【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及底泥重金属生态修复，具体为一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置。
技术介绍
1、由泥沙、黏土、有机质及各种矿物混合形成的底泥，经过一系列物理化学、生物、水体传输等作用而沉积于水体底部形成。电镀、采矿、化工部门产生的大量废水排放河湖中，随着长期排放，河湖底泥中会积累大量的cu、zn、ni或cr等重金属元素，重金属一旦进入水体，可通过吸附、络合、沉淀等作用，富集在河床表层底泥中，其在底泥中的含量可超过上覆水体含量数个数量级，成为水体重金属的储存库和归宿。与有机物不同，重金属无法被微生物降解，且能够富集在生物体内，因此重金属污染物潜在危害性大。
2、底泥中的重金属具有不可逆性和长期性等特性，当环境条件发生变化时，部分重金属可能会通过解吸、溶解、氧化还原等作用，从底泥中释放出来，使水体溶液的重金属浓度增高，引起水体二次污染。底泥中重金属的不断积累不仅对水生生物、沿河居民饮用水和农田安全灌溉构成严重威胁，还可能通过食物链危害人体健康。因此，对重金属污染底泥的处置(重金属污染物进行析出或就地固化)显得尤为必要。
3、目前，处治污染河湖底泥的方法主要有沉淀法、氧化还原法、离子交换法、吸附法和电动修复法等。其中，沉淀法、氧化还原法、离子交换法和吸附法这些方法存在着药剂使用量大、反应较慢、处治效果不理想的缺点；电动修复技术通过把电极插入受污染的河湖底泥并通入直流电，使河湖底泥中的污染物在外加直流电场作用下发生定向移动并在电极附近累积，定期将电极抽出处理，可将污染物除去，是一种高效去除底泥中污染物的方法。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，通过电渗联合预压和重金属螯合剂实现底泥重金属的析出和固化，以及底泥的持续排水，缩短重金属污染物的析出吸附和底泥的固化周期，实现河湖底泥重金属污染物的高效析出、固化。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、本专利技术提供的基础技术方案是：用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，包括试验槽体、电源、压板、回水槽体和若干ekg排水板，所述试验槽体由透明材料制成，所述试验槽体用于盛装河湖底泥，所述压板和所述回水槽体均与所述试验槽体配合设置以用于其内侧河湖底泥的压实，所述回水槽体设于所述压板的上侧；所述压板和所述回水槽体均开设有若干ekg板孔槽，所述ekg排水板穿设于所述ekg板孔槽；若干所述ekg排水板均包括阴极和阳极，若干所述ekg排水板之间通过电导线并联后与所述电源连接，所述ekg排水板的基板插设于所述试验槽体内盛装的河湖底泥中，所述ekg排水板的顶部与下部连通有进液口；所述试验槽体连接有出水泵、储液箱和进液泵，所述出水泵和所述进液泵与所述电源电性连接；所述出水泵的进水口连接有出水管，所述出水管的自由端设于所述试验槽体的内侧，所述出水泵的出水口设于所述回水槽体的上侧；所述储液箱内盛装有重金属螯合剂，所述储液箱连通有导液管，所述导液管与所述ekg排水板通过所述进液口连通，所述进液泵的入口端与所述储液箱连通，所述进液泵的出口端连接有进液管，所述进液管的自由端设于所述试验槽体的内侧。
4、基础技术方案的原理及有益效果：透明材料制成的试验槽体用于盛装待处理的河湖底泥，可以观察其内侧河湖底泥的变化过程，有益于本领域技术人员对其进行分析。ekg排水板的基板穿过压板和回水槽体的ekg板孔槽后插设于河湖底泥内，启动电源，对河湖底泥内的重金属污染进行电解分离，同时储液箱内盛装有重金属螯合剂，在ekg排水板的进液孔及进液管的作用下，河湖底泥被电解分离的重金属离子与其螯合，螯合物吸附在ekg排水板上，完成对重金属污染物析出和固化的就地处治；试验槽体内的河湖底泥在压板和回水泵的作用下使得浸出的水经回水管回流至回水槽体内，随着回水的不断增多，回水槽体的整体重量增大，进一步提高对河湖底泥的压实作用，回水的速率进一步加快，由此形成一个正反馈。实现对试验槽体内的河湖底泥重金属污染物的析出、固化和联合处治。
5、优选地，所述试验槽体的内侧可拆卸连接有滤网，所述试验槽体内盛装的河湖底泥设于所述滤网的上侧，所述出水管的自由端设于所述滤网的下侧，所述进液管的自由端设于所述滤网的上侧。
6、通过上述设置，滤网将河湖底泥与回水分隔开；进液管的自由端设于滤网的上侧，以便于重金属螯合物与重金属离子的螯合；出水管的自由端设于滤网的下侧，避免底泥随着回水一并回流至回水槽体内。
7、优选地，所述试验槽体的内侧还设有若干土工布，若干所述土工布间歇设于河湖底泥之间。
8、优选地，所述试验槽体由透明的钢化玻璃制成，所述储液箱内盛装的重金属螯合剂为二硫代氨基甲酸盐。
9、通过上述设置，钢化玻璃物理化学性质稳定，可用于河湖底泥的电解分离的容器，且便于技术人员对其内侧底泥形态的观测；二硫代氨基甲酸盐对重金属离子cu2+、cd2+、hg2+、pb2+、mn2+、ni2+、zn2+、cr3+螯合效果好。
