[实用新型]用于电动修复装置的检测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于重金属污染土壤修复技术领域。具体而言，涉及一种用于电动修复装置的检测系统。

背景技术

研究表明，我国土壤污染主要以重金属污染为主，其中镉、汞、铅、砷等污染最为突出，例如，我国目前约有数万公顷的土地受到镉、汞等污染。目前造成土壤重金属污染的因素主要有：采矿活动、含重金属废物的堆放、含重金属烟尘的干湿沉降、含重金属废水的排放、农田污水灌溉和污泥施肥等。由于重金属进入土壤后不易分解、转化和富集，以及土壤系统本身的结构的复杂性，使得土壤重金属污染的治理十分困难。

电动力修复污染土壤技术是20世纪80年代初美国路易斯安那州大学研究出来的一种净化土壤污染的原位修复技术。其原理主要是通过在污染土壤两侧施加直流电压，形成电场梯度，使污染物质在电场作用下以电迁移、电渗流和电泳的方式迁移到电极两端，集中收集从而去除污染物。目前，该方法已经用于重金属的治理，并且显示出了巨大的应用前景，现已成为土壤修复的重要发展方向。电动修复的优点主要有：(1)可以处理低渗透性土壤(由于水力传导性问题，传统的技术应用受到限制)的修复；(2)可以进行原位修复，污染修复过程对现场的污染最小；(3)修复时间短，实验室研究表明修复时间不会超过一个月；(4)处理每吨或每立方米土壤的成本比其它传统技术要少得多。

在土壤电动力学修复中，电场强度、电导率、pH值、温度、含水率和土壤间隙水重金属浓度等参数对修复具有重要影响。重金属污染物主要以带电状态（例如离子、离子配合物等）形式存在，因为污染物的电迁移速度及其有效的电泳速度与电场强度成正比，电场强度一定程度上决定了修复效率，电场强度可通过电压值与距离计算得出；电势变化可以反映土壤区某点导电能力的变化，即反映该点的离子强度的变化。电动修复过程中温度上升会加快氧化和重金属解吸速率，一般土壤温度升高至35-45℃有利于土壤修复进行，温度过高会损伤修复设备；电解槽中阳极呈酸性，酸浓度过高易腐蚀修复设备，阴极呈碱性，易产生碱性带会阻碍修复进行。含水率高易于重金属离子迁移，含水率低或者被修复土壤表面干裂会增加电阻。因此，实时监测电动修复过程中的电场强度、电导率、pH值、温度、含水率和土壤间隙水重金属浓度等参数变化，可降低不必要的功耗，提高重金属离子迁移速率，加速电动修复效率。

以往电动修复污染土壤的检测、采样多为人工采样、读数并记录数据，既易发生触电危险又费时费力，而应用于其他领域上的显示系统和检测系统的研发尚不能满足电动修复污染土壤的实际需求。

例如申请号为“201310164736.8” 的一种原位全自动污染土壤修复装置。该装置设置于运载工具上，包括土壤中金属离子螯合剂及酸碱中和剂注射装置、金属离子电动修复装置、土壤修复微生物喷淋装置、旋耕翻土装置及微电脑控制系统，其中土壤中金属离子螯合剂及酸碱中和剂注射装置、土壤修复微生物喷淋装置、金属离子电动修复装置与微电脑控制系统电连接，所述土壤中金属离子螯合剂及酸碱中和剂注射装置、土壤修复微生物喷淋装置分别对污染土壤进行化学螯合修复和微生物原位修复，所述金属离子电动修复装置对污染土壤进行电动学修复，所述旋耕翻土装置通过旋耕翻土传动装置与运载工具的动力装置连接，所述旋耕翻土装置对污染土壤进行通气氧化修复。

例如申请号为“201510745273.3”一种用于电动力学修复的实验设备和使用方法，实验设备包括实验测试单元、流量-气体检测单元和电源供能单元，实验测试单元包括测试本体、电位测量探针和电极组件，其中一个电极组件的阳极与电源供能单元的正极电连，另一个电极组件的阴极与所述的电源供能单元的负极电连；流量-气体检测单元包括用于测量液体流量的第一测试件和用于测试气体流量的第二测试件；使用方法包括：对细沙进行预处理；在模拟土壤填装室内部装填洁净的细沙颗粒；灌注饱和NaCl溶液；通过控制变量，测定电位测量探针之间的电压变化。该发明能够将海水入侵的盐碱化土地实验室模拟化。