液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置及其模拟试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置及其模拟试验方法。该装置包括液体药剂输送单元、破碎搅拌及液体药剂喷洒单元及其配套密闭搅拌容器单元；破碎搅拌及液体药剂喷洒单元包括调速电机、电机转速控制器、电机轴、传动机构、轴承、支架、带多个锤式桨叶和喷洒孔的空心的破碎搅拌轴。该方法包括：药剂溶液配制、土壤的加入、初步破碎搅拌、药剂溶液的喷洒、土壤取出和样品采集、数据分析过程。本发明专利技术的装置可对土壤进一步破碎，在维持较低土壤水分含量的前提下能够实现液体药剂与土壤的充分混合，防止较高土壤水分含量、较低氧化还原电位使试验结果产生偏差；污染土壤修复模拟试验过程中系统处于封闭状态，不产生灰尘。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于污染土壤修复
，具体涉及一种。
技术介绍
随着城市化和产业转移进程的加快，我国城市工业企业搬迁或遗留的污染场地数量与日俱增。初步估计，我国各类工业污染场地至少以数十万计。城市污染场地已成为我国许多大中城市土地资源安全再利用的限制因素。场地污染土壤修复的研究和实践已成为我国环境治理领域的重要内容。按土壤修复位置的不同，可以将土壤修复技术分为原位和异位两种，前者不需将土壤挖掘出来而在原地进行污染土壤的修复。上海的土壤类型主要为溃潜型和淋溶-淀积型的水成和半水成土，绝大部分地区土壤的粘粒含量高于16.35%，质地较为粘重，渗透系数一般低于10_5cm/s，因此原位土壤修复技术的应用受到限制。在我国的异位污染土壤修复治理方法体系中，土壤固化/稳定化、微生物修复、化学还原或高级氧化等工程修复技术都常用到液体修复药剂，如液体固化剂、螯合剂、表面活性剂、微生物菌剂和高级氧化剂溶液等，但质地粘重的污染土壤易持有较多的水分，从而导致土壤常以大块状的形式存在，这会造成土壤较难破碎、液体修复药剂不易与土壤混匀等问题，这往往成为土壤修复工程成功与否的关键因素。由于液体药剂(包括商业的液态药剂或配制的药剂溶液)容易被土壤所吸持，不易达到土壤颗粒内部，常用的土壤破碎混合设备对液体药剂的混合效率不高，因此在涉及到液体药剂的异位土壤修复中，必须进行土壤的破碎，破坏土壤的致密结构，减小土壤的粒径，同时必须具有液体药剂喷洒或注入功能模块，实现液体药剂与土壤的均匀混合。但目前而言，具有破碎搅拌、液体药剂喷洒功能的实验室配套设备比较缺乏，多数情况下研究人员先将液体药剂配制成足量溶液，其中的水分足以使土壤形成泥浆，再采用水处理搅拌机或磁力搅拌器等设备实现液体药剂与土壤的充分混匀。但在实施土壤修复工程时，往往不能向土壤中添加大量的水分使其形成泥浆，因为泥浆不利于后续的运输和资源化利用过程，同时造成资源的浪费。这就形成了实验室模拟试验与现场修复工程工作的场景和参数不吻合，在很大程度上限制了试验参数的普适性、准确性。因此，有必要研制一种能在较低土壤水分含量下实现液体药剂与污染土壤充分混合的试验模拟装置，以研究土壤修复过程中的主要影响因素和工艺参数。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，该模拟试验装置及其模拟试验方法能在维持较低土壤水分含量的前提下实现液体药剂与土壤的充分混合，为污染土壤稳定化、高级氧化等修复技术的研发提供技术支持，以研究土壤修复过程中的主要影响因素，获得更精确的修复技术工艺参数。本专利技术的技术方案是:—种液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，它包括液体药剂输送单元、破碎搅拌及液体药剂喷洒单元及其配套密闭搅拌容器单元，其中液体药剂输送单元包括溶液存储池、防腐蠕动泵、液体流量计和液体输送管道；防腐蠕动泵入口与溶液存储池连接，出口通过液体输送管道与破碎搅拌及液体药剂喷洒单元连接；防腐蠕动泵出口设有液体流量计。溶液存储池用于储存液体药剂或配制好的药剂溶液。防腐蠕动泵产生动力，并借助液体输送管道将溶液输送至液体流量计并最终进入破碎搅拌及液体药剂喷洒单元。液体流量计用于记录液体的流量，并计算液体药剂的添加量。所述防腐蠕动泵和液体流量计可以合并在一起。