[发明专利]一种原位土壤修复装置

权利要求书

1.一种原位土壤修复装置，其特征在于：包括植物修复层(1)、淋洗液洒渗器(2)、淋洗液收集器(3)、淋洗液前置泵(4)、离子印迹塔(5)、淋洗液储存罐(6)和淋洗液后置泵(7)；

所述的植物修复层(1)设置在待修复土壤地块的上表面，植物修复层由人畜粪便、植物秸秆炭和当地土壤按体积比1:1:1混合制成，植物修复层的厚度为50～80cm，植物修复层选种的植物对目标重金属具有超富集能力；

所述淋洗液洒渗器(2)包括淋洗液喷洒头(2-1)、淋洗液渗滤管(2-2)和淋洗液输送管；洗液喷洒头(2-1)采用PV塑料或不锈钢制成；淋洗液渗滤管(2-2)采用PV塑料管或不锈钢管制成，直径为20～50mm，淋洗液渗滤管(2-2)的PV塑料管或不锈钢管上设有若干开口朝下的渗滤口，淋洗液渗滤管的PV塑料管或不锈钢管平行设置或采用同心圆设置，相互之间通过淋洗液输送管连接；淋洗液喷洒头(2-1)安置在植物修复层的上表面；淋洗液喷洒头(2-1)与淋洗液输送管连通；所述淋洗液渗滤管(2-2)埋设在植物修复层下部；

所述淋洗液收集器(3)采用PV塑料管或不锈钢管制成，直径为50～150mm，淋洗液收集器(3)的PV塑料管或不锈钢管上设有若干开口朝向任意方向的收集口；淋洗液收集器(3)的PV塑料管或不锈钢管设有若干根，相互之间在空间呈平行状态，若干根淋洗液收集器的PV塑料管或不锈钢管通过管道连通；

所述淋洗液前置泵(4)的一端通过管道连接淋洗液收集器(3)，淋洗液前置泵的另一端通过管道连接离子印迹塔(5)的进水管；

所述离子印迹塔(5)包括外壳(5-1)、进水管(5-2)、出水管(5-3)和印迹柱(5-4)；外壳(5-1)采用硬塑料或不锈钢制成，外壳为圆柱形，外壳的外直径为300～800mm；进水管(5-2)设置在离子印迹塔的顶部，出水管(5-3)设置在离子印迹塔的底部；进水管(5-2)连接淋洗液前置泵(4)，离子印迹塔的出水管连通淋洗液储存罐(6)；

所述淋洗液储存罐(6)采用硬塑料或不锈钢制成，为圆柱形或长方体结构；

所述淋洗液后置泵(7)的一端通过管道连通淋洗液储存罐(6)，淋洗液后置泵的另一端通过管道连通淋洗液洒渗器(2)；

所述的印迹柱的制作过程为：

①往目标重金属溶液中加入四乙烯基吡啶或甲基丙烯酸或甲酰胺与甲醇的混合液，密封通入氮气10～15min后，常温静置1h，形成配合物；

②再加入交联剂乙二醇二甲基丙烯酸酯和引发剂偶氮二异丁腈；

③再加入致孔剂十二醇和甲苯的混合液，超声10～15min后通入氮气15～20min；

④然后将混合液注入到不锈钢柱管中，两端密封，在60～65℃下恒温反应16～20h；

⑤恒温反应结束后将其连接到HPLC泵上，用溶剂作为流动相冲去致孔剂和未反应的残余试剂，再用0.5mol/L硝酸酸溶液冲洗；

⑥最后用纯水冲洗直至中性，即得到目标重金属离子的印迹柱。

2.根据权利要求1所述的一种原位土壤修复装置，其特征在于：采用上述一种原位土壤修复装置进行土壤修复的步骤如下；

①在污染的土壤中开挖若干平行的沟渠，沟渠的深度与土壤污染的深度相同，在沟渠的底部安置淋洗液收集器(3)；

②在污染的土壤上部安置若干淋洗液渗滤管(2-2)；

③填充植物修复层(1)，植物修复层(1)选种对目标重金属具有超富集能力的植物；

④淋洗液喷洒头(2-1)喷出的淋洗液和淋洗液渗滤管(2-2)渗出的淋洗液裹挟土壤中的重金属离子在重力的作用下流向淋洗液收集器(3)，对污染土壤产生淋滤作用，土壤中的重金属离子转移到淋洗液中；

⑤淋洗液收集器(3)中的淋洗液在淋洗液前置泵(4)的作用下通过离子印迹塔的进水管(5-2)进入离子印迹塔(5)，印迹柱(5-4)对重金属离子进行吸附、过滤和富集，离子印迹塔(5)处理后的淋洗液进入淋洗液储存罐(6)；

⑥淋洗液储存罐(6)中的淋洗液在淋洗液后置泵(7)的作用下进入淋洗液洒渗器(2)，循环利用；

⑦印迹柱(5-4)吸附饱和后需进行更换。