用于修复污染土壤的修复装置的制作方法

专利2023-03-20  66


本实用新型涉及环保设备中的土壤修复设备,具体为一种用于修复污染土壤的修复装置。



背景技术:

土壤是人类社会生产活动的重要物质基础,是不可缺少、难以再生的自然资源,由于各种污染物引起的土壤污染问题日益严重,在我国现有的耕地中,约近1/5受到不同程度的污染,不但造成粮食减产同时,也引起作物中重金属污染物含量超标,并通过食物链富集到人体和动物中,危害人畜健康,引发人类癌症和其它疾病等。

现有的对于土壤中的重金属处理主要处理方式是将受污染土壤整体挖出,然后将挖出的土壤经过药剂淋洗法、电解法、离子交换法、膜分离法、活性炭、硅胶吸附法、微生物淋滤法等方式进行处理,处理完成后再进行回填,上述方法虽然都能够在不同程度上降低土壤环境中重金属的含量,这些方法在单独进行时其效果都比较差,还容易导致回填的土壤产生二次污染,并且可能污染地下水,呈现治理不彻底的局面;也有一些能进行综合处理的处理系统,但是这一类处理系统通常结构较为复杂,前期投入以及后期运维成本都较高。



技术实现要素:

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种用于修复污染土壤的修复装置,以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现:

用于修复污染土壤的修复装置,包括喷淋池,所述喷淋池为两阶池体结构,并在阶台位置设置有架空板,并以该架空板作为污染土壤的承载面,所述架空板为双层镂空板体,其上层板上成型有呈阵列设置的阳极棒,而与所述阳极棒相匹配的阴极棒则设置于以阳极棒为圆心的内切圆对应的正方形的四个角上,并与阳极棒在承载面上循环排列;并在所述阴极棒的基部套装有吸附陶瓷管;所述架空板的双层镂空板体之间设置有夹层空间,该夹层空间中自上而下依次填充有第一吸附体层、钛酸钠纳米填料以及第二吸附体层,并在第二吸附体层与下层镂空板体之间通过尼龙网进行面封闭;喷淋池的雾化喷淋管路设置于池体上部以及池体下阶中,雾化喷淋管路外接药剂池,并在管路上连接有若干朝向污染土壤的高压雾化喷头。

作为进一步限定,所述架空板的双层镂空板体为惰性材料或者经过表面防腐处理的金属材料成型制成的栅格板结构,且所述栅格板结构的栅格孔边长为30~50mm。

作为进一步限定,所述吸附陶瓷管为赤泥基多孔陶瓷材料成型制成。

作为进一步限定,所述阳极棒与所述阴极棒均成型于密封底座上,并通过密封底座与外接电源进行电连接。

作为进一步限定,所述架空板上堆放的污染土壤高度不超过50cm,优选为30~35cm。

作为进一步限定,所述吸附陶瓷管的设置高度为架空板上堆放的污染土壤高度的85~95%,而所述吸附陶瓷管在阴极棒上的设置高度为阴极棒高度的1/2,而以阳极棒为圆心的内切圆半径为20~30cm。

作为进一步限定,所述阳极棒与所述阴极棒的电极材料为石墨棒,其上施加的电压梯度0.8~1.2v/cm。

作为进一步限定,所述第二吸附体的吸附性能优于所述第一吸附体,作为优选,所述第一吸附体为水稻秸秆、高粱秸秆、芦苇、棕榈树皮中的一种或者组合;而所述第二吸附体为海泡石、沸石、蛭石、螯合型树脂、硝基腐殖酸中的一种或者组合。

作为进一步限定,所述第一吸附体层的设置厚度为3~5cm,所述钛酸钠纳米填料的设置厚度为1~2cm,所述第二吸附体层的设置厚度为2~3cm。

有益效果:本实用新型的用于修复污染土壤的修复装置将传统的药剂喷淋修复法与电解和物理吸附进行结合,其通过药剂喷淋对受污染土壤中的重金属离子进行激活,可有效提高喷淋修复药剂的使用率,并将激活后的金属离子在外加电场的作用下进行电迁移,并在迁移过程中利用吸附陶瓷管和吸附体进行吸附,其针对性强,运行稳定,净化处理程度高,材料失效后可以随时更换,并能配合隔层结构可对多余喷淋液进行回收,维护成本低,容易操作,适合于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例的示意图。

