一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，本系統(tǒng)設(shè)置六個(gè)獨(dú)立反應(yīng)釜，并將溫度傳感器、電導(dǎo)率電極、pH電極及氧化還原電位電極設(shè)置于反應(yīng)釜內(nèi)凹槽中，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)釜內(nèi)部精確控溫，還可同時(shí)進(jìn)行多試樣、多參數(shù)的試驗(yàn)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，減小平行試驗(yàn)誤差，縮短了試驗(yàn)周期，電導(dǎo)率電極、pH電極及氧化還原電位電極均采用耐高溫耐酸堿腐蝕電極，大大提高了設(shè)備的耐久性及檢測(cè)的準(zhǔn)確性，反應(yīng)釜底部設(shè)置中空網(wǎng)狀試樣臺(tái)，滿足了相關(guān)浸出試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。本系統(tǒng)集試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)于一體，通過(guò)對(duì)污染泥土修復(fù)后在高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速及高濃度條件下進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)與分析而達(dá)到后評(píng)價(jià)的目的。
【專利說(shuō)明】一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開(kāi)了一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，屬于土壤修復(fù)后評(píng)價(jià)設(shè)備類。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)環(huán)保部發(fā)布的全國(guó)土壤污染調(diào)查公報(bào)顯示:全國(guó)土壤環(huán)境狀況總體不容樂(lè)觀，部分地區(qū)土壤污染較重，耕地土壤環(huán)境質(zhì)量堪憂，工礦業(yè)廢棄地土壤環(huán)境問(wèn)題突出。工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)等人為活動(dòng)以及土壤環(huán)境背景值高是造成土壤污染或超標(biāo)的主要原因。全國(guó)土壤總的超標(biāo)率為16.1%，其中輕微、輕度、中度和重度污染點(diǎn)位比例分別為11.2%、2.3%、
1.5%和1.1%。污染類型以無(wú)機(jī)型為主，有機(jī)型次之，復(fù)合型污染比重較小，無(wú)機(jī)污染物超標(biāo)點(diǎn)位數(shù)占全部超標(biāo)點(diǎn)位的82.8%。調(diào)查結(jié)果顯示:在我國(guó)土壤污染中，重金屬污染占有相當(dāng)大的比例，且污染嚴(yán)重，急需治理。
[0003]在所有重金屬污染泥土壤修復(fù)技術(shù)中，固化/穩(wěn)定化技術(shù)是目前全球范圍內(nèi)應(yīng)用最為廣泛、處理效果最好的修復(fù)技術(shù)，也是美國(guó)環(huán)境保護(hù)部推薦的目前重金屬污染泥泥土“最有效的”修復(fù)技術(shù)。然而，目前固化/穩(wěn)定化處理重金屬污染泥土的有效性主要基于固化體的短期浸出毒性的驗(yàn)證，而對(duì)于固化體中重金屬的長(zhǎng)期浸出特性鮮有研究，即說(shuō)明固化/穩(wěn)定化技術(shù)的長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)有待驗(yàn)證，這是固化/穩(wěn)定化技術(shù)的唯一缺陷。
[0004]通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)評(píng)價(jià)固化體的長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，不僅操作難度大，費(fèi)用消耗多，而且試驗(yàn)周期過(guò)長(zhǎng)，根本無(wú)法滿足現(xiàn)階段對(duì)于固化體長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的急迫性，因此，重金屬污染泥土固化體加速腐蝕試驗(yàn)是在短期內(nèi)評(píng)價(jià)固化體長(zhǎng)期環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)最為有效而且最具經(jīng)濟(jì)性的選擇，也是重金屬污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)最具前瞻性的方法之一。
[0005]目前進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)的設(shè)備比較典型的就是動(dòng)態(tài)腐蝕儀，但目前動(dòng)態(tài)腐蝕儀具有以下幾個(gè)缺陷:1)目前的動(dòng)態(tài)腐蝕儀主要針對(duì)巖石、金屬試片的腐蝕速率測(cè)定，還沒(méi)有針對(duì)重金屬污染泥土固化體加速腐蝕試驗(yàn)相適應(yīng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備；2)目前的動(dòng)態(tài)腐蝕儀僅有一個(gè)反應(yīng)釜，在實(shí)際操作過(guò)程中，多數(shù)試驗(yàn)條件下僅能一次測(cè)試一個(gè)試樣，進(jìn)行平行測(cè)試時(shí)試驗(yàn)周期長(zhǎng)，且難以控制不同平行試驗(yàn)間的認(rèn)為誤差；3