[发明专利]过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置及其模拟试验方法

权利要求书

1.一种过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，它包括液体药剂输送单元、蒸汽发生输送单元、多功能破碎搅拌喷洒单元及其配套密闭搅拌容器单元，其中

液体药剂输送单元包括溶液存储池、防腐蠕动泵、液体流量计和液体输送管道；防腐蠕动泵入口与溶液存储池连接，出口通过液体输送管道与多功能破碎搅拌喷洒单元连接；防腐蠕动泵出口设有液体流量计；

蒸汽发生输送单元包括蒸汽发生器、蒸汽流量计和蒸汽输送管道；蒸汽发生器出口设有蒸汽流量计，并通过蒸汽输送管道与多功能破碎搅拌喷洒单元连接；

多功能破碎搅拌喷洒单元包括调速电机、电机转速控制器、联轴器、电机轴、传动机构、轴承、支架、破碎搅拌轴、三通管及配套阀门；电机转速控制器和调速电机相连接；调速电机通过联轴器与电机轴连接；电机轴通过传动机构与破碎搅拌轴连接；所述传动机构为传动齿轮或传动链条；破碎搅拌轴通过轴承固定在支架上；多个锤式桨叶沿轴向依次排列并交错分布在破碎搅拌轴上的中间部位；锤式桨叶呈T形，其尾端固定在破碎搅拌轴上，其外端向与破碎搅拌轴垂直或倾斜成一定角度的方向延伸出去；破碎搅拌轴上位于锤式桨叶的两侧各套有一个密封圈，与配套密闭搅拌容器单元密封连接；破碎搅拌轴为一空心管，其上的中间部位设有多个喷洒孔；破碎搅拌轴一端封闭，另一端与带有配套阀门的三通管连接；三通管固定在支架上，该三通管另两端分别与液体药剂输送单元、蒸汽发生输送单元连接；破碎搅拌轴和三通管之间设有密封圈；

配套密闭搅拌容器单元包括分体容器和可升降底座；分体容器由活动连接的上下两个组件组成；在分体容器的左右两侧壁上设有以上下两组件之间的连接线为中心线、与破碎搅拌轴及其上的密封圈适配的开口；破碎搅拌轴的中间部位及其上的锤式桨叶位于分体容器内部，破碎搅拌轴两端从分体容器两侧壁上的开口穿出，并通过套在破碎搅拌轴上的密封圈与分体容器密封连接；分体容器下组件下端与可升降底座之间固定或活动连接。

2.如权利要求1所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，分体容器下部为横放的圆柱形；分体容器下组件的形状为半圆柱体。

3.如权利要求1或2所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器上下两个组件之间通过法兰和螺栓连接。

4.如权利要求3所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器上下两个组件之间铺垫有硅胶垫圈。

5.如权利要求4所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述分体容器下组件下端通过支撑柱与下面的水平底板连接，底板下面与可升降底座连接。

6.如权利要求5所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述破碎搅拌轴为经过防腐处理的碳钢材质；所述配套密闭搅拌容器单元为经过防腐处理的碳钢材质；所述密封圈的材质为聚四氟乙烯。

7.如权利要求4所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述破碎搅拌轴为经过防腐处理的碳钢材质；所述配套密闭搅拌容器单元为经过防腐处理的碳钢材质。

8.如权利要求7所述的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验装置，其特征在于，所述密封圈的材质为聚四氟乙烯。

9.一种利用如权利要求1-8任一所述的模拟试验装置进行的过硫酸盐热蒸汽激活高级氧化异位修复污染土壤的模拟试验方法，其特征在于，按如下步骤进行：

（一）、过硫酸盐溶液的配制：根据拟研究的处理后的土壤含水量和过硫酸盐添加量来配制过硫酸盐溶液，并存放于溶液存储池；

（二）、热蒸汽的制备：将去离子水输入蒸汽发生器内，接通蒸汽发生器电源开关，电热管开始加热并制备热蒸汽；

（三）、土壤的加入：称取一定数量的供试土壤，放置于分体容器下组件中；调整可升降底座的高度直至分体容器下组件上的开口与破碎搅拌轴上的密封圈紧密连接；将硅胶垫圈铺垫在分体容器下组件上，将分体容器上组件放置于硅胶垫圈上，通过法兰和螺栓将上组件和下组件连接；

（四）、初步破碎搅拌：打开调速电机的开关，通过电机转速控制器调整转速，通过破碎搅拌轴上的锤式桨叶实现土壤的破碎及混合；

（五）、过硫酸盐溶液的喷洒：打开三通管上与液体药剂输送单元连接的阀门，打开防腐蠕动泵和液体流量计的电源，根据药剂溶液的添加量选择适宜的流量，将药剂溶液泵入破碎搅拌轴，通过破碎搅拌轴上的喷洒孔实现药剂溶液的喷洒；过硫酸盐溶液喷洒完毕后，关闭三通管上与液体药剂输送单元连接的阀门，关闭防腐蠕动泵和液体流量计的电源；

（六）、热蒸汽的注入：打开三通管上与蒸汽发生输送单元连接的阀门，打开蒸汽流量计的电源，根据蒸汽注入量选择适宜的流量，将热蒸汽输入破碎搅拌轴，通过破碎搅拌轴上的喷洒孔实现热蒸汽的注入；热蒸汽注入完毕后，关闭三通管上与蒸汽发生输送单元连接的阀门，关闭蒸汽发生器和蒸汽流量计的电源；

（七）、多功能破碎搅拌喷洒单元与配套密闭搅拌容器单元的脱离：通过电机转速控制器调整转速为零，关闭调速电机的开关，旋开法兰上的螺栓，使分体容器上组件和下组件分离，下调可升降底座的高度直至分体容器下组件上的开口与破碎搅拌轴上的密封圈脱离；

（八）、土壤性质分析及样品采集：在分体容器下组件中进行土壤性质快速测定和土壤样品的采集，并根据需要对采集的土壤样品进行污染物含量分析等测试；

（九）、数据分析：利用上述数据，将不同处理加以比较，探讨过硫酸盐高级氧化异位修复有机污染土壤过程中的主要影响因素，获得修复技术工艺参数。