一种移动式电化学土壤修复装置的制作方法

1.本实用新型属于污染土壤治理领域，具体涉及一种移动式电化学土壤修复装置。


背景技术：

2.随着社会发展，人类活动范围扩大，工业、农业生产等行为的增加，施用过量的化肥、农药污染，化工厂生产造成的污染，矿山开采过程中重金属污染，有毒、有害固体废物填埋引起的有毒物质泄漏，因此造成土壤中各种各样的污染加剧。针对目前土壤污染的现状，人们已经开发了各种各样的土壤修复技术，总体分为生物修复、物理修复、化学修复，但是每种方法都有一定的适用范围以及局限性。在重金属污染修复过程中，普通微生物对重金属的吸收和利用率很低，生物修复方法花费时间长、效果不显著；物理置换修复的方法花费的金额大，且置换后的污染土壤依旧是难以处理的；化学方法修复土壤是改变土壤中的重金属状态，降低重金属的生物有效性，这些重金属在一定条件下会被激活，成为潜在的风险源。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种移动式电化学土壤修复装置，以解决现有技术中对现场环境影响大，处理周期长，场地偏僻不方便施工等问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种移动式电化学土壤修复装置，包括阳极电极、阴极电极、控制平台和电池组，均设置在移动式车厢内；所述控制平台包括电压表，转换开关组，串联电路总开关，串联电路支路开关组，第一并联电路开关，并联电路支路开关组，第二并联电路开关，电路总开关，电流表；所述转换开关组包括第一转换开关、第二转换开关、第三转换开关；所述电压表的正极与电池组的正极电连接，电压表的负极与阳极电极电连接；所述电流表的负极与电池组的负极电连接，电流表的正极与阴极电极电连接。
6.进一步的，所述电池组包括1号电池、2号电池、3号电池和4号电池；所述电池为三元锂电池。
7.进一步的，所述串联电路支路开关组包括第一串联支路开关、第二串联支路开关、第三串联支路开关、第四串联支路开关、第五串联支路开关、第六串联支路开关、第七串联支路开关、第八串联支路开关；
8.所述并联电路支路开关组包括第一并联支路开关、第二并联支路开关、第三并联支路开关、第四并联支路开关、第五并联支路开关、第六并联支路开关、第七并联支路开关、第八并联支路开关；
9.进一步的，所述第一转换开关、第二转换开关、第三转换开关分别包含四个触点；
10.所述第一转换开关的第一触点与第一串联支路开关的连接端连接，第一转换开关的第二触点与电路总开关的闭合端连接，第一转换开关的第三触点与第七串联支路开关的连接端连接；
11.所述第二转换开关的第一触点与第二串联支路开关的连接端连接，第二转换开关的第二触点与第一转换开关的第四触点连接，第二转换开关的第三触点与第六串联支路开关的连接端连接；
12.进一步的，所述串联电路总开关的连接端与电压表的正极连接，串联电路总开关的闭合端与第八串联支路开关的连接端和第一并联电路开关的闭合端连接；第一并联电路开关的连接端与第一并联支路开关、第二并联支路开关、第三并联支路开关、第四并联支路开关的连接端连接；第一并联支路开关、第二并联支路开关、第三并联支路开关、第四并联支路开关的闭合端分别与1号电池、2号电池、3号电池、4号电池的正极连接。
13.所述第二并联电路开关的连接端与第五并联支路开关、第六并联支路开关、第七并联支路开关、第八并联支路开关的连接端连接；第五并联支路开关、第六并联支路开关、第七并联支路开关、第八并联支路开关的闭合端分别与4号电池、3号电池、2号电池、1号电池的负极连接；电路总开关的连接端与电流表的负极连接，电路总开关的闭合端与第二并联电路开关的闭合端和第一转换开关的第二触点连接；
14.所述第一串联支路开关、第二串联支路开关、第三串联支路开关、第四串联支路开关的闭合端分别与4号电池、3号电池、2号电池、1号电池的负极连接；第五串联支路开关、第六串联支路开关、第七串联支路开关、第八串联支路开关的闭合端分别与1号电池、2号电池、3号电池、4号电池的正极连接。
15.所述第三转换开关的第一触点与第三串联支路开关的连接端连接，第三转换开关的第二触点与第二转换开关的第四触点连接，第三转换开关的第三触点与第五串联支路开关的连接端连接；第三转换开关的第四触点与第四串联支路开关的连接端连接。
16.进一步的，所述阳极电极和阴极电极分别由若干个阳极板和若干个阴极板组成，每个板宽度为20cm
‑
40cm。
附图说明
17.图1电池组连接示意图。
