用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置制造方法及图纸

用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置，包括电解液净化处理机构和pH酸碱度自动控制机构；电解液净化处理机构包括阳极净化处理结构和阴极净化处理结构，阳极净化处理结构包括阳极电解液储备池，阳极电解液储备池设有第三连接管，第三连接管上设有第三蠕动泵和阳极电解液净化吸附柱，阳极电解液储备池还设有第五连接管，第五连接管上设有第五蠕动泵。本实用新型专利技术设计合理，可实现阴极电解液、阳极电解液的pH自动控制以及电解液的净化处理。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于土壤修复
，具体涉及用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置。
技术介绍
在当今社会，随着经济的发展和城市化进程的加快，含有重金属的污染物通过工业活动、农业生产、交通运输等各种途径进入到土壤中，造成了土壤中重金属的严重污染，土壤重金属污染逐渐成为世界越来越关注的环境问题之一。人类活动导致了重金属在土壤中过量沉积，远远的超过了其环境背景值，因而引发了严重的环境污染。据悉我国被重金属污染的农业土地面积约占我国总耕地面积的1/5，所以重金属污染土壤的修复问题迫在眉睫。土壤的修复技术从操作方式上可以分为原位修复和异位修复两种，因原位修复具有环境影响小、可现场进行、经济效益高等优点，各国的研究学者对重金属污染土壤的原位修复做了广泛的研究。从操作原理上可分为物理法、化学法、生物法三类。物理修复主要有客土法、去土法、翻土法、玻璃化技术和热解吸收技术；化学修复主要有土壤淋洗法、改良剂法、化学固定、电动修复技术等；生物修复主要有植物修复和微生物修复技术；每种技术都有各自的局限性和适用性。电动力学修复技术是一种新兴的重金属污染土壤原位修复技术，其原理是在受重金属污染的土壤中插入电极，并在两端施加直流电，使污染物在电场作用下发生电化学反应，重金属离子在电迁移、电渗析和电泳和自由扩散四种机制下迁移、富集于某一区域，最终达到去除土壤中重金属污染物的目的。电动力学修复技术因其具有修复周期短、成本低廉、操作简单易行、无二次污染之虑的优点，而被越来越多的国家和研究者接受，已成功应用于一些重金属污染土壤的原位修复。目前土壤重金属电动修复实验结构自动化程度低，人为影响较大，一定程度上阻碍了土壤重金属修复技术的发展。随着电动修复电极反应的进行，在阴极、阳极分别产生大量的OH-和H+，OH-和H+电场作用下的移动导致土壤pH的上升和下降，进而影响重金属离子在土壤中的迁移，因此控制土壤pH是土壤重金属电动修复的关键问题之一；在电动修复过程中，由于实验要求不同，每次采样点的位置不同，因而对土壤进行定点取样也是遇到的众多难题之一；重金属等污染物质会大量迁移到电解液中，电解液的不合理处理会造成环境的污染与资源的浪费，所以电解液的净化处理也成为亟需解决的问题。因而，迫切需要提供一种完整有效的可实现土壤的自动定位取样、电解液的净化处理以及可实现电解液pH可控的土壤重金属电动修复结构，进而提高电动修复效率以及自动化程度，有利于电动修复技术的开展与深入研究。
技术实现思路
针对现有技术存在的缺陷，本技术提供了一种用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置,在土壤的重金属原位修复中实现阴极电解液、阳极电解液的pH自动控制以及电解液的后续净化处理。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案如下：用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置，包括电解液净化处理机构和pH酸碱度自动控制机构；电解液净化处理机构包括阳极净化处理结构和阴极净化处理结构，阳极净化处理结构包括阳极电解液储备池，阳极电解液储备池设有第三连接管，第三连接管上设有第三蠕动泵和阳极电解液净化吸附柱，阳极电解液储备池还设有第五连接管，第五连接管上设有第五蠕动泵；阴极净化处理结构包括阴极电解液储备池，阴极电解液储备池设有第四连接管，第四连接管上设有第四蠕动泵和阴极电解液净化吸附柱，阴极电解液储备池还设有第六连接管，第六连接管上设有第六蠕动泵；pH酸碱度自动控制机构包括碱液自动控制结构和酸液自动控制结构，碱液自动控制结构包括碱液储备池和阳极电解液pH测定仪，碱液储备池设有第一连接管，第一连接管上安装有第一蠕动泵；酸液自动控制结构包括酸液储备池和阴极电解液pH测定仪，酸液储备池设有第二连接管，第二连接管上安装有第二蠕动泵。还包括第一PLC控制器，第一PLC控制器通过控制电缆分别与阳极电解液pH测定仪、阴极室电解液pH测定仪、第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵、第四蠕动泵、第五蠕动泵和第六蠕动泵连接。第一蠕动泵、第二蠕动泵、第三蠕动泵、第四蠕动泵、第五蠕动泵和第六蠕动泵均为单通道蠕动泵。