10、优选地，所述ekg排水板呈多个组合式的“工”字槽体。
11、通过上述设置，可有效的增大ekg排水板与河湖底泥的接触面，既有益于河湖底泥的电解分离，同时也有益于重金属离子螯合后的吸附。
12、优选地，所述ekg排水板的侧壁开设有侧孔，所述侧孔、所述进液口、所述出水管的自由端和所述进液管的自由端均连接有液体单渗膜。
13、通过上述设置，ekg排水板的侧壁开设的侧孔有益于电解后的重金属离子与重金属螯合剂之间的螯合效果，液体单渗膜使得液体单向流动，保证整个装置的使用性能。其中，位于回水槽体上侧的侧壁渗出的重金属螯合剂流入回水槽体内，与回水槽体内回水中含有的重金属离子螯合，进一步提高对重金属污染物的处理效果。
14、优选地，所述ekg排水板侧壁开设的侧孔从上向下密度依次增大。
15、通过上述设置，随着河湖底泥的不断被压实，其从上向下河湖底泥的密度逐渐增大，保证足量的重金属螯合剂与电解重金属离子之间的螯合。
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1.用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：包括试验槽体、电源、压板、回水槽体和若干EKG排水板，所述试验槽体由透明材料制成，所述试验槽体用于盛装河湖底泥，所述压板和所述回水槽体均与所述试验槽体配合设置以用于其内侧河湖底泥的压实，所述回水槽体设于所述压板的上侧；所述压板和所述回水槽体均开设有若干EKG板孔槽，所述EKG排水板穿设于所述EKG板孔槽；若干所述EKG排水板均包括阴极和阳极，若干所述EKG排水板之间通过电导线并联后与所述电源连接，所述EKG排水板的基板插设于所述试验槽体内盛装的河湖底泥中，所述EKG排水板的顶部与下部连通有进液口；所述试验槽体连接有出水泵、储液箱和进液泵，所述出水泵和所述进液泵与所述电源电性连接；所述出水泵的进水口连接有出水管，所述出水管的自由端设于所述试验槽体的内侧，所述出水泵的出水口设于所述回水槽体的上侧；所述储液箱内盛装有重金属螯合剂，所述储液箱连通有导液管，所述导液管与所述EKG排水板通过所述进液口连通，所述进液泵的入口端与所述储液箱连通，所述进液泵的出口端连接有进液管，所述进液管的自由端设于所述试验槽体的内侧。
2.根据
3.根据权利要求1所述的一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：所述试验槽体的内侧还设有若干土工布，若干所述土工布间歇设于河湖底泥之间。
4.根据权利要求1所述的一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：所述试验槽体由透明的钢化玻璃制成，所述储液箱内盛装的重金属螯合剂为二硫代氨基甲酸盐。
5.根据权利要求1所述的一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：所述EKG排水板呈多个组合式的“工”字槽体。
6.根据权利要求1所述的一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：所述EKG排水板的侧壁开设有侧孔，所述侧孔、所述进液口、所述出水管的自由端和所述进液管的自由端均连接有液体单渗膜。
7.根据权利要求6所述的一种用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：所述EKG排水板侧壁开设的侧孔从上向下密度依次增大。
...【技术特征摘要】
1.用于河湖底泥重金属析出与固化试验的装置，其特征在于：包括试验槽体、电源、压板、回水槽体和若干ekg排水板，所述试验槽体由透明材料制成，所述试验槽体用于盛装河湖底泥，所述压板和所述回水槽体均与所述试验槽体配合设置以用于其内侧河湖底泥的压实，所述回水槽体设于所述压板的上侧；所述压板和所述回水槽体均开设有若干ekg板孔槽，所述ekg排水板穿设于所述ekg板孔槽；若干所述ekg排水板均包括阴极和阳极，若干所述ekg排水板之间通过电导线并联后与所述电源连接，所述ekg排水板的基板插设于所述试验槽体内盛装的河湖底泥中，所述ekg排水板的顶部与下部连通有进液口；所述试验槽体连接有出水泵、储液箱和进液泵，所述出水泵和所述进液泵与所述电源电性连接；所述出水泵的进水口连接有出水管，所述出水管的自由端设于所述试验槽体的内侧，所述出水泵的出水口设于所述回水槽体的上侧；所述储液箱内盛装有重金属螯合剂，所述储液箱连通有导液管，所述导液管与所述ekg排水板通过所述进液口连通，所述进液泵的入口端与所述储液箱连通，所述进液泵的出口端连接有进液管，所述进液管的自由端设于所述试验槽体的内侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于河湖底泥重金属...
【专利技术属性】
技术研发人员：王书航，郭云艳，车霏霏，姜霞，张博，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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