)當(dāng)前反應(yīng)釜控制與反應(yīng)反應(yīng)釜內(nèi)溫度的溫度傳感器多位于反應(yīng)釜外壁與加熱片之間，未能正確地反應(yīng)反應(yīng)釜內(nèi)溶液的真實(shí)溫度；4)反應(yīng)釜內(nèi)沒(méi)有內(nèi)部試樣以及腐蝕溶液的監(jiān)測(cè)裝置，不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)腐蝕過(guò)程中，反應(yīng)釜內(nèi)部試樣與溶液的變化情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述存在問(wèn)題，為了提供一種試驗(yàn)周期短、實(shí)驗(yàn)誤差小、測(cè)試精度高且能實(shí)現(xiàn)腐蝕過(guò)程的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)并專用于污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)的試驗(yàn)系統(tǒng)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，其技術(shù)解決方案為:
[0007]一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括支架、控制與顯示面板、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、反應(yīng)釜、攪拌系統(tǒng)，所述的反應(yīng)釜為六個(gè)，分兩排平行等間距分布于支架的儀器臺(tái)面上，反應(yīng)爸內(nèi)壁設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱凹槽，溫度傳感器、電導(dǎo)率電極設(shè)置在左側(cè)凹槽內(nèi)，pH電極、氧化還原電位電極設(shè)置在右側(cè)凹槽內(nèi)，反應(yīng)釜外壁上包裹有加熱片、保溫層和反應(yīng)釜保護(hù)殼，加熱片位于反應(yīng)釜外壁和保溫層之間，反應(yīng)釜保護(hù)殼位于保溫層外側(cè)，反應(yīng)釜與氣壓源之間通過(guò)高壓管線連接，高壓管線上設(shè)置有進(jìn)氣閥及壓力傳感器，高壓管線上還設(shè)置有排氣管，排氣管上安裝有排氣閥，攪拌系統(tǒng)包括伺服電機(jī)、伺服電機(jī)支架、磁力耦合器、攪拌軸與攪拌葉輪，磁力耦合器安裝在釜蓋上方中心處，磁力耦合器下部連接攪拌軸，攪拌軸位于反應(yīng)釜內(nèi)，攪拌軸下端設(shè)置攪拌葉輪，磁力耦合器上端通過(guò)皮帶與伺服電機(jī)相連，伺服電機(jī)通過(guò)伺服電機(jī)支架固定于儀器臺(tái)面上，反應(yīng)釜底部有試樣臺(tái)，試樣臺(tái)底部設(shè)置有排液管，排液管設(shè)置有閥門(mén)；
[0008]控制與顯示面板上設(shè)置有六組控制顯示開(kāi)關(guān)和六個(gè)信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，每個(gè)反應(yīng)釜中的加熱片、溫度傳感器、壓力傳感器、PH電極、氧化還原電位電極及伺服電機(jī)與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)導(dǎo)線連接；
[0009]每一組控制顯示開(kāi)關(guān)分別為溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏，溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏分別與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3導(dǎo)線連接。
[0010]所述的電導(dǎo)率電極、pH電極及氧化還原電位電極均采用耐高溫耐酸堿腐蝕電極。
[0011]所述的試樣臺(tái)呈中空網(wǎng)狀正方體。
[0012]由于采用了以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，主要設(shè)計(jì)出一套針對(duì)污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)的專用設(shè)備，采用由獨(dú)立的控制系統(tǒng)控制的六個(gè)反應(yīng)釜分兩排平行等間距組成，結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作，同時(shí)提高了設(shè)備空間利用率，并將溫度的傳感器、電導(dǎo)率電極、PH電極及氧化還原電位電極放置于反應(yīng)釜內(nèi)凹槽中，實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)釜內(nèi)部精確控溫，還可同時(shí)進(jìn)行多試樣、多參數(shù)的試驗(yàn)分析與動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，減小平行試驗(yàn)誤差，縮短了試驗(yàn)周期，電導(dǎo)率電極、pH電極及氧化還原電位電極采用耐高溫耐酸堿腐蝕電極，保證了電極在高溫高壓及酸性條件下的正常工作的同時(shí)，提高了電極在極端條件下測(cè)量的準(zhǔn)確性，采用網(wǎng)狀的試樣臺(tái)放置試樣，能夠使固化體試樣與腐蝕溶液充分接觸，便于對(duì)動(dòng)態(tài)腐蝕試驗(yàn)過(guò)程中對(duì)試樣表面積與溶液體積比的精確控制，滿足了相關(guān)浸出標(biāo)準(zhǔn)的要求。本系統(tǒng)集試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)于一體，通過(guò)對(duì)污染泥土修復(fù)后在高溫、高壓及高轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行加速腐蝕試驗(yàn)與分析而達(dá)到后評(píng)價(jià)的目的。