图2为本实用新型的电极结构布置状态图。

其中:1、上部雾化喷淋管路;2、高压雾化喷头;3、污染土壤;4、阴极棒;5、阳极棒;6、吸附陶瓷管;7、上层镂空板体;8、第一吸附体层;9、钛酸钠纳米填料层;10、第二吸附体层;11、下层镂空板体;12、下部雾化喷淋管路;13、喷淋池池体;14、喷淋药剂回收池;15、泵;16、回收管;17、药剂池。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本实用新型。

参见图1、图2的用于修复污染土壤的修复装置的较佳实施例,在本实施例中,修复装置的主体为喷淋池池体13,该喷淋池池体13的雾化喷淋管路包括两组,即上部雾化喷淋管路1以及下部雾化喷淋管路12,上部雾化喷淋管路1和下部雾化喷淋管路12分别设置于喷淋池池体13中对应污染土壤3的上、下部,上部雾化喷淋管路1和下部雾化喷淋管路12外接外接药剂池17,并通过泵15进行加压泵送,同时,在上部雾化喷淋管路1和下部雾化喷淋管路12均设置有多组朝向污染土壤的高压雾化喷头2。

喷淋池池体13为两阶的水泥池体,其池体为两阶结构,其阶台位置设置有架空板作为污染土壤3的承载面,该污染土壤3在处理前筛分出石子以及其他硬质颗粒物和杂质,并将筛分后的污染土壤3利用粉碎设备粉碎成粒径小于5mm的颗粒物后平铺于架空板表面进行处理以提高处理效果。且为了保证修复效果,本实施例中架空板上堆放的污染土壤3高度为33~35cm。

在本实施例中,架空板为双层镂空板体,包括上层镂空板体7以及下层镂空板体11,上层镂空板体7和下层镂空板体11均为经过表面防腐处理的铸铁栅格板,栅格板的表面栅格孔为边长30mm的方孔。同时,在上层镂空板体7上设置有若干密封底座,密封底座包括两类,其一类用于装配阳极棒5,而另外一类用于装配阴极棒4,其阴极棒4与阳极棒5均为石墨棒,其顶面高度高于上层镂空板体7表面31cm。

阴极棒4与阳极棒5的排列样式如图2所示,其阳极棒5位于中心,而阴极棒4设置于阳极棒5外缘,同一阳极棒5对应的阴极棒4对应设置于一个正方形的四个角上,而阳极棒5则设置于该正方形的内切圆圆形位置,且该内切圆的半径为30cm;阴极棒4和阳极棒5通过密封底座与外接电源进行电连接,并为阴极棒4和阳极棒5施加1v/cm的电压梯度。同时,在每个阴极棒4对应的密封底座外缘还套装有一个赤泥基多孔陶瓷材料成型制成吸附陶瓷管6作为重金属污染的吸附结构,且吸附陶瓷管6在阴极棒4上的设置高度为阴极棒4高度的1/2。阴极棒4与阳极棒5通过外接电源通电后,污染土壤3中的重金属污染物会在电动势的作用下发生电迁移、电渗透或电泳现象,并在移动过程中被吸附陶瓷管6吸附。

另外,在上层镂空板体7和下层镂空板体11之间还设置有架空的夹层空间,该空间内自上而下依次填充有第一吸附体层8、钛酸钠纳米填料层9以及第二吸附体层10,并在第二吸附体层10与下层镂空板体11之间通过尼龙网进行面封闭。其中,第一吸附体层8为一层厚度为3cm的棕榈树皮,而钛酸钠纳米填料层9的厚度为1.5cm,下层镂空板体11一层厚度为3cm的海泡石颗粒。

