一种土壤重金属治理用阳极结构及土壤重金属处理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种土壤重金属治理用阳极结构及土壤重金属处理装置，包括阳极单体，阳极单体包括石墨碳棒以及套在石墨碳棒外侧的聚四氟乙烯网套，聚四氟乙烯网套与石墨碳棒的外壁贴合，聚四氟乙烯网套上留有阻隔土壤并供电极液流通的孔隙。聚四氟乙烯网套能够阻挡土壤颗粒与石墨碳棒直接接触，避免土壤沾附在石墨碳棒上，使得石墨碳棒保留充分的反应面积，同时能够使得阳极液体透过孔隙与石墨碳棒的接触，从而保证整个氧化还原电路的顺畅导通。

An anode structure for heavy metal treatment in soil and a device for heavy metal treatment in soil

The invention discloses an anode structure and a soil heavy metal treatment device for soil heavy metal treatment, including an anode monomer, an anode monomer including a graphite carbon rod and a polytetrafluoroethylene mesh sleeve sheathed on the outer side of the graphite carbon rod, the polytetrafluoroethylene mesh sleeve is bonded with the outer wall of the graphite carbon rod, and the polytetrafluoroethylene mesh sleeve is provided with a hole for blocking the soil and the circulation of the power supply polar liquid. Polytetrafluoroethylene mesh sleeve can prevent the direct contact between soil particles and graphite carbon rod, prevent the soil from adhering to the graphite carbon rod, make the graphite carbon rod retain sufficient reaction area, and make the anode liquid contact with the graphite carbon rod through the pores, so as to ensure the smooth conduction of the whole oxidation-reduction circuit.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤重金属治理用阳极结构及土壤重金属处理装置
本专利技术涉及一种土壤重金属治理用阳极结构及土壤重金属处理装置，属于土壤重金属污染电动修复领域。
技术介绍
目前阳极材料被广泛应用于电镀、海水电解、土壤电动修复等领域。阳极材料表面失去电子，发生氧化反应。由于通电后电子流失，阳极材料往往因电化学反应而腐蚀。不同于电镀产业需要阳极牺牲来完成镀膜过程，海水电解、土壤电动修复领域中需要较为稳定且耐用的阳极材料。土壤电动修复领域需要较为高的电压条件(数十伏电压)，电流值相对较大，因此对阳极材料耐腐蚀性的要求要远高于其他领域。目前上述产业中常用的阳极材料为石墨、镀釕、铱钛棒/板、钛。但在实际工作过程中，上述材料都具有十分明显的缺陷：石墨易剥蚀、膨胀断裂；镀釕、铱钛棒/板价格十分昂贵且镀层易被划伤；钛易腐蚀。因此目前阳极材料是限制土壤电动修复法工程化施工的重要制约因素，并没有十分行之有效的技术方案来克服上述缺陷。但考虑到成本以及对环境的友好程度，石墨电极是最具有改良价值的材料。目前场地修复目标常为厚度在1-20米间的受污土壤，使用电动修复技术时需要满足土层厚度的阳极材料。而碳棒性质较脆，易断裂，常规条件下难以生产、使用长度1米以上的碳棒用于工程治理。电动修复期间，阴极产生氢氧根离子，在电场中氢氧根离子向阳极方向移动，进入土壤。因此，部分土壤会因氢氧根离子含量的增加而呈现碱性，在电场中向阴极迁移的重金属阳离子会和氢氧根离子结合，形成难溶的氢氧化物沉淀。这一现象阻碍了土壤中重金属元素的彻底清除，严重制约土壤重金属元素的治理。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术的不足而提供一种使用寿命更长的土壤重金属治理用阳极结构及土壤重金属处理装置。解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种土壤重金属治理用阳极结构，包括阳极单体，阳极单体包括石墨碳棒以及套在石墨碳棒外侧的聚四氟乙烯网套，聚四氟乙烯网套与石墨碳棒的外壁贴合，聚四氟乙烯网套上留有阻隔土壤并供电极液流通的孔隙。本专利技术的有益效果为：聚四氟乙烯网套能够阻挡土壤颗粒与石墨碳棒直接接触，避免土壤沾附在石墨碳棒上，使得石墨碳棒保留充分的反应面积，同时能够使得阳极液体透过孔隙与石墨碳棒的接触，从而保证整个氧化还原电路的顺畅导通。此外聚四氟乙烯网套具有限制石墨碳棒的作用，在通电后石墨碳棒持续反应逐渐腐蚀粉碎之后，位于土壤中的石墨碳棒能够依然被限制在聚四氟乙烯网套的中间，借由聚四氟乙烯网套对石墨碳棒的收拢限位作用防止组成石墨碳棒的石墨颗粒散开，使得碎裂后的石墨碳棒依然能够起到阳极作用，甚至使得石墨碳棒阳极可以被多次使用，极大得降低治理费用。此外聚四氟乙烯网套还能够抑制石墨碳棒径向上的膨胀，极大增加了石墨碳棒作为阳极材料的使用寿命。碎裂剥离的石墨碳棒不易移动至聚四氟乙烯网套外侧，电解产生的气体在聚四氟乙烯网套外侧，不易淤积，提高了电动修复工作效率。