤就成为PAHs的主要载体。 化学氧化修复技术主要是通过向土壤中添加氧化能力较强的氧化剂，使其与土壤 中有机污染物反应，进一步将污染物质转化或降解为无毒或低毒物质的技术。常用的氧化 剂主要包括过氧化氢、高锰酸盐、类Fenton试剂、臭氧及过硫酸盐等。过硫酸盐在环境应 用方面是一项较新的氧化技术，过硫酸盐溶解在水中后生成S 2CV离子，S 2(V离子的氧化还 原电位为2. 0V，在和有机污染物反应时较慢，Fe( II )离子的加入、升高温度、过氧化氢，能 够活化S2O广，产生具有更强氧化能力的硫酸根自由基SO4 ?。研宄表明，利用过硫酸盐去 除苯系物质有较好的去除效果。 然而，目前过硫酸盐氧化修复土壤技术研宄尚处于起步阶段。实验室常用小批量 的土样进行有机污染的去除实验，将土和水按一定比例混合，放于锥形瓶中进行氧化。这种 方式可以简单快捷的确定氧化所需的最佳条件。而如果要用于实际原位修复（ISCO)应用 时，并不能通过将土水混合振荡完成氧化过程。此外，过硫酸盐活化的实施方式，如加热、加 碱等，也需要根据现场而调整。因此，为了更好的促进过硫酸盐的原位氧化的实施和监测原 位修复的氧化效果，有必要在实验室模拟过硫酸盐原位氧化的整个过程，但至今还未见有 关相关的报道。
技术实现思路
本技术的目的在于克服了现有技术的不足，提供一种利用过硫酸盐氧化去除 土壤芘污染物的模拟实验装置，考虑到实际原位氧化过程中过硫酸盐的活化和氧化，为过 硫酸盐的加热活化和氧化，提供一种更接近实际、且实用的用于研宄原位氧化土壤芘污染 的模拟装置。 为达到上述专利技术创造目的，本技术的专利技术构思如下： 根据污染场地实际情况，考虑到土壤不同与水体系的非均一性质和氧化剂过硫酸 盐的特性，主要影响土壤芘去除因素包括以下几个方面：过硫酸盐的投加量；过硫酸盐加 热活化的温度；土壤中芘的浓度；加热方式；过硫酸钠溶液在土壤的渗流速度等，而建立的 模拟装置。 根据上述专利技术构思，本技术采用的技术方案如下： -种利用过硫酸盐氧化去除土壤芘污染物的模拟实验装置，其特征在于：包括氧 化反应装置和温度控制装置，氧化反应装置主要由氧化反应桶、阀门和支架组成，氧化反应 桶通过支架实现竖直安装在高处并稳定设置，氧化反应桶为圆柱形竖立的筒状重力反应容 器，利用重力作用使定量的过硫酸盐反应液透过氧化反应桶中的待检测的土壤试样层，进 行去除土壤芘污染物的氧化反应，氧化反应桶的底部形成圆锥形斗状底，在斗状底内填充 砾石，在斗状底的底部设有连通的滤液收集室，滤液收集室和斗状底之间的位置处设有筛 板，筛板的筛孔能实现液体流过并保持对土壤颗粒的阻隔，即防止圆锥形斗状底中土壤颗 粒掉落到滤液收集室中，在滤液收集室的底部连接阀门，在氧化反应装置中，通过控制阀门 来控制过硫酸盐溶液在待检测的土壤试样的渗流速度，温度控制装置包括加热带、控温仪 和温度检测装置，控温仪通过导线与加热带电连接，加热带在氧化反应桶的下半部外侧，对 氧化反应桶内的待检测的土壤试样进行加热，温度检测装置的一系列温度采样点按照预设 的空间位置埋于氧化反应桶中待检测的土壤试样的相应位置处，温度检测装置采集的多点 温度值通过输出设备实现输出。 作为本技术优选的技术方案，加热带以缠绕的方式通过外围加热为氧化反应 桶内的待检测的土壤试样提供所需热量。 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，斗状底内填充的砾石的粒径为 2~5mm〇 作为上述技术方案的进一步优选的技术方案，在滤液收集室和斗状底之间设置的 筛板的孔径接近2_，其各个孔之间的距离接近5_。 本技术与现有技术相比较，具有如下实质性特点和优点： 1.本技术能模拟原位氧化中过硫酸盐投加的方式； 2.本技术能模拟原位氧化中具有非均一性的土壤的加热活化状态和过程； 3.本技术能模拟原位化学氧化中，氧化剂、污染物以及氧化产物的迀移转化 特征。【附图说明】 图1是本技术优选实施例利用过硫酸盐氧化去除土壤芘污染物的模拟实验 装置的结构示意图。 图2是本技术优选实施例的氧化反应桶的结构及采样检测位置参考位置示 意图。 图3是反应本技术优选实施例的采样检测位置分布的沿着图2中E-E方向的 氧化反应桶横断面剖面图。 图4是沿着图3中F-F方向的氧化反应桶纵向断面剖面图。【具体实施方式】 本技术的优选实施例结合【附图说明】如下： 在本实施例中，参见图1~图4,一种利用过硫酸盐氧化去除土壤芘污染物的模拟 实验装置，包括氧化反应装置和温度控制装置，氧化反应装置主要由氧化反应桶1、阀门5 和支架6组成，氧化反应桶1通过支架6实现竖直安装在高处并稳定设置，氧化反应桶1为 圆柱形竖立的筒状重力反应容器，利用重力作用使定量的过硫酸盐反应液透过氧化反应桶 1中的待检测的土壤试样层，进行去除土壤芘污染物的氧化反应，氧化反应桶1的底部形成 圆锥形斗状底3,在斗状底3内填充粒当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种利用过硫酸盐氧化去除土壤芘污染物的模拟实验装置，其特征在于：包括氧化反应装置和温度控制装置，所述氧化反应装置主要由氧化反应桶（1）、阀门（5）和支架（6）组成，所述氧化反应桶（1）通过所述支架（6）实现竖直安装在高处并稳定设置，所述氧化反应桶（1）为圆柱形竖立的筒状重力反应容器，利用重力作用使定量的过硫酸盐反应液透过所述氧化反应桶（1）中的待检测的土壤试样层，进行去除土壤芘污染物的氧化反应，所述氧化反应桶（1）的底部形成圆锥形斗状底（3），在所述斗状底（3）内填充砾石，在所述斗状底（3）的底部设有连通的滤液收集室（4），所述滤液收集室（4）和所述斗状底（3）之间的位置处（8）设有筛板，所述筛板的筛孔能实现液体流过并保持对土壤颗粒的阻隔，即防止所述圆锥形斗状底（3）中土壤颗粒掉落到所述滤液收集室（4）中，在所述滤液收集室（4）的底部连接所述阀门（5），在所述氧化反应装置中，通过控制所述阀门（5）来控制过硫酸盐溶液在待检测的土壤试样的渗流速度，所述温度控制装置包括加热带（2）、控温仪和温度检测装置，所述控温仪通过导线（7）与所述加热带（2）电连接，所述加热带（2）在所述氧化反应桶（1）的下半部外侧，对所述氧化反应桶（1）内的待检测的土壤试样进行加热，所述温度检测装置的一系列温度采样点按照预设的空间位置埋于所述氧化反应桶（1）中待检测的土壤试样的相应位置处，所述温度检测装置采集的多点温度值通过输出设备实现输出。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓艳，李红兵，柴文波，朱水平，陈枭，陶恺赟，殷甜甜，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：新型
国别省市：上海;31
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