一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置及使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置,采用一体化装置,其包括土壤室以及位于两侧的阳极室和阴极室，其上方设置有固定式筛板，固定式筛板上具有小型圆形筛孔,所述阳极室和阴极室分别设有位于上方的出水孔和下方的出水孔,装置本体上设置有若干固定可拆卸筛板的卡槽，可拆卸筛板上具有筛孔，在两个可拆卸筛板中间放置滤纸或离子交换膜。还公开一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置使用方法。置使用方法。置使用方法。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置及使用方法


[0001]本专利技术涉及土壤电动修复领域，尤其涉及一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置及使用。

技术介绍

[0002]土壤电动修复技术常用于原位修复，在污染土壤的两端分别插入电极，对污染土壤施加低压直流电场，一般来说土壤表面带负电，其表面就会吸附阳离子形成双电层结构，由于可移动的阳离子比阴离子多，在低压直流电的作用下，阳离子层会带动孔隙中的溶液向阴极发生迁移产生电渗流，同时水溶性或吸附于土壤颗粒表层的污染物根据自身所带电荷的不同移向不同的电极端，将污染物集中在电极附近，实现污染物的富集或去除，达到土壤修复要求。其原理可解释为通电过程中，阳离子移向阴极，阴离子移向阳极，而不带电的粒子则随电渗流方向从阳极向阴极进行移动。电迁移是重金属的主要迁移模式，电渗流是有机污染物的主要迁移模式。
[0003]由于化工产业外迁所遗留的石化污染场地中大都含有低渗透性地层，常见的土壤原位修复技术例如土壤淋洗、多相抽提等对低渗透性土壤的修复效果较差，生物修复手段所需时间较长，不满足工期的要求。土壤电动修复技术已经被众多学者和研究证明对低渗透性土壤有良好的修复效果。土壤电动修复的模拟装置总体上来说分为阳极室、土壤室和阴极室。土壤室可设计为分体式和一体式的。分体式装置的土壤从土壤室两侧装填，装填之后需与电极室组装在一起，比较考验装置设计和装配的精度，容易造成漏水现象的发生。一体式土壤室的模拟装置设计和制作较为简单。土壤从上方装填，但装填过程中容易造成土壤密度分布不均。
专利技术内容
[0004]本专利技术优化了一体式土壤电动修复模拟装置，且配有适合模拟低渗透土壤的土壤装填方法。
[0005]本专利技术的技术方案是：一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置,采用一体化装置,其包括土壤室以及位于两侧的阳极室和阴极室，其上方设置有固定式筛板，固定式筛板上具有小型圆形筛孔,所述阳极室和阴极室分别设有位于上方的出水孔和下方的出水孔,装置本体上设置有若干固定可拆卸筛板的卡槽，可拆卸筛板上具有筛孔，在两个可拆卸筛板中间放置滤纸或离子交换膜。
[0006]所述一体化装置由厚度≥5mm有机玻璃板材质构成。
[0007]所述固定式筛板上的筛孔为直径为5～6mm的小圆孔。
[0008]所述可拆卸筛板上筛孔为方形大孔。
[0009]所述土壤室设置有上盖，盖子上具有提手。
[0010]所述土壤室的上盖厚度应超过2cm。
[0011]本专利技术的第二个技术方案是一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置使用方
法,包括如下步骤：
[0012]1)安装时先按照需要模拟的土壤密度和装置体积计算需要土壤的总质量；
[0013]2)平均分成3～5份，计算出每份土壤应该装填的高度，土壤含水量达到20％左右；
[0014]3)在完成每份的装填之后需使土壤上表面粗糙化：在两个可拆卸筛板之间放上滤纸或者离子交换膜，插入装置的卡槽中即可；
[0015]4)土壤最终的装填高度应与固定式筛板上最上方筛孔的位置、电极室水的高度、电极室出水口的高度一致；
[0016]5)土壤装填完成后，将土壤室盖子盖上,保证盖子与土壤紧密接触；
[0017]6)在电极室装满水或电解液，饱和土壤室的土壤，饱和进行24h；
[0018]7)饱和完成后，出水孔连接蓄水桶，进水孔连接蠕动泵，蠕动泵连接进水口，达到循环电极室液体的作用；然后开始进行土壤电动修复模拟实验
[0019]本专利技术具有如下优点：
