一種土壤中重金屬的處理系統和方法技術方案

本發明專利技術公開了一種土壤中重金屬的處理系統和方法，其包括用于處理重金屬的循環水槽；用于吸附重金屬離子的凈化裝置；用于將凈化裝置中吸附的重金屬離子解離出來的電解裝置；以及，用于容置含重金屬離子的水的水箱；其中，凈化裝置和電解裝置設置于循環水槽內，電解裝置與水箱通過管道連通；循環水槽設置有進水口、出水口和水泵；凈化裝置中設置有凹凸棒土；電解裝置設置有電極和電源。本發明專利技術處理系統價格低廉、結構簡單、容易操作，去除重金屬離子的效果好，凹凸棒土可以循環利用，不會產生二次污染，適用于各種重金屬污染的區域，具有很好的推廣應用前景。

System and method for treating heavy metals in soil

The invention discloses a processing system of heavy metals in soil and method, which comprises a circular water purifying device for the treatment of heavy metals; adsorption of heavy metal ions; for purification of electrolytic device of heavy metal ions released in the adsorption device; and a water tank for containing heavy metal ion containing water; the purification device and the electrolysis device is arranged on the circulating water tank, electrolysis device and the water tank are communicated through a pipeline; circulating water tank is provided with a water inlet and a water outlet and a water pump; attapulgite set purification device; the electrolytic device provided with electrode and power supply. The system has the advantages of low price, simple structure, easy operation, good effect of removing heavy metal ions can be recycled, attapulgite, will not have two pollution, suitable for heavy metal pollution in various areas, with good promotion prospects.