采用上述技术方案，土壤重金属电动修复系统还包括电动修复室装置和土壤自动采样装置；土壤自动采样装置包括直线电机和采样器，直线电机的动子上安装有向下设置的电动推杆，采样器安装在电动推杆下端部；电动修复室装置包括直流电源和实验箱，实验箱内设有两块隔板，两块隔板将试验箱自左向右依次分隔为阳极室、土壤室和阴极室，隔板上均匀开设有直径大于或等于1cm的孔，隔板的一侧表面上铺设有滤布，直线电机的滑轨水平安装在土壤室的内壁上部，采样器的工作端朝向土壤室；阳极室的内壁上部水平设有第一横板，第一横板自左向右依次设有第一安装孔、第二安装孔、第三安装孔、第四安装孔和第五安装孔，第一安装孔安装有向下设置的第一搅拌器，第三安装孔安装有向下设置的阳极电极杆；阴极室的内壁上部水平设有第二横板，第二横板自右向左依次设有第六安装孔、第七安装孔、第八安装孔、第九安装孔和第十安装孔，第六安装孔安装有向下设置的第二搅拌器，第八安装孔安装有向下设置的阴极电极杆；直流电源分别通过供电电缆连接第一搅拌器、第二搅拌器、阳极电极杆和阴极电极杆；第一横板和第二横板上均开设有透气孔。本技术中的阳极电解液储备池内部通过第三连接管与阳极室内部链接，第三连接管穿设并固定在第二安装孔内，阳极电解液储备池还通过第五连接管连接阳极室并伸入到阳极室内；阴极电解液储备池内部通过第四连接管与阴极室内部链接，第四连接管穿设并固定在第七安装孔内；阳极电解液pH测定仪安装在第四安装孔内，阳极电解液pH测定仪的测定端向下延伸到阳极室内，碱液储备池通过第一连接管穿过第五安装孔并伸入到阳极室内；阴极电解液pH测定仪安装在第九安装孔内，阴极电解液pH测定仪的测定端向下延伸到阴极室内，酸液储备池通过第二连接管穿过第十安装孔并伸入到阴极室内。采用上述技术方案，本技术具有以下有益效果：1、本实施例所修复的污染土壤为实验室配置的镉污染土壤，试验土壤取自某地普通地表0~20cm处土壤，将采回的土壤放于室内通风处风干至恒重后磨细过筛使其颗粒度为1mm；再将该土用一定浓度的镉溶液混匀，使配置的镉污染土壤的含水率约为30%，用王水一高氯酸消煮法测得污染土壤中的镉浓度约为500mg/kg；2、将镉污染土壤装入土壤室中，将土壤室与阳极室、阴极室用隔板隔开，隔板上均布有1cm的小孔，并附着一层58μm的滤布；根据试验要求，土壤室的内部尺寸为20cm×15cm×10cm，电极室的内部尺寸为10cm×15cm×l0cm，在两个电极室的上方均安装有用来固定搅拌器的横板，每个横板上均开有5个2cm的小孔，用来安装石墨电极、电解液pH测定仪插孔、连接管道插孔以及排气孔；排气孔分别用来导出阴、阳两极产生的氢气和氧气；3、取配置好的镉污染土壤3kg置于土壤室内均衡24h，在阴极室、阳极室内放入电解液；0.1mol/LKCl溶液；在阴极室、阳极室内分别插入阳极电极杆和阴极电极杆，接上直流电源，形成一个闭合的回路；通电前，第二PLC控制器控制采样器在土壤室内进行取样；4、取样完成后打开直流电源，进行电动修复实验，通过第一PLC控制器，设置阴极室、阳极室的电解液的pH值维持在6本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置，其特征在于：包括电解液净化处理机构和pH酸碱度自动控制机构；电解液净化处理机构包括阳极净化处理结构和阴极净化处理结构，阳极净化处理结构包括阳极电解液储备池，阳极电解液储备池设有第三连接管，第三连接管上设有第三蠕动泵和阳极电解液净化吸附柱，阳极电解液储备池还设有第五连接管，第五连接管上设有第五蠕动泵；阴极净化处理结构包括阴极电解液储备池，阴极电解液储备池设有第四连接管，第四连接管上设有第四蠕动泵和阴极电解液净化吸附柱，阴极电解液储备池还设有第六连接管，第六连接管上设有第六蠕动泵；pH酸碱度自动控制机构包括碱液自动控制结构和酸液自动控制结构，碱液自动控制结构包括碱液储备池和阳极电解液pH测定仪，碱液储备池设有第一连接管，第一连接管上安装有第一蠕动泵；酸液自动控制结构包括酸液储备池和阴极电解液pH测定仪，酸液储备池设有第二连接管，第二连接管上安装有第二蠕动泵。

【技术特征摘要】
1.用于土壤重金属电动修复系统的电解液酸碱度处理装置，其特征在于：包括电解液净化处理机构和pH酸碱度自动控制机构；电解液净化处理机构包括阳极净化处理结构和阴极净化处理结构，阳极净化处理结构包括阳极电解液储备池，阳极电解液储备池设有第三连接管，第三连接管上设有第三蠕动泵和阳极电解液净化吸附柱，阳极电解液储备池还设有第五连接管，第五连接管上设有第五蠕动泵；阴极净化处理结构包括阴极电解液储备池，阴极电解液储备池设有第四连接管，第四连接管上设有第四蠕动泵和阴极电解液净化吸附柱，阴极电解液储备池还设有第六连接管，第六连接管上设有第六蠕动泵；pH酸碱度自动控制机构包括碱液自动控制结构和酸液自动控制结构，碱液自动控制结构包括碱液储备池...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亚林，刘蕾，李婷婷，乔晓丹，王冰冰，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：新型
国别省市：河南;41