污染土壤的處理裝置的制作方法

本實用新型涉及污染土壤處理領域，具體而言，涉及一種污染土壤的處理裝置。

背景技術：

電動修復技術是由美國路易斯安那州立大學研究出的一種凈化土壤污染的原位修復技術，主要是針對受污染的低透水系數土壤及地下水的修復。在電場的作用下，土壤中的重金屬離子和無機離子以電透滲和電遷移的方式向電極運輸，然后進行集中收集處理。研究發現，土壤pH、緩沖性能、土壤組分及污染金屬種類會影響修復的效果。該方法特別適合于低滲透的粘土和淤泥土，可以控制污染物的流動方向。電動修復是一種原位修復技術，近年來電動力學方法修復重金屬污染土壤得到了快速的發展，在一些歐美國家已進入商業化。Lasagna技術是一種污染土壤原位電動力學修復技術，該技術已經應用在美國肯塔基州的Paducah現場，該技術的設施是由幾個平行的滲透反應區組成。在滲透反應區中加入了吸附劑、接觸反應劑、緩沖液和氧化劑、外加電場使污染物質遷移到滲透反應區中進行物理化學處理。它的形式有水平形式和垂直形式兩種，如圖1、2所示。然而，國內外使用的處理污染土壤的電動力學方法，主要用來處理重金屬污染的土壤以及部分離子污染的土壤，需要強調的是，此類電動力學方法處理土壤時，起主導作用的是電場，處理效率較低。

針對現有的處理石油污染的裝置主要依靠電場進行處理，處理效率低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術實現要素：

本實用新型實施例提供了一種污染土壤的處理裝置，以至少解決現有的處理石油污染的裝置主要依靠電場進行處理，處理效率低的技術問題。

根據本實用新型實施例的一個方面，提供了一種污染土壤的處理裝置，包括：電解液收集循環槽，鋪設在污染土壤四周的溝渠中，用于收集污染土壤中的污染物；電極板，鋪設在電解液收集循環槽中，用于產生電場；線圈，緊密排繞在電解液收集循環槽的外圍，用于產生磁場；其中，電場與磁場垂直。

進一步地，電解液收集循環槽包括：陽極電解液收集循環槽和陰極電解液收集循環槽。

進一步地，電極板包括：陽極電極板和陰極電極板，其中，陽極電極板鋪設在陽極電解液收集循環槽內，陰極電極板鋪設在陰極電解液收集循環槽內。

進一步地，電解液收集循環槽為經過加固處理的電解液收集循環槽。

進一步地，電極板為經過加固處理的電極板。

進一步地，電極板為石墨電極板。

進一步地，線圈為經過防腐處理后的線圈。

進一步地，污染土壤的處理裝置還包括：太陽能電池板，鋪設在污染土壤的表面，與電極板和線圈連接，用于為電極板和線圈供電。

進一步地，電極板接入太陽能電池板的蓄電池部分。

進一步地，線圈串聯電阻后接入太陽能電池板的蓄電池部分。

進一步地，電解液收集循環槽，線圈和太陽能電池板是可拆卸的。

在本實用新型實施例中，采用污染土壤的處理裝置，該處理裝置包括：電解液收集循環槽，鋪設在污染土壤四周的溝渠中，用于收集污染土壤中的污染物；電極板，鋪設在電解液收集循環槽中，用于產生電場；線圈，緊密排繞在電解液收集循環槽的外圍，用于產生磁場；其中，電場與磁場垂直放置，改變污染顆粒運動軌跡，可以更有效的集中污染物，再進行更集中的處理，顯著提高處理效率，解決了現有的處理石油污染的裝置主要依靠電場進行處理，處理效率低技術問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1是根據現有技術的一種污染土壤原位電動力學修復技術的水平形式的示意圖；