[0013]【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0014]圖1是本實(shí)用新型的一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)的具體工作方式進(jìn)行詳細(xì)描述:
[0017]一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括支架1、控制與顯示面板2、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3、反應(yīng)釜4、攪拌系統(tǒng)5，所述的反應(yīng)釜4為六個(gè)，反應(yīng)釜4可采用海安縣石油科研儀器有限公司生產(chǎn)的反應(yīng)釜，分兩排平行等間距分布于支架I的儀器臺(tái)面11上，采用由獨(dú)立的控制系統(tǒng)控制的六個(gè)反應(yīng)釜分兩排平行等間距組成，結(jié)構(gòu)緊湊，便于操作，同時(shí)提高了設(shè)備空間利用率。反應(yīng)釜4內(nèi)壁13設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱凹槽12，溫度傳感器9、電導(dǎo)率電極10設(shè)置在左側(cè)凹槽12內(nèi)，pH電極25、氧化還原電位電極26設(shè)置在右側(cè)凹槽12內(nèi)，將電極放置在凹槽12中，不僅實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)釜內(nèi)液體溫度的精確控溫，還能夠保證在裝樣及取樣過(guò)程中，試樣不易觸碰電極，從而起到對(duì)電極的保護(hù)作用。反應(yīng)釜外壁上包裹有加熱片14、保溫層30和反應(yīng)釜保護(hù)殼20，加熱片14位于反應(yīng)釜4外壁和保溫層30之間，反應(yīng)釜保護(hù)殼20位于保溫層30外側(cè)，反應(yīng)釜保護(hù)殼20的存在保護(hù)了反應(yīng)釜內(nèi)部結(jié)構(gòu)不易進(jìn)水或粉塵，保證了設(shè)備的正常工作性。反應(yīng)釜4與氣壓源6之間通過(guò)高壓管線7連接，高壓管線7上設(shè)置有進(jìn)氣閥28及壓力傳感器8，高壓管線7上還設(shè)置有排氣管，排氣管上安裝有排氣閥29，高壓管線7能夠保證管線在高壓條件下不發(fā)生破裂、漏氣等狀況，進(jìn)氣閥28與排氣閥29的設(shè)置方便了反應(yīng)釜內(nèi)的加壓與卸壓。釜體與釜蓋27之間采用螺紋連接，釜蓋27上設(shè)置O型密封圈密封。攪拌系統(tǒng)5包括伺服電機(jī)24、伺服電機(jī)支架15、磁力稱合器22、攪拌軸18與攪拌葉輪17，磁力耦合器22安裝在釜蓋27上方中心處，磁力耦合器22下部連接攪拌軸18，攪拌軸18位于反應(yīng)釜4內(nèi)，攪拌軸18下端設(shè)置攪拌葉輪17，磁力耦合器22與釜蓋27連接處采用O型密封圈，保證了反應(yīng)釜的氣密性，磁力耦合器22上端通過(guò)皮帶23與伺服電機(jī)24相連，伺服電機(jī)24通過(guò)伺服電機(jī)支架15固定于儀器臺(tái)面11上，反應(yīng)釜4底部有試樣臺(tái)16，試樣臺(tái)16底部設(shè)置有排液管21，排液管21設(shè)置有閥門(mén)19，排液管21的設(shè)置方便了實(shí)驗(yàn)結(jié)束后對(duì)溶液的取樣。
[0018]控制與顯示面板2上設(shè)置有六組控制顯示開(kāi)關(guān)和六個(gè)信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3，每個(gè)反應(yīng)爸4中的加熱片14、溫度傳感器9、壓力傳感器8、pH電極25、氧化還原電位電極26及伺服電機(jī)24與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3導(dǎo)線連接。
[0019]每一組控制顯示開(kāi)關(guān)分別為溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏，溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏分別與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)3導(dǎo)線連接。
[0020]所述的電導(dǎo)率電極10、pH電極25及氧化還原電位電極26均采用耐高溫耐酸堿腐蝕電極，保證了電極在高溫、強(qiáng)酸堿條件下的有效性、測(cè)試的準(zhǔn)確性以及使用的耐久性。
[0021]所述的試樣臺(tái)16呈中空網(wǎng)狀正方體，試樣臺(tái)做成中空網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能夠使固化體表面與腐蝕溶液充分接觸，便于控制腐蝕液體積與固化體表面積的比例，滿足固化體浸出測(cè)試的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求。
[0022]本實(shí)用新型一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)工作原理:
