CN104438305A - 一种滚筒式土壤重金属洗脱系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,所述系统由滚筒(1)、土液分离装置(2)、洗脱液净化装置(4)、洗脱液储池(6)、液体流量计(9)、洗脱液补充池(7)、絮凝剂储池(8)、受污土壤储池(10)和土壤计量输送装置(11)组成;滚筒(1)长度5米,倾角10°,直径1米;土液混合物进入土液分离装置(2)依靠重力自动完成土液分离;洗脱液净化装置(4)分为絮凝区和沉淀分离区两部分。该系统有如下优点:实现了土壤重金属洗脱的连续运行,且洗脱时间、单位时间土壤洗脱量均可以通过滚筒转速调节,可满足不同污染类型土壤重金属快速洗脱的操作条件要求;系统实现了洗脱液零排放,洗脱液处理后可就地回用。
Description
技术领域
本发明专利属于重金属污染土壤化学修复技术领域,具体涉及一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,尤其适用于重度重金属污染土壤的异位修复。
背景技术
土壤是人类赖以生存的自然环境和农业生产的重要基础。自20世纪20年代以来,由于工业的发展,金属的产量明显增加,由此产生的重金属环境污染问题也随之出现,许多国家开始面临着土壤污染严重阻碍农业生产的问题。据报道,我国受重金属污染的耕地已达3亿亩,且重金属污染已出现工业向农业转移、城区向农村转移、地表向地下转移、上游向下游转移,从水土污染向食品链转移,由污染逐步积累进入污染突发性、连锁性、区域性爆发的态势。因此,寻求经济高效的土壤重金属污染治理技术迫在眉睫。
目前,土壤重金属污染的修复方法主要有物理修复、化学修复和生物修复等方法。与其他修复方法相比,化学修复方法具有治理效果稳定、周期短、治理彻底等优点,尤其适用于重度污染土壤的快速治理。专利文献CN102225425A “一种修复重金属污染土壤的淋洗方法”报道了一种重金属污染土壤的化学修复方法,然而,该方法还停留在在实验室阶段;专利文献CN101704017A“从土壤中萃取重金属离子的方法及其装置”提出了一种针对镉、铬、铜、汞、铅等元素污染土壤的重金属萃取方法,但该方法同样处于实验室阶段。针对土壤重金属污染集中爆发的现状,开发适应生产需求的土壤重金属洗脱技术非常重要。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足,提出一种与生产技术需求接轨的滚筒式土壤重金属洗脱系统。该系统可以实现土壤重金属洗脱的连续运行,同时,可以实现重金属洗脱液回用、洗脱液与土壤分离等功能。
发明专利的技术方案如下:
一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于:所述系统由滚筒(1)、土液分离装置(2)、洗脱液净化装置(4)、洗脱液储池(6)、液体流量计(9)、洗脱液补充池(7)、絮凝剂储池(8)、受污土壤储池(10)和土壤计量输送装置(11)组成;滚筒(1)长度5米,倾角10°,直径1米,内做防腐衬里,并安装三角螺纹状结构;所安装三角螺纹状结构大径0.95米,小径0.35米,螺距0.25米;土液分离装置(2)位于滚筒(1)末端下方,长度1米,宽度1米,深0.5米;泥斗(3)倾角60°,深0.5米;土液混合物进入土液分离装置(2)依靠重力自动完成土液分离;洗脱液净化装置(4)分为絮凝区和沉淀分离区两部分,洗脱液自流进入洗脱液净化装置(4)后,首先与絮凝剂混合,然后絮体自动汇集于重金属富集斗(5),净化后的洗脱液自流进入洗脱液储池(6);洗脱液储池(6)内的存储液体为净化后的洗脱液与原洗脱液的混合物,且净化后回用的洗脱液占总存储液体的90%;90%的洗脱液可循环使用,土壤重金属洗脱效率可达70%以上。
本发明专利的主要优点如下:(1)、实现了土壤重金属洗脱的连续运行,且洗脱时间、单位时间土壤洗脱量均可以通过滚筒转速调节,可满足不同污染类型土壤重金属快速洗脱的操作条件要求;(2)、系统实现了洗脱液零排放,解决了洗脱液的二次污染问题,洗脱液处理后可就地回用;(3)、系统实现了土液自动分离,方便了所处理土壤的后续利用以及富含重金属沉积物的集中处置。
