[实用新型]重金属污染土壤处理系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及污染土壤修复工程设备领域，具体涉及的是重金属污染土壤处理系统。

背景技术

随着我国经济的发展和城市的扩张，农业土壤中的重金属浓度持续升高，目前，我国受镉、砷、铬、铅等重金属污染的耕地面积近2000万公顷，随着城市化、工业化进程的加快，越来越多的土地遭受重金属污染，城市战略布局重新调整，大量的重金属遗留场地急需治理。土壤重金属污染具有隐蔽性、滞后性和长期性，重金属通过根系作用进入植物中，植物的生长受到抑制，人类的生命健康也将间接地受到威胁，同时，重金属污染物也会迁移并暴露于地下水和大气中，破坏生态环境。污染土地必须经过修复处理方可重新开发利用，重金属污染土壤的治理方法主要有：1)物理法，包括排土、换土、去表土、客土、深耕翻土和电动力法等措施；2)化学法，包括沉淀、吸附和化学淋洗法等；3)生物法，利用某些动物、植物和微生物对污染物进行吸收积累和降解转化。这几种方法虽然对土壤重金属污染治理具有一定的改良效果，但是它们也存在较大的局限性。物理法投资成本较大、破坏土壤结构等；化学法容易引入二次污染，降低土壤肥力；植物修复技术虽然以其成本低、不破坏土壤结构和不造成二次污染等优点而备受人们推崇，但是目前发现的超积累植物大多数植株矮小、生长缓慢、生物量较小，难以在实际生产中应用。总之，用于修复重金属污染土壤的实用、可靠和成熟的方法技术较少。

电动土壤修复技术是一种新兴的土壤/沉积物修复技术。该技术可以有效的去除土壤/沉积物中的有机和无机污染物，具有可控性强和处理效果好、容易安装和操作、成本较低且不破坏原有自然环境等优点，从而能够在进行环境修复的同时，最大限度地保护原有的生态环境。近几年国内外已有较多的小试研究报道，也有少量中试和工程应用实例。电动修复的原理是将电极插入受污染的土壤区域，施加微弱直流电形成的电场，利用电场产生的各种电动效应如电渗、电迁移和电泳等，驱动土壤污染物沿电场方向定向迁移，从而将污染物富集到电极区，然后进行集中处理或分离。到达电极区的污染物一般通过电沉积或者离子交换萃取来去除去离子态的金属，为有效移除电极溶液中重金属，一般需定期更换阴极室和阳极室的电解液，并对更换下来的电解液中的重金属进行后处理，在实际工程应用中容易引起二次污染。另外，电极反应在阴、阳极分别产生大量的OH-和H-，使电极附近的pH值分别上升和下降，在OH-和H+相遇的地点将产生pH突变，造成向阴极迁移的重金属离子在该处以氢氧化物的形式沉淀，并堵塞土壤孔隙。天然矿物材料具有较大的比表面积，对重金属离子具有吸附作用、离子交换作用和化学活性作用，利用天然矿物材料进行重金属废水处理后，可通过水流搅动等作用使重金属脱离矿物材料表面，可持续使用，重复利用率高，且具有工艺相对简单、投资少、效果好且二次污染小等优点。

实用新型内容

为了克服现有技术重金属污染土壤处理效率低，容易引起二次污染，成本高等不足，本实用新型的目的在于：提供一种重金属污染土壤处理系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

重金属污染土壤处理系统，包括混合池、电极、超声波发生器、滤膜；混合池包括池壁、池底；电极位于混合池两端，超声波发生器位于混合池上方，混合池两侧还设有滤膜，电极位于滤膜和混合池池壁合围而成的空间内。

还包括吸收柱，所述吸收柱位于滤膜和电极之间，重金属离子在超声波和电的作用下，向电极运动，在穿过滤膜后，未及达到电极，被吸收柱吸收。

所述吸收柱与混合池壁连接，将电极包围起来，或，吸收柱围绕在电极外，将电极包围起来。

还包括搅拌器，搅拌器位于混合池内，混合池两端的滤膜之间的空间内。

所述混合池包括池壁和隔水层，隔水层位于池壁内侧。本实用新型的有益效果在于：

本实用新型设有包括混合池，混合池两端设有电极，混合池顶端设有超声波发生器，混合池两端还设有滤膜，吸收柱，重金属离子在超声波和电的作用下，迅速地向电极运动，在穿过滤膜后，未及达到电极，被吸收柱吸收。本实用新型在电和超声波的共同作用下，处理效率高，重金属迁移电极旁的吸收柱，重金属被吸附去除，从而降低其在土壤中的浓度，也避免了电解液需要二次处理的问题。另外，两侧吸收柱通过拦截作用，起到阻止土壤中重金属粘附在电极上发生氧化还原反应的作用，减少电极的损耗，同时，吸收柱也抑制电解产生的氢氧根离子向土壤中扩散，形成重金属氢氧化物发生沉淀的现象，使电迁移保持在较高水平。滤膜的作用是隔离泥浆和滤出液，避免泥浆堵塞吸收柱，也避免形成的重金属氢氧化物返流到土壤中造成二次污染。