[發明專利]一種原位電動-植物修復重金屬污染土壤的裝置

有效

• 申請號: 201611261437.6
• 申請日: 2016-12-30
• 公開（公告）號: CN106734132B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 萬玉山;陳艷秋;沈夢;溫馨
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種原位電動-植物修復重金屬污染土壤的裝置，其特征在于：包括電源(1)、陰極區(2)、陽極區(3)和土壤修復區(4)；

所述電源(1)為直流電源；

所述陰極區(2)包括陰極泵A(2-1)、陰極工作液添加管(2-2)、陰極工作液處理箱、陰極泵B(2-6)、陰極工作液排放管(2-7)、閥門A(2-8)、陰極電極(2-9)和陰極電極保護管(2-10)；所述陰極工作液處理箱材料為聚氯乙烯合成材料，具有抗酸堿性能；陰極工作液處理箱設有陰極工作液沉淀區(2-3)、陰極工作液pH調節區(2-4)和陰極工作液儲存區(2-5)；所述陰極工作液沉淀區包括隔板(2-3-1)和沉淀槽(2-3-2)；隔板(2-3-1)設有兩塊，均勻分布在陰極工作液沉淀區內，在兩塊隔板(2-3-1)的相對兩邊開口，延長陰極工作液在陰極工作液沉淀區的停留時間；陰極泵A(2-1)連接陰極工作液添加管(2-2)；陰極工作液添加管(2-2)為PV塑料管，直徑為20～30mm；陰極泵B(2-6)和閥門A(2-8)連接陰極工作液排放管(2-7)；陰極工作液排放管(2-7)為PV塑料管，直徑為40～50mm；陰極工作液添加管(2-2)連接陰極工作液儲存區和陰極電極保護管(2-10)，陰極工作液排放管(2-7)連接陰極工作液沉淀區與陰極電極保護管(2-10)；陰極電極(2-9)為石墨電極棒；陰極電極保護管(2-10)為PV塑料管，管壁不均勻地分布有小孔；陰極電極保護管(2-10)外壁包有膨潤土；

所述陽極區(3)包括陽極泵A(3-1)、陽極工作液添加管(3-2)、陽極工作液處理箱、陽極泵B(3-5)、陽極工作液排放管(3-6)、閥門B(3-7)、陽極電極(3-8)和陽極電極保護管(3-9)；所述陽極工作液處理箱材料為聚氯乙烯合成材料，具有抗酸堿性能；陽極工作液處理箱分為陽極工作液pH調節區(3-3)和陽極工作液儲存區(3-4)；陽極泵A(3-1)連接陽極工作液添加管(3-2)；陽極工作液添加管(3-2)為PV塑料管，直徑為20～30mm；陽極泵B(3-5)和閥門B(3-7)連接陽極工作液排放管(3-6)；陽極工作液排放管(3-6)為PV塑料管，直徑為40～50mm；陽極工作液添加管(3-2)連接陽極工作液儲存區和陽極電極保護管(3-9)，陽極工作液排放管(3-6)連接陽極工作液調節區與陽極電極保護管(3-9)；陽極電極(3-8)為鈦釕銥電極棒；陽極電極保護管(3-9)為PV塑料管，管壁不均勻地分布有小孔；陽極電極保護管(3-9)外壁包有膨潤土；

所述土壤修復區(4)設有植物修復層和電動修復層；植物修復層種植重金屬超富集植物；

所述的一種原位電動-植物修復重金屬污染土壤的裝置運行過程為:打開陰極泵A(2-1)和陽極泵A(3-1)，分別向陰極電極保護管(2-10)和陽極電極保護管(3-9)中添加陰極工作液和陽極工作液；打開電源(1)，在電場力的作用下土壤中的正價重金屬離子向陰極區(2)移動，穿過膨潤土，通過陰極電極保護管(2-10)上的微型小孔，進入陰極工作液中；同時負價重金屬離子向陽極區(3)移動，穿過膨潤土，通過陽極電極保護管(3-9)上的微型小孔，進入陽極工作液中；打開攪拌器(2-11)，防止陰極電極保護管(2-10)內重金屬沉淀在管底；裝置運行一段時間后，陰極工作液pH增大，陽極工作液pH減小；打開閥門A(2-8)、閥門B(3-7)、陰極泵B(2-6)和陽極泵B(3-5)，將陰極工作液和陽極工作液分別抽入陰極工作液處理箱和陽極工作處理箱；陰極工作液首先經過陰極工作液沉淀區(2-3)，經過兩塊隔板(2-3-1)，加大流程，延長沉淀時間；陰極工作液中重金屬沉淀在沉淀槽(2-3-2)內，當沉淀槽(2-3-2)內重金屬沉淀集滿時，抽出沉淀槽(2-3-2)，對重金屬沉淀物進行集中收集處理；陰極工作液經過陰極工作液沉淀區(2-3)進入陰極pH調節區，加入堿性溶液調節pH至所需值后，進入陰極工作液儲存區(2-5)；陽極工作液直接進入陽極pH調節區，加入酸性溶液調節pH至所需值后，進入陽極工作液儲存區(3-4)；打開陰極泵A(2-1)和陽極泵A(3-1)，分別從陰極工作液處理箱和陽極工作液處理箱中抽取處理過后的陰陽極工作液添加至陰極電極保護管(2-10)和陽極電極保護管(3-9)中；在電源(1)的作用下，裝置繼續運行；如此反復運行，重復利用陰極工作液和陽極工作液；在電動修復土壤的同時，土壤修復區(4)中植物修復層上的超富集植物在生長的同時吸收土壤中的部分重金屬離子。