附图说明
图1是该装置的整体示意图;图2是滚筒A-A剖面图。
图中:1—滚筒;2—土液分离装置;3—泥斗;4—洗脱液净化装置;5—重金属富集斗;6—洗脱液储池;7—洗脱液补充池;8—絮凝剂储池;9—液体流量计; 10—受污土壤储池;11—土壤计量输送装置。
具体实施方式
参见图1-图2,该系统由滚筒(1)、土液分离装置(2)、洗脱液净化装置(4)、洗脱液储池(6)、液体流量计(9)、洗脱液补充池(7)、絮凝剂储池(8)、受污土壤储池(10)和土壤计量输送装置(11)组成。首先,选取一段长度5米,直径1米的铁质管材,并在管材内部均匀涂设防腐衬里,之后在管材内部安装三角螺纹状结构,所安装三角螺纹状结构大径0.95米,小径0.35米,螺距0.25米;其次,将加工好的滚筒(1)固定在带传动装置的铰支座上,并使得安装倾角为10°。第三,在滚筒(1)末端安装土液分离装置(2),使得经滚筒(1)处理的土壤和洗脱液混合物自流进入土液分离装置(2),并且将土液分离装置(2)分为下向流和上向流两格,充分利用土壤和洗脱液的重力差实现土液自动分离,并将净化后的土壤汇集于泥斗(3);土液分离装置(2)长1米,宽1米,深0.5米;泥斗(3)倾角60°,深0.5米。第四,构建标高低于土液分离装置(2)的洗脱液净化装置(4),使得富含重金属的洗脱液自流进入洗脱液净化装置(4),洗脱液净化装置(4)分为两格,分别承担絮凝和沉淀的作用,并在底部设置重金属富集斗(5),以存储富含重金属的沉积物。第五,构建标高低于洗脱液净化装置(4)的洗脱液储池(6),使得净化过后的洗脱液全部自流进入洗脱液储池(6),同时洗脱液储池(6)连接洗脱液补充池(7),以补充操作过程中损失的洗脱液,同时,洗脱液储池(6)内置耐腐蚀泵,将洗脱液定量输入滚筒(1)的进口。第六,构建受污土壤储池(10),以存储运输过来的受污土壤,受污土壤储池(10)连接土壤计量输送装置(11),将受污土壤定量输送至滚筒(1)的进口。
Claims (6)
1.一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于:所述系统由滚筒(1)、土液分离装置(2)、洗脱液净化装置(4)、洗脱液储池(6)、液体流量计(9)、洗脱液补充池(7)、絮凝剂储池(8)、受污土壤储池(10)和土壤计量输送装置(11)组成。
2.如权利要求1所述的一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于滚筒(1)长度5米,倾角10°,直径1米,内做防腐衬里,并安装三角螺纹状结构;所安装三角螺纹状结构大径0.95米,小径0.35米,螺距0.25米。
3.如权利要求1所述的一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于土液分离装置(2)位于滚筒(1)末端下方,长度1米,宽度1米,深0.5米;泥斗(3)倾角60°,深0.5米;土液混合物进入土液分离装置(2)依靠重力自动完成土液分离。
4.如权利要求1所述的一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于洗脱液净化装置(4)分为絮凝区和沉淀分离区两部分,洗脱液自流进入洗脱液净化装置(4)后,首先与絮凝剂混合,然后絮体自动汇集于重金属富集斗(5),净化后的洗脱液自流进入洗脱液储池(6)。
5.如权利要求1所述的一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于洗脱液储池(6)内的存储液体为净化后的洗脱液与原洗脱液的混合物,且净化后回用的洗脱液占总存储液体的90%。
6.如权利要求1所述的一种滚筒式土壤重金属洗脱系统,其特征在于90%的洗脱液可循环使用,土壤重金属洗脱效率可达70%以上。
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