[0020]1、本专利技术的土壤电动修复模拟装置能够模拟实际中低渗透地层的实际情况。且装置设计与制作较为简单。
[0021]2、本模拟装置中设有可随时拆卸和更换滤膜或离子交换膜的结构，便于在长时间的模拟过程中更换滤膜或离子交换膜。
附图说明
[0022]图1是本专利技术示意图；
[0023]图2是本专利技术的可拆卸筛板部分的示意图；
[0024]图3是本专利技术的土壤室盖子的示意图。
[0025]附图标记：1-土壤室，2-阳极室，3-阴极室，4-固定式筛板，5-出水孔，6-进水孔，7-圆形筛孔，8-卡槽，9-可拆卸筛板，10-滤纸/离子交换膜，11-方形筛孔，12-土壤室盖子，13-盖子提手。
具体实施方式
[0026]以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本专利技术。
[0027]如图1、图2所示，本专利技术公开一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置。所述装置包括土壤室1、两侧的阳极室2和阴极室3，固定式筛板4，筛板4上具有小型圆形筛孔7。阳极室和阴极室分别有上方的出水孔5和下方的出水孔6。装置本体上具有用于固定可拆卸筛板9的卡槽8，可拆卸筛板9上具有大号方形筛孔11，两个可拆卸筛板9中间放置滤纸或离子交换膜10，土壤室具有一定厚度的盖子12，盖子上具有提手13。
[0028]土壤电动修复核心部分与常规模拟装置基本一致，主体部分都是由土壤室、阴极室和阳极室构成。用于制作装置的板材厚度不能小于5mm,用以提供一定的支撑力，避免在土壤装填过程中造成装置损坏。
[0029]安装前在土壤室1和固定式筛板4之间铺上一层纱布，初步避免土壤颗粒进入电极室。安装时先按照需要模拟的土壤密度和装置体积计算需要土壤的总质量。平均分成3～5份。为保证模拟过程真实反映低渗透性土壤的密度，计算出每份土壤应该装填的高度。因为干燥土壤的塑性差，难以压到指定的土壤高度。所以需要土壤含水量达到20％左右。含水量
不能过高，因为在湿润土壤的过程中土壤容易团聚，装填时容易产生裂缝。在完成每份的装填之后需使土壤上表面粗糙化，避免不同土壤装填层之间出现明显分界面。在两个可拆卸筛板9之间放上滤纸或者离子交换膜10，插入装置的卡槽中即可。如果在长时间的模拟过程中需要更换滤膜，可以适当增加卡槽的数量，通过插拔卡拆卸筛板随时更换滤膜。土壤最终的装填高度应与固定式筛板上最上方筛孔的位置、电极室水的高度、电极室出水口的高度一致。土壤装填完成后，将土壤室盖子盖上,保证盖子与土壤紧密接触。最好上覆重物，避免饱和过程中土壤吸水膨胀造成体积改变。在电极室装满水或电解液，饱和土壤室的土壤，饱和进行24h。饱和完成后，出水孔连接蓄水桶，进水孔连接蠕动泵，蠕动泵连接进水口，达到循环电极室液体的作用。然后可以开始进行土壤电动修复模拟实验。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置,其特征在于,采用一体化装置,其包括土壤室以及位于两侧的阳极室和阴极室，其上方设置有固定式筛板，固定式筛板上具有小型圆形筛孔,所述阳极室和阴极室分别设有位于上方的出水孔和下方的出水孔,装置本体上设置有若干固定可拆卸筛板的卡槽，可拆卸筛板上具有筛孔，在两个可拆卸筛板中间放置滤纸或离子交换膜。2.根据权利要求1所述的应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置，其特征在于：一体化装置由厚度≥5mm有机玻璃板材质构成。3.根据权利要求1所述的应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置，其特征在于：所述固定式筛板上的筛孔为直径为5～6mm的小圆孔。4.根据权利要求1所述的应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置，其特征在于：所述可拆卸筛板上筛孔为方形大孔。5.根据权利要求1所述的应用于模拟低渗透土壤电动修复的装置，其特征在于：所述土壤室设置有上盖，盖子上具有提手。6.根据权利要求5所述的应用...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘嘉澍，赵林，黄梦露，孙袭明，王恒钦，孟静娟，
申请(专利权)人：煜环环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：