一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，包括水箱、浸泡箱、过滤箱、pH调试箱和控制单元，水箱、浸泡箱、过滤箱和pH调试箱通过管路依次连接；浸泡箱上连接有温控系统和压力控制系统，浸泡箱底部设有重量传感器；在浸泡箱和水箱之间设有第一阀门，在浸泡箱与过滤箱之间设有第二阀门，pH调试箱包括调节剂箱和溶液箱，调节剂箱和溶液箱通过隔板分开，调节剂箱中存储有pH调节剂，溶液箱内设有pH传感器，隔板上设有用于控制pH调节剂流入溶液箱的第三阀门；第一阀门、重量传感器、温控系统、第三阀门及pH传感器分别与控制单元连接。该测试系统自动化程度高，浸泡箱中的环境模拟了当地真实的温度和水压，测试结果更加准确。确。确。

【技术实现步骤摘要】
一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统


[0001]本技术属于水污染检测
，涉及一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统。

技术介绍

[0002]磷石膏是在磷酸生产中用硫酸处理磷矿时产生的固体废渣，其主要成分为硫酸钙。由于磷矿资源的大量开采，四川、贵州、云南等地的磷石膏堆积成山,造成了土地占用、地下水污染与扬尘等生态环境问题。将磷石膏用于填筑路基是大规模消减磷石膏的有效技术途径之一。但磷石膏中含有铬(Cr)、铅(Pb)、氟离子(F-)、硫酸根(SO4
2-)与磷酸根(PO
43-)等有害物质，会造成水体污染。对于磷石膏稳定路基析出有害物质，目前还缺乏一种有效的测试装置。