本实施例在药剂修复法的基础上对修复池池体进行改进,其利用相比于传统的纯化学处理方式,其配合电解法,使得喷淋药剂与重金属离子发生反应,在吸附陶瓷管6附近集中,并生成不易溶于水、酸的盐类或碱类物质,而部分未反应的低浓度重金属也被吸附陶瓷管6和夹层空间中的复合吸附体吸附,进而使得重金属离子不再成为游离状态,最终达到重金属离子稳定的作用。而喷淋过程中,多余的喷淋药剂和渗滤液则经过喷淋池池体13的斜底结构流入喷淋药剂回收池14,方便通过回收管16进行回收。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。


技术特征:

1.用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,包括喷淋池,所述喷淋池为两阶池体结构,并在阶台位置设置有架空板,所述架空板为双层镂空板体,其上层板上成型有呈阵列设置的阳极棒,而与所述阳极棒相匹配的阴极棒则设置于以阳极棒为圆心的内切圆对应的正方形的四个角上,阴极棒与阳极棒在架空板平面上循环排列,并在所述阴极棒的基部套装有吸附陶瓷管;所述架空板的双层镂空板体之间设置有夹层空间,该夹层空间中自上而下依次填充有第一吸附体层、钛酸钠纳米填料以及第二吸附体层,并在第二吸附体层与下层镂空板体之间通过尼龙网进行面封闭;而所述喷淋池的雾化喷淋管路则设置于池体上部以及池体下阶中,雾化喷淋管路外接药剂池,并在管路上连接有若干朝向污染土壤的高压雾化喷头。

2.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述架空板的双层镂空板体为惰性材料或者经过表面防腐处理的金属材料成型制成的栅格板结构,且所述栅格板结构的栅格孔边长为30~50mm。

3.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述吸附陶瓷管为赤泥基多孔陶瓷材料成型制成。

4.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述阳极棒与所述阴极棒均成型于密封底座上,并通过密封底座与外接电源进行电连接。

5.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述架空板上堆放的污染土壤高度为30~35cm。

6.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述吸附陶瓷管的设置高度为架空板上堆放的污染土壤高度的85~95%,而所述吸附陶瓷管在阴极棒上的设置高度为阴极棒高度的1/2,而以阳极棒为圆心的内切圆半径为20~30cm。

7.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述阳极棒与所述阴极棒的电极材料为石墨棒,其上施加的电压梯度0.8~1.2v/cm。

8.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述第二吸附体的吸附性能优于所述第一吸附体。

9.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,所述第一吸附体层的设置厚度为3~5cm,所述钛酸钠纳米填料的设置厚度为1~2cm,所述第二吸附体层的设置厚度为2~3cm。

10.根据权利要求1所述的用于修复污染土壤的修复装置,其特征在于,作为处理对象的受污染土壤需粉碎成粒径小于5mm的颗粒物。

技术总结
本实用新型公开了一种用于修复污染土壤的修复装置,其包括喷淋池,喷淋池从上部和下部通过高压雾化喷头对污染土壤进行药剂喷淋;所述喷淋池为两阶池体结构,并在阶台位置设置有架空板,所述架空板的上层板上成型有阳极棒,而阴极棒则设置于以阳极棒为圆心的内切圆对应的正方形的四个角上,阴极棒与阳极棒在架空板平面上循环排列,并在阴极棒上套装有吸附陶瓷管;所述架空板的双层镂空板体之间设置有夹层空间,该夹层空间中自上而下依次填充有第一吸附体层、钛酸钠纳米填料以及第二吸附体层,并在第二吸附体层与下层镂空板体之间通过尼龙网进行面封闭。本实用新型对于污染土壤的修复效果好、运行成本低,且便于清理和维护。

技术研发人员:魏嘉宾
受保护的技术使用者:中湘环保股份有限公司
技术研发日:2020.07.08
技术公布日:2021.04.06

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