[0023]實(shí)驗(yàn)前確保所有開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，將制備好固定尺寸的污染泥土固化體試樣放在反應(yīng)釜底部的試樣臺(tái)16上，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或要求確定所需要的腐蝕溶液及腐蝕溶液體積，計(jì)算好后倒入反應(yīng)釜4內(nèi)，旋轉(zhuǎn)釜蓋27至緊密狀態(tài)為止。在控制與顯示面板2上對(duì)應(yīng)反應(yīng)釜4的溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)設(shè)定反應(yīng)釜的目標(biāo)溫度并確認(rèn)，反應(yīng)釜開(kāi)始加溫，待溫度穩(wěn)定在目標(biāo)值后，打開(kāi)氣壓源6并打開(kāi)進(jìn)氣閥28，確定排氣閥29處于關(guān)閉狀態(tài)，同時(shí)觀察控制與顯示面板2上面壓力顯示屏上的壓力讀數(shù)達(dá)到目標(biāo)值后，關(guān)閉進(jìn)氣閥28，打開(kāi)伺服電機(jī)24，并通過(guò)控制與顯示面板2上的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速至目標(biāo)值，記錄實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)間，即可根據(jù)需要的時(shí)間間隔，從控制與顯示面板2上讀取并記錄試驗(yàn)過(guò)程中腐蝕溶液的pH、電導(dǎo)率及氧化還原電位的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉伺服電機(jī)及控制與顯示面板開(kāi)關(guān)，打開(kāi)排氣閥29，待內(nèi)部氣體排完之后，打開(kāi)釜蓋27，取出試樣，然后打開(kāi)閥門(mén)(19)，在閥門(mén)(19)出口處取腐蝕液進(jìn)行后續(xù)分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)束清洗反應(yīng)釜。
【權(quán)利要求】
1.一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，包括支架(I)、控制與顯示面板(2)、信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(3)、反應(yīng)釜(4)、攪拌系統(tǒng)(5)，其特征在于:所述的反應(yīng)釜(4)為六個(gè)，分兩排平行等間距分布于支架(I)的儀器臺(tái)面(11)上，反應(yīng)釜(4)內(nèi)壁(13)設(shè)置有兩個(gè)對(duì)稱凹槽(12)，溫度傳感器(9)、電導(dǎo)率電極(10)設(shè)置在左側(cè)凹槽(12)內(nèi)，pH電極(25)、氧化還原電位電極(26)設(shè)置在右側(cè)凹槽(12)內(nèi)，反應(yīng)釜外壁上包裹有加熱片(14)、保溫層(30)和反應(yīng)釜保護(hù)殼(20)，加熱片(14)位于反應(yīng)釜(4)外壁和保溫層(30)之間，反應(yīng)釜保護(hù)殼(20)位于保溫層(30 )外側(cè)，反應(yīng)釜(4 )與氣壓源(6 )之間通過(guò)高壓管線(7 )連接，高壓管線(7 )上設(shè)置有進(jìn)氣閥(28 )及壓力傳感器(8 )，高壓管線(7 )上還設(shè)置有排氣管，排氣管上安裝有排氣閥(29),攪拌系統(tǒng)(5)包括伺服電機(jī)(24)、伺服電機(jī)支架(15)、磁力稱合器(22)、攪拌軸(18)與攪拌葉輪(17)，磁力耦合器(22)安裝在釜蓋(27)上方中心處，磁力耦合器(22)下部連接攪拌軸(18)，攪拌軸(18)位于反應(yīng)釜(4)內(nèi)，攪拌軸(18)下端設(shè)置攪拌葉輪(17)，磁力耦合器(22 )上端通過(guò)皮帶(23 )與伺服電機(jī)(24 )相連，伺服電機(jī)(24 )通過(guò)伺服電機(jī)支架(15)固定于儀器臺(tái)面(11)上，反應(yīng)釜(4)底部有試樣臺(tái)(16)，試樣臺(tái)(16)底部設(shè)置有排液管(21)，排液管(21)設(shè)置有閥門(mén)(19)； 控制與顯示面板(2)上設(shè)置有六組控制顯示開(kāi)關(guān)和六個(gè)信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(3)，每個(gè)反應(yīng)釜(4)中的加熱片(14)、溫度傳感器(9)、壓力傳感器(8)、pH電極(25)、氧化還原電位電極(26)及伺服電機(jī)(24)與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(3)導(dǎo)線連接； 每一組控制顯示開(kāi)關(guān)分別為溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏，溫度調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、壓力顯示屏、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)顯示開(kāi)關(guān)、溶液參數(shù)顯示屏分別與對(duì)應(yīng)的信號(hào)采集與轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(3)導(dǎo)線連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于:所述的電導(dǎo)率電極(10 )、pH電極(25 )及氧化還原電位電極(26 )均采用耐高溫耐酸堿腐蝕電極。
3.如權(quán)利要求1所述的一種污染泥土修復(fù)后評(píng)價(jià)系統(tǒng)，其特征在于:所述的試樣臺(tái)(16)呈中空網(wǎng)狀正方體。
【文檔編號(hào)】G01N17/00GK203981553SQ201420332740
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】薛強(qiáng), 王平, 李江山 申請(qǐng)人:江蘇中宜生態(tài)土研究院有限公司, 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所