18.图2串联电路支路开关示意图。
19.图3并联电路支路开关示意图。
20.图4转换开关组示意图
21.图5电池组设备侧面示意图。
22.图6电池组俯视图。
23.图7设备工作示意图。
[0024]1‑
阳极电极，2
‑
电压表，3
‑
转换开关组，3
‑
1～3
‑3‑
第一转换开关～第三转换开关，4
‑
串联电路总开关，5
‑
串联电路支路开关组，5
‑
1～5
‑8‑
第一串联支路开关～第八串联支路开关，6
‑
电池组，7
‑
第一并联电路开关，8
‑
并联电路支路开关组，8
‑
1～8
‑8‑
第一并联支路开关～第八并联支路开关，9
‑
第二并联电路开关，10
‑
电路总开关，11
‑
电流表，12
‑
控制平台，13
‑
阴极电极。
[0025]
有益效果
[0026]
本实用新型中，利用移动式电化学电池组治理土壤污染，电化学法是利用物理学及化学原理，把电能转化为化学能，能够让重金属、有机物快速富集，本装置对现场环境影
响小，处理周期短，效果明显等优势，同时根据不同场地需要，可以调节电压和电流，充分合理的利用化学电能，适用污染范围更广，种类复杂的场地。
具体实施方式
[0027]
一种移动式电化学土壤修复装置，包括阳极电极1、阴极电极13、控制平台12和电池组6，均设置在移动式车厢内；所述控制平台12包括电压表2，转换开关组3，串联电路总开关4，串联电路支路开关组5，第一并联电路开关7，并联电路支路开关组8，第二并联电路开关9，电路总开关10，电流表11；所述转换开关组3包括第一转换开关3
‑
1、第二转换开关3
‑
2、第三转换开关3
‑
3；所述电池组包括1号电池、2号电池、3号电池和4号电池；所述电池为三元锂电池。所述电压表2的正极与电池组6的正极电连接，电压表2的负极与阳极电极1电连接；所述电流表11的负极与电池组6的负极电连接，电流表11的正极与阴极电极13电连接。所述阳极电极1和阴极电极13分别由若干个阳极板和若干个阴极板组成，每个板宽度为20cm
‑
40cm。
[0028]
在电池组串联设计中，设置多级选择开关，在每个电池两端设置闭合开关，能够实现不同数量电池组的串联。在电池组并联设计中，在每个电池两端设置闭合开关，控制电池组接入并联的数量。
[0029]
所述串联电路支路开关组5包括第一串联支路开关5
‑
1、第二串联支路开关5
‑
2、第三串联支路开关5
‑
3、第四串联支路开关5
‑
4、第五串联支路开关5
‑
5、第六串联支路开关5
‑
6、第七串联支路开关5
‑
7、第八串联支路开关5
‑
8；
[0030]
所述并联电路支路开关组8包括第一并联支路开关8
‑
1、第二并联支路开关8
‑
2、第三并联支路开关8
‑
3、第四并联支路开关8
‑
4、第五并联支路开关8
‑
5、第六并联支路开关8
‑
6、第七并联支路开关8
‑
7、第八并联支路开关8
‑
8；
[0031]
所述第一转换开关3
‑
1、第二转换开关3
‑
2、第三转换开关3
‑
3分别包含四个触点；
[0032]
所述第一转换开关3
‑
1的第一触点与第一串联支路开关5
‑
1的连接端连接，第一转换开关3
‑
1的第二触点与电路总开关10的闭合端连接，第一转换开关3
‑
1的第三触点与第七串联支路开关5
‑
7的连接端连接；
[0033]
所述第二转换开关3
‑
2的第一触点与第二串联支路开关5
‑
2的连接端连接，第二转换开关3
‑
2的第二触点与第一转换开关3
‑
1的第四触点连接，第二转换开关3
‑
2的第三触点与第六串联支路开关5
‑
6的连接端连接；
[0034]
所述第三转换开关3
‑
3的第一触点与第三串联支路开关5
‑
3的连接端连接，第三转换开关3
‑
3的第二触点与第二转换开关3
‑
2的第四触点连接，第三转换开关3
‑
3的第三触点与第五串联支路开关5
‑
5的连接端连接；第三转换开关3
‑
3的第四触点与第四串联支路开关5
‑
4的连接端连接。
[0035]
所述串联电路总开关4的连接端与电压表2的正极连接，串联电路总开关4的闭合端与第八串联支路开关5
‑
8的连接端和第一并联电路开关7的闭合端连接；第一并联电路开关7的连接端与第一并联支路开关8
‑
1、第二并联支路开关8
‑
2、第三并联支路开关8
‑
3、第四并联支路开关8
‑
4的连接端连接；第一并联支路开关8
‑
1、第二并联支路开关8
‑
2、第三并联支路开关8
‑
3、第四并联支路开关8
‑
4的闭合端分别与1号电池、2号电池、3号电池、4号电池的正极连接。