聚四氟乙烯网套价格低廉，易于获得，同时对整个氧化还原电路不会产生影响。聚四氟乙烯网套还能够通过自身弹性依据石墨碳棒的表面形状发生形变，确保整个使用过程中聚四氟乙烯网套和石墨碳棒外壁之间的贴合。本专利技术所述土壤重金属治理用阳极结构还包括聚四氟乙烯管套以及阳极导线，阳极单体数量至少为两个，两个相邻阳极单体的石墨碳棒通过阳极导线电连接，聚四氟乙烯管套套在阳极导线的外侧。本专利技术所述石墨碳棒的端部露出于聚四氟乙烯网套的外侧，且石墨碳棒的端部位于聚四氟乙烯管套内。本专利技术所述聚四氟乙烯管套的内径大于聚四氟乙烯网套的外径，聚四氟乙烯网套的端部位于聚四氟乙烯管套内，聚四氟乙烯管套的内壁和聚四氟乙烯网套的外壁之间密封。本专利技术所述聚四氟乙烯管套竖直设置，土壤重金属治理用阳极结构还包括环状支撑架，环状支撑架贴合于聚四氟乙烯管套的内壁或外壁。本专利技术当环状支撑架贴合于聚四氟乙烯管套的内壁时，土壤重金属治理用阳极结构还包括支撑杆，支撑杆的两端分别固定在环状支撑架上。本专利技术所述聚四氟乙烯管套的内径比聚四氟乙烯网套的外径大1-2mm，聚四氟乙烯管套的内壁和聚四氟乙烯网套的外壁通过生料带密封。本专利技术所述聚四氟乙烯网套的外侧设置有阳极多孔管，阳极多孔管的内壁和聚四氟乙烯网套的外壁之间留有填充液体的空隙，阳极多孔管上开设有阻挡土壤并供阳极液流动的孔洞。一种土壤重金属处理装置，包括直流电源、阴极、回路导线以及土壤重金属治理用阳极结构，阴极和土壤重金属治理用阳极结构均部分插入至土壤中，回路导线位于土壤外，阴极位于土壤外的部分和土壤重金属治理用阳极结构位于土壤外的部分通过回路导线分别电连接至直流电源的负极和正极。本专利技术所述土壤重金属处理装置还包括阴极多孔管以及套在阴极多孔管外侧的填充管套，阴极多孔管套在阴极外侧，阴极和阴极多孔管之间留有填充液体的空隙，阴极多孔管和填充管套之间填充有沸石填料，阴极多孔管和填充管套上均开设有供液体流动的孔洞。本专利技术的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。【附图说明】下面结合附图对本专利技术做进一步的说明：图1为本专利技术实施例1的土壤重金属治理用阳极结构主视结构图；图2为本专利技术实施例1的土壤重金属治理用阳极结构主视剖视结构图；图3为本专利技术实施例2的土壤重金属治理用阳极结构俯视剖视结构图；图4为本专利技术实施例3的土壤重金属处理装置主视剖视结构图。【具体实施方式】下面结合本专利技术实施例的附图对本专利技术实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本专利技术的保护范围。在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。实施例1：参见图1-2，本实施例提供的是一种土壤重金属治理用阳极结构，包括阳极单体、聚四氟乙烯管套4以及阳极导线3。其中阳极单体包括石墨碳棒1以及套在石墨碳棒1外侧的聚四氟乙烯网套2，聚四氟乙烯网套2的内侧面尽可能抱紧在石墨碳棒1的外侧部壁上，以减少石墨碳棒1和聚四氟乙烯网套2之间的缝隙，使得聚四氟乙烯网套2与石墨碳棒1的外壁贴合。此外石墨碳棒1可以略大于自然状态下的聚四氟乙烯网套2内径，利用聚四氟乙烯网套2自身的弹性，在略微形变的基础上套至石墨碳棒1上，从而实现抱紧石墨碳棒1的目的。聚四氟乙烯网套2由聚四氟乙烯丝线缝制而成，故而聚四氟乙烯网套2上存在孔隙。阳极单体埋入待处理的土壤后，聚四氟乙烯网套2上的孔隙能够有效阻隔土壤，避免土壤和石墨碳棒1的直接接触，同时利用该孔隙能够供土壤中的阳极液流动，该孔隙能够保证石墨碳棒1和阳极液之间具有充分的反应面积，保证氧化还原电路的成立。为了达到上述目的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：包括阳极单体，阳极单体包括石墨碳棒以及套在石墨碳棒外侧的聚四氟乙烯网套，聚四氟乙烯网套与石墨碳棒的外壁贴合，聚四氟乙烯网套上留有阻隔土壤并供电极液流通的孔隙。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：包括阳极单体，阳极单体包括石墨碳棒以及套在石墨碳棒外侧的聚四氟乙烯网套，聚四氟乙烯网套与石墨碳棒的外壁贴合，聚四氟乙烯网套上留有阻隔土壤并供电极液流通的孔隙。


2.根据权利要求1所述的土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：所述土壤重金属治理用阳极结构还包括聚四氟乙烯管套以及阳极导线，阳极单体数量至少为两个，两个相邻阳极单体的石墨碳棒通过阳极导线电连接，聚四氟乙烯管套套在阳极导线的外侧。


3.根据权利要求2所述的土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：所述石墨碳棒的端部露出于聚四氟乙烯网套的外侧，且石墨碳棒的端部位于聚四氟乙烯管套内。


4.根据权利要求3所述的土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：所述聚四氟乙烯管套的内径大于聚四氟乙烯网套的外径，聚四氟乙烯网套的端部位于聚四氟乙烯管套内，聚四氟乙烯管套的内壁和聚四氟乙烯网套的外壁之间密封。


5.根据权利要求2所述的土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：所述聚四氟乙烯管套竖直设置，土壤重金属治理用阳极结构还包括环状支撑架，环状支撑架贴合于聚四氟乙烯管套的内壁或外壁。


6.根据权利要求5所述的土壤重金属治理用阳极结构，其特征在于：当环状支撑架贴合于聚四氟乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：周闻达，
申请(专利权)人：浙江省有色金属地质勘查局，浙江省地勘投资发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33