圖2是根據現有技術的一種污染土壤原位電動力學修復技術的垂直形式的示意圖；

圖3是根據本實用新型實施例的一種污染土壤的處理裝置的水平結構示意圖；

圖4是根據本實用新型實施例的一種可選的污染土壤的處理裝置的水平結構示意圖；以及

圖5是根據本實用新型實施例的一種污染土壤的處理裝置的垂直結構示意圖。

其中，上述附圖包括以下附圖標記：

10、電解液收集循環槽；12、污染土壤；14、電極板；16、線圈；18、太陽能電池板；101、陽極電解液收集循環槽；103、陰極電解液收集循環槽；141、陽極電極板；143、陰極電極板。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本實用新型保護的范圍。

需要說明的是，本實用新型的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語“第一”、“第二”等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本實用新型的實施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序實施。此外，術語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列單元的系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些單元，而是可包括沒有清楚地列出的或對于這些產品或設備固有的其它單元。

根據本實用新型實施例，提供了一種污染土壤的處理裝置，如圖3所示，該污染土壤的處理裝置包括：電解液收集循環槽10，鋪設在污染土壤12四周的溝渠中，用于收集污染土壤12中的污染物，電極板14，鋪設在電解液收集循環槽10中，用于產生電場，線圈16，緊密排繞在電解液收集循環槽10的外圍，用于產生磁場，其中，電場與磁場垂直。這里需要說明的是，目前相關技術中有用于處理石油污染的實驗裝置，但是其主要用于實驗室，而且主要依靠可變電場進行處理，沒有利用磁場，并且耗能巨大。

在本實施例中，考慮到電場對于土壤中的石油污染物脫離土壤是有促進作用的，相比與同類技術方案，本實用新型所提供的污染土壤的處理裝置的實驗條件要求并不高，即使是過酸過堿高溫低溫的條件下均可使用，電場處理石油污染的時候，若以單位時間去除石油污染物的質量為指標(去油率)，那么影響去油率的因素就要包括以下幾個:處理時間，處理電壓，電場分布，以及其他因素(比如土壤含水率、電解液是否含有表面活性劑等等)。作為物理處理方法及實際去污方法，添加表面活性劑雖然能夠提高去油率，但是添加的表面活性劑對植物還是有害的，所以生產過程中不提倡使用。另一方面，土壤污染物從遷移出來，時間由兩方面控制，第一，遷移速度；第二，遷移路程。增加遷移速度，勢必要增大電場強度的，增加能耗，所以我們可以從減小遷移軌跡的方面來進行改進設計。

這里需要說明的是，為了進一步提高污染土壤的處理效率，需要縮短重金屬離子到達目的區的時間，即增加離子的驅動力提高其移動速度，或改變其運動路徑，由此，本實施例在電場的基礎上增加磁場，將電場方向與磁場方向設計成垂直狀態，借用線圈產生磁場，垂直電場方向穿過污染土壤，借用磁場改變污染顆粒的運動軌跡，加速污染顆粒脫離土壤的過程，提高處理效率。

這里還需要說明的是，當電場與磁場作用方向垂直時，粒子的運動軌跡會變為曲線，當處理的污染區域是個長方形時，即長方形的長越長，寬越小，作用效果越明顯。

由上述分析可知，由于磁場對帶電粒子的作用一般是改變速度方向，不改變大小，因此，本實施例的關鍵點在于聯合磁場改變污染物在磁場中的運動軌跡，通過本實施所提供的污染土壤的處理裝置，解決了現有的處理石油污染的裝置主要依靠電場進行處理，處理效率低的技術問題，進一步地，該處理裝置對大區域的污染土壤處理有明顯優勢，電場與磁場垂直放置，改變污染顆粒運動軌跡，可以更有效的集中污染物，再進行更集中的處理，顯著提高處理效率。

本實用新型提供的一種可選實施例中，結合圖4所示，電解液收集循環槽包括：陽極電解液收集循環槽101和陰極電解液收集循環槽103。電極板包括：陽極電極板141和陰極電極板143，其中，陽極電極板141鋪設在陽極電解液收集循環槽101內，陰極電極板143鋪設在陰極電解液收集循環槽103內。