[0036]
所述第二并联电路开关9的连接端与第五并联支路开关8
‑
5、第六并联支路开关8
‑
6、第七并联支路开关8
‑
7、第八并联支路开关8
‑
8的连接端连接；第五并联支路开关8
‑
5、第六并联支路开关8
‑
6、第七并联支路开关8
‑
7、第八并联支路开关8
‑
8的闭合端分别与4号电池、3号电池、2号电池、1号电池的负极连接；电路总开关10的连接端与电流表11的负极连接，电路总开关10的闭合端与第二并联电路开关9的闭合端和第一转换开关3
‑
1的第二触点连接；
[0037]
所述第一串联支路开关5
‑
1、第二串联支路开关5
‑
2、第三串联支路开关5
‑
3、第四串联支路开关5
‑
4的闭合端分别与4号电池、3号电池、2号电池、1号电池的负极连接；第五串联支路开关5
‑
5、第六串联支路开关5
‑
6、第七串联支路开关5
‑
7、第八串联支路开关5
‑
8的闭合端分别与1号电池、2号电池、3号电池、4号电池的正极连接。
[0038]
一种基于移动式电化学土壤修复装置的土壤修复方法，包括以下步骤：
[0039]
1)在确定污染源的土壤中，将污染土壤用围栏围起来，保证后续安全施工；
[0040]
2)将阳极电极1插入污染地块的一边，每个电极中间间隔一段距离；将阴极电极13插入污染地块的另一边，同样是每个电极中间间隔一段距离；电极摆放形式不限于阴阳电极间平行摆放，当以阴极为中心，能够实现电极摆放形式的多种多样。
[0041]
3)调节控制平台12中的开关，根据待修复的场地污染情况调整电池组6电压和电流大小；
[0042]
需要较大电压时，就串联电池组：闭合串联电路总开关、电路总开关，断开第一并联电路开关、第二并联电路开关，闭合串联电路支路开关组中所有支路开关；
[0043]
当第一转换开关3
‑
1的第一触点和第二触点相互连接时，接通4号电池；
[0044]
当第一转换开关3
‑
1的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接，第二转换开关3
‑
2的第一触点和第二触点相互连接时，则3号电池和4号电池串联；
[0045]
当第一转换开关3
‑
1的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接，第二转换开关3
‑
2的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接，第三转换开关3
‑
3的第一触点和第二触点相互连接时，则2号电池、3号电池和4号电池串联；
[0046]
当第一转换开关3
‑
1的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接，第二转换开关3
‑
2的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接，第三转换开关3
‑
3的第一触点和第三触点相互连接、第二触点和第四触点相互连接时，则1号电池、2号电池、3号电池和4号电池串联。
[0047]
需要较大电流时，就并联电池组：断开串联电路支路开关组5中所有开关，闭合串联电路总开关4、第一并联电路开关7、第二并联电路开关9、电路总开关10，闭合并联电路支路开关组8中的第一并联支路开关8
‑
1和第八并联支路开关8
‑
8，接通1号电池；继续闭合第二并联支路开关8
‑
2和第七并联支路开关8
‑
7，则1号电池和2号电池并联；继续闭合第三并联支路开关8
‑
3和第六并联支路开关8
‑
6，则1号电池、2号电池和3号电池并联；继续闭合第四并联支路开关8
‑
4和第五并联支路开关8
‑
5，则1号电池、2号电池、3号电池和4号电池并联。以此类推，1号、2号、3号和4号电池可以任意选择并联，选择合适的工作电流。
[0048]
4)电压和电流调整后开始通电，利用污染土壤的孔隙以及活性剂作为电场导电介质，开始电化学修复；
[0049]
5)当持续通电一段时间，控制平台6中检测电流、电导率等持续较小时，采集土样，
检测合格后，把阴极电极13附近的土壤挖走进行集中处理，这样就有效的去除了土壤中重金属的含量。
[0050]
本实用新型优选介绍了上述实施过程，但这些并非是本实用新型的全部描述，也不能将本实用新型的范畴仅限于此。对本领域技术人员来说，可对本实用新型的上述实施方法进行修改和变化，而这些所有的修改和/或变化都包含在本实用新型的范围内。