[實(shí)用新型]重金屬污染土壤交流電化學(xué)修復(fù)和淋洗液循環(huán)利用裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202022274054.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN214767775U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳寶梁;盧倫;謝云昊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08;B09C1/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種重金屬污染土壤交流電化學(xué)修復(fù)和淋洗液循環(huán)利用裝置，其中淋洗塔的頂部開(kāi)設(shè)第一進(jìn)液口，第一進(jìn)液口通過(guò)管路連接有若干噴頭；噴頭設(shè)于淋洗塔內(nèi)腔的上部，噴頭下方依次貼合設(shè)有覆蓋內(nèi)腔橫截面的碎石層和第一無(wú)紡布層；內(nèi)腔下部依次貼合設(shè)有覆蓋內(nèi)腔橫截面的第二無(wú)紡布層和多孔的擋板；電化學(xué)反應(yīng)器的底部開(kāi)設(shè)第二進(jìn)液口，頂部開(kāi)設(shè)排氣口，上部側(cè)壁開(kāi)設(shè)排液口；電化學(xué)反應(yīng)器的腔室中設(shè)有第一電極板和第二電極板，第一電極板和第二電極板通過(guò)導(dǎo)線分別與外部交流電源的正極和負(fù)極相連。本實(shí)用新型的修復(fù)效率高，淋洗液消耗少，保護(hù)土壤物化結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，而且降低了淋洗液的后處理成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，涉及一種土壤修復(fù)、重金屬回收和淋洗液循環(huán)利用的裝置，具體地說(shuō)是一種重金屬污染土壤交流電化學(xué)修復(fù)和淋洗液循環(huán)利用裝置。

背景技術(shù)

通常，土壤中的重金屬大多以陽(yáng)離子形式存在，并通過(guò)靜電吸引或與有機(jī)或無(wú)機(jī)配體離子形成化學(xué)鍵而保留在土壤團(tuán)聚體上。目前對(duì)重金屬污染的修復(fù)方法主要包括物理修復(fù)、植物修復(fù)和化學(xué)修復(fù)等。前兩種方法中物理修復(fù)的材料成本和人力成本較大，通常是使用高表面積吸附劑來(lái)降低重金屬陽(yáng)離子的遷移率和生物利用度，但是由于其理化吸附性質(zhì)而導(dǎo)致捕獲速度慢和容量低是主要缺點(diǎn)，固定重金屬的穩(wěn)定性還需要長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)以保證二次污染不會(huì)發(fā)生，更像是一種風(fēng)險(xiǎn)管控措施而非真正的土壤修復(fù)技術(shù)；而植物修復(fù)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種綠色方法，然而，極長(zhǎng)的處理時(shí)間使其僅適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)，生物質(zhì)中積累的重金屬在處理過(guò)程中可能會(huì)造成二次污染；作為化學(xué)修復(fù)的一種，土壤淋洗一般指通過(guò)利用含有化學(xué)試劑(如酸或螯合劑)的溶液來(lái)加速溶解洗脫土壤中的金屬污染物的化學(xué)萃取過(guò)程，具有修復(fù)時(shí)間短、效率高等優(yōu)點(diǎn)。然而實(shí)際應(yīng)用中，螯合劑的高消耗，淋洗廢液的低效處置以及土壤養(yǎng)分流失問(wèn)題限制了淋洗技術(shù)的發(fā)展。可以看出，以上修復(fù)方法對(duì)重金屬僅是形態(tài)轉(zhuǎn)變或相間轉(zhuǎn)移，沒(méi)有從根本上去除重金屬(價(jià)態(tài)改變)，難以滿足安全快速修復(fù)重金屬污染土壤的目標(biāo)。

同時(shí)，淋洗劑作為土壤淋洗的關(guān)鍵，對(duì)于修復(fù)效果和修復(fù)成本至關(guān)重要。實(shí)際案例中，多利用EDTA對(duì)重金屬進(jìn)行萃取。EDTA是人工螯合劑的一種，自身具有相對(duì)較大的分子量，能夠和重金屬發(fā)生螯合作用，對(duì)于多種重金屬污染土壤都有很好的去除效果，但是EDTA本身難以被生物降解，且含有重金屬的EDTA 淋洗液很難處理，易造成二次污染。對(duì)于淋洗廢液，通常通過(guò)物理法、生物法或化學(xué)法進(jìn)行處理：物理法主要是活性炭吸附，膜處理的方法，具有再生困難，投資大的缺點(diǎn)；生物法主要是利用微生物或者植物來(lái)吸附，吸附量小，超富集的植物或者微生物缺乏，培育困難等缺點(diǎn)；化學(xué)法主要是利用化學(xué)試劑與淋洗廢液反應(yīng)形成沉淀等進(jìn)行處理，處理效率低，重金屬不能回收利用。

公告號(hào)為CN 204747063 U的實(shí)用新型專利，公開(kāi)了“一種重金屬鉻污染土壤的超聲強(qiáng)化淋洗修復(fù)系統(tǒng)”，該實(shí)用新型中重金屬鉻污染土壤淋洗修復(fù)裝置將土壤篩分輸送設(shè)備、超聲強(qiáng)化淋洗設(shè)備、泥水沉淀分離設(shè)備、淋出液處理設(shè)備、淋洗劑回收設(shè)備和淋洗液存儲(chǔ)設(shè)備依次連接，有機(jī)結(jié)合，形成效率高、時(shí)間短、風(fēng)險(xiǎn)低的異位土壤淋洗修復(fù)系統(tǒng)。此實(shí)用新型適用于高濃度鉻污染土壤的快速修復(fù)。然而，實(shí)用新型中所述的各類設(shè)備成本高昂，安裝流程和工藝過(guò)程復(fù)雜，維護(hù)成本較高，在回收淋洗劑的過(guò)程中增加了其他步驟的成本，并且沒(méi)有考慮到鉻元素的回收方法。

因此，亟需提供一種重金屬污染土壤的處理裝置。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，并提供一種重金屬污染土壤交流電化學(xué)修復(fù)和淋洗液循環(huán)利用裝置。利用裝置不僅能將重金屬陽(yáng)離子與土壤基質(zhì)分離，而且還能將其還原為致密的零價(jià)金屬態(tài)，這不僅提高了修復(fù)能力，而且提供了重金屬回收的機(jī)會(huì)。

本實(shí)用新型所采用的具體技術(shù)方案如下：

一種重金屬污染土壤交流電化學(xué)修復(fù)和淋洗液循環(huán)利用裝置，其包括通過(guò)管路依次連通的淋洗塔、沉淀池、第一驅(qū)動(dòng)泵、電化學(xué)反應(yīng)器、第二驅(qū)動(dòng)泵和儲(chǔ)液罐，共同構(gòu)成循環(huán)回路；