破碎搅拌及液体药剂喷洒单元包括调速电机、电机转速控制器、联轴器、电机轴、传动机构、轴承、支架、破碎搅拌轴；电机转速控制器和调速电机相连接，用于控制并记录电机轴承的转速；调速电机通过联轴器与电机轴连接，产生旋转动力；电机轴通过传动机构与破碎搅拌轴连接，将动力传送给破碎搅拌轴，使其滚动，滚动过程中破碎搅拌轴上附着的锤式桨叶对土壤加以破碎和搅拌；所述传动机构为传动齿轮或传动链条；破碎搅拌轴通过轴承固定在支架上；多个锤式桨叶沿轴向依次排列并交错分布在破碎搅拌轴上的中间部位；锤式桨叶呈T形，其尾端固定在破碎搅拌轴上，其外端向与破碎搅拌轴垂直或倾斜成一定角度的方向延伸出去；破碎搅拌轴上位于锤式桨叶的两侧各套有一个密封圈，与配套密闭搅拌容器单元密封连接，保证容器的密闭性；破碎搅拌轴为可滚动的、一端开口一端封闭的空心管，其上的中间部位附着有锤式桨叶及多个喷洒孔，滚动过程中该结构能够对土壤加以破碎和搅拌，同时破碎搅拌轴上开有多个喷洒孔，能够实现搅拌过程中液体药剂的均匀加入；破碎搅拌轴一端封闭，另一端与带有配套阀门的接头连接，接头固定在支架上，不转动，该接头另一端与液体药剂输送单元连接，为液体药剂进入破碎搅拌轴提供了通道。破碎搅拌轴和接头之间设有密封圈，在破碎搅拌轴转动过程中保证液体药剂等不会发生渗漏。锤式桨叶的表面积较大，有助于土壤的破碎和搅拌，其尺寸和密度可以根据需要加以调難iF.0配套密闭搅拌容器单元包括分体容器和可升降底座；分体容器由活动连接的上下两个组件组成；在分体容器的左右两侧壁上设有以上下两组件之间的连接线为中心线、与破碎搅拌轴及其上的密封圈适配的开口 ；破碎搅拌轴的中间部位及其上的锤式桨叶位于分体容器内部，破碎搅拌轴两端从分体容器两侧壁上的开口穿出，并通过套在破碎搅拌轴上的密封圈与分体容器密封连接；分体容器下组件下端与可升降底座固定或活动连接，通过调节可升降底座的高度保证分体容器与密封圈紧密连接。破碎搅拌单元和配套密闭容器单元的紧密连接能够防止实验过程中土壤的外溢和灰尘的产生。分体容器下组件的形状为半圆柱体；分体容器下部为横放的圆柱形，即分体容器下部的形状为近圆柱体(即比一个整圆柱体小一点，为3/4至4/5圆柱体，接近一个整圆柱体)；这种形状能够防止土壤破碎搅拌过程中产生死角，增加破碎搅拌的效率。分体容器上下两个组件之间可通过法兰和螺栓连接，或采用其他活动连接方式。分体容器上下组件间可铺垫硅胶垫圈，以保证上下两个组件连接时的密闭性。密封圈的材质可用聚四氟乙烯或其他材料。所述配套多模式容器单元为经过防腐处理的碳钢材质。所述破碎搅拌轴为碳钢材质并经过防腐处理。分体容器和可升降底座可连接为一体或分开，即分体容器下端与可升降底座之间可为固定或活动连接。所述分体容器下组件下端设支撑柱和底板，并通过支撑柱与下面的水平底板连接，防止容器倾倒；底板下面与可升降底座连接。一种利用上述模拟试验装置进行的液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验方法，按如下步骤进行:(一)、药剂溶液配制:根据拟研究的处理后的土壤含水量和药剂(可溶性液态药剂或可溶性固态药剂)添加量来配制药剂溶液，并存放于溶液存储池；(二)、土壤的加入:称取一定数量的供试土壤，放置于分体容器下组件中；调整可升降底座的高度直至分体容器下组件上的开口与破碎搅拌轴上的密封圈紧密连接；将硅胶垫圈铺垫在分体容器下组件上，将分体容器上组件放置于硅胶垫圈上，通过法兰和螺栓将上组件和下组件连接；(三)、初步破碎搅拌:打开调速电机的开关，通过电机转速控制器调整转速，通过破碎搅拌轴上的锤式桨叶实现土壤的破碎；(四)、药剂溶液的喷洒:打开破碎搅拌轴接口上的阀门，打开防腐蠕动泵和液体流量计的电源，根据药剂溶液的添加量选择适宜的流量，将药剂溶液泵入破碎搅拌轴，通过破碎搅拌轴上的喷洒孔实现药剂溶液的喷洒；(五)、土壤取出和样品采集:药剂溶液喷洒完毕后，关闭破碎搅拌轴接口上的阀门，以及防腐蠕动泵和液体流量计的电源；通过电机转速控制器调整转速为零，关闭调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，它包括液体药剂输送单元、破碎搅拌及液体药剂喷洒单元及其配套密闭搅拌容器单元，其中液体药剂输送单元包括溶液存储池、防腐蠕动泵、液体流量计和液体输送管道；防腐蠕动泵入口与溶液存储池连接，出口通