【技術實現步驟摘要】
一種土壤中重金屬的處理系統和方法
本專利技術屬土壤重金屬處理
，更具體地說，本專利技術涉及一種安全有效的土壤中重金屬的處理系統和方法。
技術介紹
土壤作為構成人類賴以生存和發展的物質基礎，是農業生產的基本生產資料。近年來，由于礦產資源開發、金屬冶煉、農藥及化肥使用等人類活動，使得含多種重金屬的污染物通過各種途徑進入土壤介質中，造成了土壤重金屬污染，從而導致土壤退化，生態破壞，并通過地球化學鏈、食物鏈進入生物體進而危及人類健康和生命安全，因此土壤環境修復技術研究已成為當前研究亟待解決的問題。當前，國內外已開展較多重金屬污染土壤修復技術方面的研究，包括以客翻換土、鈍化、淋洗、電化學修復、化學固定等方法為主的物理化學修復技術和以植物、微生物和動物為主的生物修復技術。例如，CN1695834A和CN201454977U分別公開了一種電動修復污染土壤的方法及裝置，電動修復可快速將土壤中重金屬去除，但土壤環境中腐殖酸、碳酸鹽、砂礫的存在會對修復效果產生一定影響。CN101722182A、CN101332466A和CN101181715A主要采用植物為主的生物修復技術，修復周期相對較長，且植物自身需要再處理。土壤淋洗技術也是土壤修復常用的一種處理方式，CN101244424A和CN101224468A分別研究了用于土壤重金屬淋洗的裝置及淋洗劑。土壤淋洗劑的使用會對土壤環境造成不可逆的影響，土壤環境中的微生物生態系統也會隨之發生變化。鑒于現有技術存在的不足，開發高效、環保、實用的土壤修復技術仍是當前研究的重點。凹凸棒土因具有價格低廉、吸附性能優異和陽離子交換能力強等特性，已被廣泛應用于廢水中重金屬離子處理研究。CN105597667A公開了一種懸浮球型凹凸棒吸附劑的制備方法及其處理工業廢水重金屬離子。CN1611450A采用凹凸棒土、二氧化硅和高價金屬離子共混以合成廢水凈化劑，其在廢水處理方面效果穩定，且不易受水體環境、廢水種類的影響。近期，CN101780468A報道了將8％凹凸棒土加入到污染土壤中處理重金屬離子，經種植兩茬植物進行驗證實驗表明，污染土壤中的Cu、Zn、Cd仍有殘留。此外，該方法混入土壤中的凹凸棒無法再生利用，因而難以大面積推廣，還可能會對土壤的性質和結構造成破壞。有鑒于此，確有必要提供一種安全有效的利用凹凸棒土對土壤中重金屬進行處理的系統和方法。
技術實現思路
本專利技術的目的在于：克服現有土壤重金屬處理技術中存在的缺陷，提供一種安全有效、成本低的土壤重金屬的處理系統和方法。為了實現上述專利技術目的，本專利技術提供了一種土壤中重金屬的處理系統，其包括：用于處理重金屬的循環水槽；用于吸附重金屬離子的凈化裝置；用于將凈化裝置中吸附的重金屬離子解離出來的電解裝置；以及，用于容置含重金屬離子的水的水箱；其中，凈化裝置和電解裝置設置于循環水槽內，電解裝置與水箱通過管道連通；循環水槽設置有進水口、出水口和水泵；凈化裝置中設置有凹凸棒土；電解裝置設置有電極和電源。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述循環水槽設置于待處理土壤的一側邊界位置。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述循環水槽靠近待處理土壤的一側設置有隔離擋板。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，，所述循環水槽的深度為1～2m，寬度為1～2m。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述循環水槽和水箱設置有重金屬檢測裝置。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述凹凸棒土為200～1000目。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述凈化裝置還設置有用于更換凹凸棒土的裝置。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述用于更換凹凸棒土的裝置為轉動軸。作為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的一種改進，所述水箱還設置有檢測用于重金屬離子濃度的裝置。為了實現上述專利技術目的，本專利技術還提供了一種土壤中重金屬的處理方法，包括如下步驟：(1)在待處理土壤的一側設置權利要求1～9中任意一條所述的土壤中重金屬的處理系統；(2)對待處理土壤進行翻土，之后注入水浸泡0.5～1.0h，使水中含有重金屬離子；(3)含有重金屬離子的水經循環水槽的進水口進入凈化裝置；(4)凈化裝置中的凹凸棒土吸附含有重金屬離子的水中的重金屬離子，吸附后的水為不含重金屬離子的水，通過循環水槽的出水口注入待處理土壤中；(5)步驟(1)～(4)重復循環，即可去除土壤中的重金屬。相對于現有技術，本專利技術處理系統價格低廉、結構簡單、容易操作，本專利技術方法去除重金屬離子的效果好，凹凸棒土可以循環利用，不會產生二次污染，適用于各種重金屬污染的區域，具有很好的推廣應用前景。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式，對本專利技術土壤中重金屬的處理系統和方法及其有益效果進行詳細說明。圖1為本專利技術土壤中重金屬的處理系統的平面結構示意圖。附圖標記說明：循環水槽—10，進水口—102，出水口—104，水泵—106，隔離擋板—108，重金屬濃度檢測裝置—110，凈化裝置—20，轉動軸—202，電解裝置—30，電極—302，電源—304，水箱—40，閥門—402。具體實施方式為了使本專利技術的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰，以下結合實施例，對本專利技術進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的實施例僅僅是為了解釋本專利技術，并非為了限定本專利技術，實施例的參數、比例等可因地制宜做出選擇而對結果并無實質性影響。請參閱圖1，本專利技術土壤中重金屬的處理系統，包括用于處理重金屬的循環水槽10；用于吸附重金屬離子的凈化裝置20；用于將凈化裝置中吸附的重金屬離子解離出來的電解裝置30；以及，用于容置含重金屬離子的水的水箱40；其中，凈化裝置20和電解裝置30設置于循環水槽10內，電解裝置30與水箱40通過管道連通；循環水槽10設置有進水口102、出水口104和水泵106；凈化裝置20中設置有凹凸棒土；電解裝置30設置有電極302和電源304。本專利技術土壤中重金屬的處理系統，可設置于重金屬污染地塊附近，并設法與污染地塊隔離開或使兩者之間保持一定距離，避免水直接流通。本專利技術土壤中重金屬的處理方法如下：先對污染地塊進行翻土，并注入水進行浸泡處理0.5～1.0h后，污染地塊中的重金屬離子轉移到水中，水流入循環水槽10中的凈化裝置20，凈化裝置20中設有凹凸棒土，顆粒度可選擇200～1000目，用于處理水相中的重金屬離子，處理后的水為不含重金屬離子的水，可通過出水口104注入污染地塊中。上述步驟可使水在處理系統和污染地塊之間重復循環，逐漸將污染地塊中的重金屬全部處理掉。在循環水槽10中，還可以設置重金屬濃度檢測裝置110，當該裝置檢測到經凈化裝置20凈化后的水中含有重金屬離子時，說明凈化裝置20中的凹凸棒土的處理能力達到飽和狀態，此時，凈化裝置20中的轉動軸202進行轉動，實現凹凸棒土的更換，使飽和態的凹凸棒土進入電解裝置30，未飽和的凹凸棒土繼續對重金屬離子進行吸附。電解裝置30是利用電極302在直流電的作用下，將重金屬離子從凹凸棒土中解離出來，實現凹凸棒土的再生和循環利用。電解裝置30與水箱40通過管路連接，并設置有閥門402，電解裝置電離產生的重金屬離子溶液可存儲于水箱40中，水箱40也設置有重金屬離子濃度檢測裝置110，當該裝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，包括：用于處理重金屬的循環水槽；用于吸附重金屬離子的凈化裝置；用于將凈化裝置中吸附的重金屬離子解離出來的電解裝置；以及，用于容置含重金屬離子的水的水箱；其中，凈化裝置和電解裝置設置于循環水槽內，電解裝置與水箱通過管道連通；循環水槽設置有進水口、出水口和水泵；凈化裝置中設置有凹凸棒土；電解裝置設置有電極和電源。

【技術特征摘要】
1.一種土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，包括：用于處理重金屬的循環水槽；用于吸附重金屬離子的凈化裝置；用于將凈化裝置中吸附的重金屬離子解離出來的電解裝置；以及，用于容置含重金屬離子的水的水箱；其中，凈化裝置和電解裝置設置于循環水槽內，電解裝置與水箱通過管道連通；循環水槽設置有進水口、出水口和水泵；凈化裝置中設置有凹凸棒土；電解裝置設置有電極和電源。2.根據權利要求1所述的土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，所述循環水槽設置于待處理土壤的一側邊界位置。3.根據權利要求2所述的土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，所述循環水槽靠近待處理土壤的一側設置有隔離擋板。4.根據權利要求3所述的土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，所述循環水槽的深度為1～2m，寬度為1～2m。5.根據權利要求1所述的土壤中重金屬的處理系統，其特征在于，所述循環水槽和水箱設置有重金屬檢測裝置。6.根據權利要求1所述的土壤中重金屬的處理系統，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：董凱軍，張軍，羅偉民，管海鳳，
申請(專利權)人：中國科學院廣州能源研究所，
類型：發明
國別省市：廣東,44