可選地，在本實施例中，上述電解液收集循環槽10為經過加固處理的電解液收集循環槽。上述電極板14為經過加固處理的電極板。

可選地，在本實施例中，電極板14為石墨電極板。

具體地，上述電極板14可以用石墨電極作為電場的產生源，提供去污的基本動力。

可選地，在本實施例中，線圈16為經過防腐處理后的線圈。

本實用新型提供的一種可選實施例中，結合圖5所示，本實施例所提供的污染土壤的處理裝置還包括：太陽能電池板18，鋪設在污染土壤12的表面，與電極板(包括：陽極電極板141和陰極電極板143)和線圈16連接，用于為電極板和線圈16供電。

具體地，為了解決現場供電缺乏的現狀，本實施提供的污染土壤的處理裝置還包括太陽能電池板18，鋪設在污染土壤12的表面，通過在去污土壤表面搭建太陽能電池供電體系，并盡可能多的覆蓋土壤上表層，減少水分蒸發，降低去污能耗，降低去污成本。

可選地，在本實施例中，電極板14接入太陽能電池板的蓄電池部分。

可選地，在本實施例中，其特征在于，線圈串聯電阻后接入太陽能電池板的蓄電池部分。

可選地，在本實施例中，電解液收集循環槽10，線圈16和太陽能電池板18是可拆卸的。

在本實施例中，結合圖3至圖5，以上述污染土壤的處理裝置應用于土壤污染處理為例進行詳細說明，處理過程如下所述：

如圖3至圖5所示污染土壤12為待處理的土壤污染區域，在正式開始進行處理前做如下準備工作，首先對土壤污染區域進行評估，對污染土壤12的大小進行大致界定，界定之后使用機械設備在污染土壤12的四周挖掘溝槽，并鋪設陽極電解液收集循環槽101和陰極電解液收集循環槽103，然后將陰極電解液收集循環槽103和陽極電解液收集循環槽101加固，使其能夠支撐污染土壤12，防止污染土壤12在處理過程中坍塌，在加固工作完成之后，在陽極電解液收集循環槽101內鋪設陽極電極板141，并對陽極電極板141加固，在陰極電解液收集循環槽101內鋪設陰極電極板143，并對陰極電極板143加固，然后在陰極電解液收集循環槽103和陽極電解液收集循環槽101外圍密排繞上經過防腐處理的線圈16，并將線圈16串聯電阻后接入太陽能電池板18的蓄電池部分，最后在污染土壤12的表面鋪設太陽能電池板18，并使陰極電極板143和陽極電極板141接入太陽能電池板18的蓄電池部分；以上準備工作完成之后，開始正式的處理工作，向陰極電解液收集循環槽103和陽極電解液收集循環槽101注入適量的水，打開太陽能電池板18的開關，確定陰極電極板143、陽極電極板141以及線圈16均處于工作狀態，然后等待本次處理結束，結束之后，首先對陰極和陽極電解液進行回收，拆卸太陽能電池板18，然后評估污染土壤12的凈化程度，對未達標的土壤進行集中收集處理，結束此次污染處理。

由上可知，本實施例所提供的污染土壤的處理裝置對大區域的污染土壤處理有明顯優勢，使用太陽能供電，可以避免市電無法到達的污染區域，電場與磁場垂直放置，改變污染顆粒運動軌跡，可以更有效的集中污染物，再進行更集中的處理，顯著提高處理效率。

在本實施例中，通過本實施例所提供的污染土壤的處理裝置，還可以實現如下的有益效果：

1、通過改變石油污染物在土壤中的運動軌跡來實現加速去污，提高去污效率節省能源；

2、聯合電場與磁場進行去污，相比傳統電動力學處理石油污染，對磁場的利用率更高，這是兩種處理方法的聯用；

3、可以實現對處理之后的石油污染物進行少量回收；

4、利用太陽能進行供能，不需要接入市電網絡，符合實際生產情況，適用范圍更加的廣泛。

上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。

在本實用新型的上述實施例中，對各個實施例的描述都各有側重，某個實施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實施例的相關描述。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。