过液体输送管道与破碎搅拌及液体药剂喷洒单元连接；防腐蠕动泵出口设有液体流量计；破碎搅拌及液体药剂喷洒单元包括调速电机、电机转速控制器、联轴器、电机轴、传动机构、轴承、支架、破碎搅拌轴；电机转速控制器和调速电机相连接；调速电机通过联轴器与电机轴连接；电机轴通过传动机构与破碎搅拌轴连接；所述传动机构为传动齿轮或传动链条；破碎搅拌轴通过轴承固定在支架上；多个锤式桨叶沿轴向依次排列并交错分布在破碎搅拌轴上的中间部位；锤式桨叶呈T形，其尾端固定在破碎搅拌轴上，其外端向与破碎搅拌轴垂直或倾斜成一定角度的方向延伸出去；破碎搅拌轴上位于锤式桨叶的两侧各套有一个密封圈，与配套密闭搅拌容器单元密封连接；破碎搅拌轴为一空心管，其上的中间部位设有多个喷洒孔；破碎搅拌轴一端封闭，另一端与带有配套阀门的接头连接，接头固定在支架上，该接头另一端与液体药剂输送单元连接；破碎搅拌轴和接头之间设有密封圈；配套密闭搅拌容器单元包括分体容器和可升降底座；分体容器由活动连接的上下两个组件组成；在分体容器的左右两侧壁上设有以上下两组件之间的连接线为中心线、与破碎搅拌轴及其上的密封圈适配的开口；破碎搅拌轴的中间部位及其上的锤式桨叶位于分体容器内部，破碎搅拌轴两端从分体容器两侧壁上的开口穿出，并通过套在破碎搅拌轴上的密封圈与分体容器密封连接；分体容器下组件下端与可升降底座之间固定或活动连接。...

【技术特征摘要】
1.一种液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，它包括液体药剂输送单元、破碎搅拌及液体药剂喷洒单元及其配套密闭搅拌容器单元，其中 液体药剂输送单元包括溶液存储池、防腐蠕动泵、液体流量计和液体输送管道；防腐蠕动泵入口与溶液存储池连接，出口通过液体输送管道与破碎搅拌及液体药剂喷洒单元连接；防腐蠕动泵出口设有液体流量计； 破碎搅拌及液体药剂喷洒单元包括调速电机、电机转速控制器、联轴器、电机轴、传动机构、轴承、支架、破碎搅拌轴；电机转速控制器和调速电机相连接；调速电机通过联轴器与电机轴连接；电机轴通过传动机构与破碎搅拌轴连接；所述传动机构为传动齿轮或传动链条；破碎搅拌轴通过轴承固定在支架上；多个锤式桨叶沿轴向依次排列并交错分布在破碎搅拌轴上的中间部位；锤式桨叶呈T形，其尾端固定在破碎搅拌轴上，其外端向与破碎搅拌轴垂直或倾斜成一定角度的方向延伸出去；破碎搅拌轴上位于锤式桨叶的两侧各套有一个密封圈，与配套密闭搅拌容器单元密封连接；破碎搅拌轴为一空心管，其上的中间部位设有多个喷洒孔；破碎搅拌轴一端封闭，另一端与带有配套阀门的接头连接，接头固定在支架上，该接头另一端与液体药剂输送单元连接；破碎搅拌轴和接头之间设有密封圈； 配套密闭搅拌容器单元包括分体容器和可升降底座；分体容器由活动连接的上下两个组件组成；在分体容器的左右两侧壁上设有以上下两组件之间的连接线为中心线、与破碎搅拌轴及其上的密封圈适配的开口 ；破碎搅拌轴的中间部位及其上的锤式桨叶位于分体容器内部，破碎搅拌轴两端从分体容器两侧壁上的开口穿出，并通过套在破碎搅拌轴上的密封圈与分体容器密封连接；分体容器下组件下端与可升降底座之间固定或活动连接。2.如权利要求1所述的液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，分体容器下部为横放的圆柱形；分体容器下组件的形状为半圆柱体。3.如权利要求1或2所述的液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器上下两个组件之间通过法兰和螺栓连接。4.如权利要求3所述的液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器上下两个组件之间铺垫有硅胶垫圈。5.如权利要求4所述的液体药剂异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器下组件下端通过支撑柱与下面的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张长波，罗启仕，杨洁，李忠元，李青青，王旌，朱悦，高洁，朱江，朱杰，郭琳，孟梁，
申请(专利权)人：上海市环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：