技术实现思路

[0003]为了克服上述现有技术存在的缺陷，本技术的目的在于提供一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，解决了目前无法测量磷石膏稳定路基析出有害物质的问题。
[0004]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0005]一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，包括水箱、浸泡箱、过滤箱、pH调试箱和控制单元，水箱、浸泡箱、过滤箱和pH调试箱通过管路依次连接；
[0006]磷石膏试件放置在浸泡箱中，浸泡箱上连接有温控系统和压力控制系统，浸泡箱底部设有用于测量磷石膏试件的重量传感器；
[0007]在浸泡箱和水箱之间设有第一阀门，在浸泡箱与过滤箱之间设有第二阀门，pH调试箱包括位于上部的调节剂箱和位于下部的溶液箱，调节剂箱和溶液箱通过隔板分开，调节剂箱中存储有pH调节剂，溶液箱内设有pH传感器，隔板上设有用于控制pH调节剂流入溶液箱的第三阀门；
[0008]第一阀门、重量传感器、温控系统、第三阀门及pH传感器分别与控制单元连接。
[0009]进一步，第一阀门和第三阀门采用电磁阀。
[0010]进一步，过滤箱中设有三层过滤膜。
[0011]进一步，过滤膜采用的有机尼龙水系MCE混纤膜。
[0012]进一步，在浸泡箱底部设有用于放置磷石膏试件的支座，重量传感器设置在支座内。
[0013]进一步，温控系统包括温度传感器和加热元件，温度传感器用于测量浸泡箱中溶液的温度，当温度低于控制单元预设的温度时，加热元件处于加热状态。
[0014]进一步，压力控制系统包括压力表、空压机和控制阀，空压机通过控制阀连接在浸泡箱的顶盖上，压力表设置在浸泡箱的侧壁上。
[0015]进一步，在pH调试箱内装有搅拌器。
[0016]进一步，控制单元采用单片机。
[0017]进一步，单片机型号为AT89S52。
[0018]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0019]本技术公开了一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，包括水箱、浸泡箱、过滤箱、pH调试箱和控制单元，水箱、浸泡箱、过滤箱和pH调试箱通过管路依次连接；浸泡箱底部设有重量传感器；浸泡箱上连接有温控系统和压力控制系统，重量传感器能够准确的测试出磷石膏试件的重量，控制单元获得了磷石膏试件的重量信号后，打开第一阀门，水箱中的水流入浸泡箱，在控制单元中提前设计好水与试件的质量比，当进入的水的质量达到预设的重量时，此时重量传感器能够准确确定水的流入量，关闭第一阀门，在浸泡箱中将试件溶解后制成磷石膏溶液；然后通过温控系统和压力控制系统调节浸泡箱中的压力和溶液的温度，模拟当地的真实温度和水压，静置12小时，打开手动阀门，释放浸泡箱中的气压，再打开第二阀门，使溶液流入过滤箱中，通过过滤箱过滤掉磷石膏溶液中一些不可溶的微小颗粒，保证磷石膏溶液中没有多余不可溶的杂质，过滤后溶液流入pH调试箱，pH传感器将溶液的pH准确的反馈给控制单元，控制单元打开调节剂箱下的第三阀门，使得苏打溶液流入以调节溶液的pH，通过pH调试箱将磷石膏溶液的pH调到中性，有利于溶液中离子分布更加均匀。当溶液的pH为中性时，关闭第三阀门，打开出口，得到磷石膏水溶液，便于后期用仪器测量。该测试系统自动化程度高，减少了研究人员的实际操作，缓解了磷石膏对人体的危害，该测试系统在制备磷石膏溶液时，浸泡箱中的环境模拟了当地真实的温度和水压，使得测试结果更加准确。
[0020]进一步，在pH调试箱内装有搅拌器，使pH调节剂快速地与箱体中的溶液混合，pH传感器测出的pH更及时准确。
[0021]进一步，在浸泡箱底部设有用于放置磷石膏试件的支座，重量传感器设置在支座内，便于工作人员知道将试件放在何处。
附图说明
[0022]图1为本技术的磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统的结构示意图。
[0023]其中：1为水箱，2为第一阀门，3为顶盖，4为控制阀，5为空压机，6为压力表，7为手动阀门，8为控制单元，9为温度传感器，10为加热元件，11为磷石膏试件，12为支座，13为第二阀门，14为过滤膜，15为过滤箱，16为pH调试箱，17为第三阀门，18为pH传感器，19为出口阀门，20为溶液出口，21为搅拌器。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术做进一步详细描述：
[0025]如图1所示，本技术公开了一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，包括水箱1、浸泡箱、过滤箱15、pH调试箱16和控制单元8，水箱1、浸泡箱、过滤箱15和pH调试箱16通过管路依次连接。控制单元8采用单片机，型号为AT89S52。
[0026]过滤箱15的作用是过滤掉磷石膏溶液中一些不可溶的微小颗粒，保证磷石膏溶液中没有多余不可溶的杂质。
[0027]pH调试箱16的作用是将磷石膏溶液的pH调到中性，利用选择电极法测定氟离子含量时，pH对测试结果影响很大，在中性条件下测量结果比较准确，因此为了测量的准确性，
设备中设置了pH调试装置，将溶液的pH调至中性。
[0028]浸泡箱左侧上部设有第一阀门2，第一阀门2通过管道与水箱1相连。第一阀门2采用电磁阀，与控制单元8相连。当然，也可以设计为手动阀，需要操作者去手动开闭。
[0029]浸泡箱上方设有一密闭盖，密封盖上连接有压力控制系统，压力控制系统包括压力表6、空压机5和控制阀4；空压机5的范围为0.5-2MPa，其通过控制阀4连接在浸泡箱的顶盖3上，压力表6设置在浸泡箱的侧壁上，实时测量浸泡箱中的压力。当压力表6测得的压力低于预设值时，就需要开启空压机5，增加浸泡箱中的压力。
[0030]压力控制系统可以与控制单元8连接，也可以不连接，通过操作者现场控制就可以。
[0031]浸泡箱右侧还设有一手动阀门7，用于释放浸泡箱中的气压。
[0032]浸泡箱左侧设有温控系统，温控系统包括了温度传感器9、加热元件10，温度传感器9用于测量浸泡箱中溶液的温度，当温度低于控制单元8预设的温度时，加热元件10处于加热状态。
[0033]一般地，加热元件10采用电热棒、加热管或电阻丝。
[0034]浸泡箱底部设有支座12，用于磷石膏摆放试件，支座12下设有重量传感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，其特征在于，包括水箱(1)、浸泡箱、过滤箱(15)、pH调试箱(16)和控制单元(8)，水箱(1)、浸泡箱、过滤箱(15)和pH调试箱(16)通过管路依次连接；磷石膏试件(11)放置在浸泡箱中，浸泡箱上连接有温控系统和压力控制系统，浸泡箱底部设有用于测量磷石膏试件(11)的重量传感器；在浸泡箱和水箱(1)之间设有第一阀门(2)，在浸泡箱与过滤箱(15)之间设有第二阀门(13)，pH调试箱(16)包括位于上部的调节剂箱和位于下部的溶液箱，调节剂箱和溶液箱通过隔板分开，调节剂箱中存储有pH调节剂，溶液箱内设有pH传感器(18)，隔板上设有用于控制pH调节剂流入溶液箱的第三阀门(17)；第一阀门(2)、重量传感器、温控系统、第三阀门(17)及pH传感器(18)分别与控制单元(8)连接。2.根据权利要求1所述的磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，其特征在于，第一阀门(2)和第三阀门(17)采用电磁阀。3.根据权利要求1所述的磷石膏稳定土析出有害物质的测试系统，其特征在于，过滤箱(15)中设有三层过滤膜(14)。4.根据权利要求3所述的磷石膏稳定土析出有害物质的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，纪小平，代聪，崔志飞，康子庄，刘昱岗，周荣征，
申请(专利权)人：四川省交通运输发展战略和规划科学研究院，
类型：新型
国别省市：