地下水及土壤电动力学修复实验台,电动力学修
一、工作条件
常温常压下运行,电源电压:AC220V/50HZ 工作温度:0~60度
二、实验目的
1、了解地下水及土壤电动力学修复的工作原理;
2、了解地下水及土壤电动力学修复试验装置的主要组成和电解槽内部构造;
3、探讨电压、电流、电解时间、电极间距、污染物浓度和pH值等因素对去除效率和能耗的影响。
三、实验流程
电动力学修复又被称为“绿色修复技术”。电动力学修复技术的基本原理类似电池,利用插入介质 (土壤或沉积物)中的两个电极在污染介质两端加上低压直流电场,在低强度直流电的作用下,水溶的或者吸附在土壤颗粒表层的污染物根据各自所带电荷的不同而向不同的电极方向运动:阳极附近的酸开始向介质的毛细孔移动,打破污染物与介质的结合键,此时,大量的水以电渗透方式在介质中流动,土壤等介质毛细孔中的液体被带到阳极附近,这样就将溶解到介质溶液中的污染物吸收至土壤表层得以去除。通过电化学和电动力学的复合作用,土壤中的带电颗粒在电场内定向移动,土壤污染物在电极附近富集或者被收集回收。
电动修复过程中,发生的电极反应如下:
阴极反应:2H2O-4e→O2↑+4H+ EO=-1.23V
阳极反应:2H2O+2e→H2↑+2OH- EO=-0.83V
阳极反应:2H++2e→H2↑
电场的电动力学效应主要有三种:
电渗析:电渗析是电场作用下土壤孔隙液体的迁移。随着孔隙液体的迁移,污染物富集在了阴极区,可以被抽出进行处理。在电场的作用下,阳极区的液体穿过土壤流向阴极区,当相反方向的水力梯度流等于电渗析流时,电渗析停止。
电迁移:电迁移是指土壤孔隙中的带电粒子和配位体在外加电场的作用下向相反电极的迁移过程。带正电的离子向阴极迁移,带负电的离子向阳极迁移。
电泳:电泳指带点粒子或胶体 (包括细小土壤颗粒、腐殖质和微生物细胞等)在电场作用下的迁移,土壤中的污染物被吸附在这些可移动的颗粒上,随之迁移,达到去除效果。电动力学修复过程中,电泳现象不明显,通常可以忽略不计。
四、技术指标
1、电动力学修复槽外形尺寸 :220mm×60mm×100mm (有机玻璃);
2、电场强度:1V/cm~5V/cm可调;
3、土壤含水率:30%~50%;
4、反应时间:1h~10d可自由设定。
五、产品规格与附件
序号 |
名称 |
型号(品牌) |
数量 |
1 |
电动力学修复槽 |
有机玻璃 |
1个 |
2 |
阳极电极室 |
有机玻璃 |
1个 |
3 |
阴极电极室 |
有机玻璃 |
1个 |
4 |
阳极液循环水槽 |
有机玻璃 |
1个 |
5 |
阴极液循环水槽 |
有机玻璃 |
1个 |
6 |
循环水泵 |
220V |
1台 |
7 |
阴阳电极板 |
育仰科教 |
1套 |
8 |
直流稳压电源 |
0-60V |
1台 |
9 |
电导率仪 |
数显 |
2个 |
10 |
链接管道 |
PVC |
1批 |
11 |
控制电箱 |
含漏保,按钮等电器元器件等 |
1个 |
12 |
可移动支架 |
不锈钢 |
1个 |