CN106734180A - 一种农田污染治理的化学淋洗系统及其布置方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种农田污染治理的化学淋洗系统及其布置方法。所述淋洗池的一侧设有集水池，淋洗液收集管的一端与淋洗池相连通，淋洗液收集管的另一端与集水池相连通，淋洗池的上部设有滑轨，滑轨的上部设有淋洗支管，配药罐设置在淋洗池的一端，配药罐上设有电动搅拌器，淋洗干管的一端与配药罐相连通，淋洗干管的另一端与淋洗支管相连通，淋洗支管上均布有喷淋头，配药罐的周围为溶配药区，配药罐内设有药剂泵，潜水泵设置在集水池底部的一侧。单座淋洗池长30m、宽18m、高1.5m，池体采用混凝土结构砌筑，各壁厚0.15m，池底坡度1‰，淋洗池共建设两座，淋洗池采用半地埋式设计，池底标高‑0.8m，单池有效容积为500m³，批处理量为1000m³。

Description

一种农田污染治理的化学淋洗系统及其布置方法

技术领域

本发明涉及一种农田污染治理的化学淋洗系统及其布置方法，属于化学淋洗系统技术领域。

背景技术

农田污染治理的治理大致有以下几种方法：

电动修复属于原位修复方法，处理成本低、修复效率高，后处理方便，不必向土壤中加入有害环境的物质，不会引起二次污染。但目前仍存在一些问题需要改进：例如电压引起土体发热而导致效率变化，该技术对于污染物的选择性不高，阴阳极电解液电解后引起土壤pH值的变化，在实际工程中治理成本可能会随着设备的消耗而升高。

热处理修复方法通常应用于修复汞、硒污染的土壤。微波加热技术加热速度极快、热效率高、适用范围广，并且能选择性加热，分离回收某些有用的组分。但是热处理修复技术需要消耗大量的能量，容易引起土壤有机质和结构水的破坏，还存在挥发性的汞蒸气进入大气造成大气污染的问题。

钝化技术需要考虑土壤重金属的污染程度和土壤本身的性质等因素再选出合理的钝化药剂，并计算出钝化药剂的用量。在工程上广泛应用的钝化药剂一般为工业副产物，故钝化技术的成本较低，但钝化技术并未将重金属从土壤中根本清除，因此需要进行长期的监测以防止重金属再次活化。

植物萃取修复技术对农田土壤二次污染小，但是修复周期长，大面积种植会严重影响当地农民的经济效益，制约着植物萃取修复技术在重金属污染农田中的广泛应用。

工程措施方法最初在英国、荷兰、美国等国家被采用，达到了降低污染物危害的目的，是一种切实有效的治理方法。但该方法需耗费大量的人力、财力和物力，成本较高，且未能从根本上清除重金属，存在占用土地、渗漏和二次污染等问题，因此不是一种理想的治理土壤重金属污染的方法。

化学淋洗修复方法：行业内也有采用化学淋洗技术进行农田重金属污染治理的，但以往的化学淋洗，多采用湿法造浆的方式，在淋洗池中将污染土壤配置成浆液，用搅拌桨充分混合均匀，再进行泥水分离将重金属污染物去除，该方法能耗大、对土壤结构破坏大，淋洗完成后，废水处理压力大。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，进而提供一种农田污染治理的化学淋洗系统及其布置方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种农田污染治理的化学淋洗系统，包括：配药罐、溶配药区、集水池、淋洗液收集管、喷淋头、淋洗干管、淋洗支管、滑轨、电动搅拌器、潜水泵和淋洗池，所述淋洗池的一侧设有集水池，淋洗液收集管的一端与淋洗池相连通，淋洗液收集管的另一端与集水池相连通，淋洗池的上部设有滑轨，滑轨的上部设有淋洗支管，配药罐设置在淋洗池的一端，配药罐上设有电动搅拌器，淋洗干管的一端与配药罐相连通，淋洗干管的另一端与淋洗支管相连通，淋洗支管上均布有喷淋头，配药罐的周围为溶配药区，配药罐内设有药剂泵，潜水泵设置在集水池底部的一侧。

一种农田污染治理的化学淋洗系统的布置方法：

一、淋洗区经平整压实后，铺设15cm厚C25水泥地面。

二、建设淋洗池，单座淋洗池长30m、宽18m、高1.5m，淋洗池池体采用混凝土结构砌筑，各壁厚0.15m，池底坡度1‰。

三、淋洗池共建设两座，淋洗池采用半地埋式设计，池底标高-0.8m，单池有效容积为500m³，批处理量为1000m³，两座淋洗池在场地内沿长度方向平行安装，间距2m，池间空地作为材料、设备运输通道。

四、淋洗池底铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜，加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，膜和布的边缘沿混凝土墙裙角向上延伸0.2m，防渗层向上为淋洗液导排层，铺设厚度0.2m，为卵石或砾石材料，其碳酸钙含量不大于10％，渗透系数大于1.0*10^-2cm/s，导排层上加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，防止导排层发生淤堵。

五、淋洗池内土壤填充密度为1.5t/m³，单池填充方量500m³，两个淋洗池批次处理土壤1000m³。

六、配药罐安装在溶配药区，该区沿淋洗池宽度方向，长18m、宽2m。

七、在污染土壤上方0.2m处架设淋洗管路，沿淋洗池宽度方向布设淋洗干管，沿淋洗池长度方向布设淋洗支管，管径50mm，支管距离淋洗池侧壁3m，支管间距6m，共铺设3条。

八、淋洗支管上间距6m安装一个喷淋头，其喷淋影响半径为3.0m。沿淋洗池长度方向上架设淋洗装置滑轨，滑轨为不锈钢材料，间距6m，单池设置滑轨4个。

九、滑轨上间距0.2m安装固定装置。

十、淋洗产生的淋洗废液收集在集水池中，统一泵送到废水处理区处理后回用，集水池长5m，宽1m，池底标高-1.3m。池体开挖后，在池底及侧壁铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜、450g/cm²的长纤无纺土工布，平整压实，固定在池底及池体内壁。

十一、废水进入废水处理区依次进入调节池、混凝沉淀罐、沉淀池处理后进入清水池，等待循环使用，沉淀污泥进入泥渣槽、板框压滤机，泥饼处理后填埋。

本发明的淋洗系统，采用淋洗管路结合喷淋头的淋洗方式，动力源为药剂泵，能耗低，解决了以往搅拌造浆淋洗方式能耗大的问题；本发明的喷淋头在土壤上方约20cm的高度，采用喷洒的方式淋洗土壤，不破坏土壤结构，解决了以往造浆的淋洗方式对土壤团聚体破坏大的问题；本发明的淋洗方式，经验证，不影响土壤肥力，有利于治理后农田土壤的再利用，解决了以往淋洗完成后，土壤肥力大幅度降低，影响作物种植的问题；本发明的淋洗池，淋洗管路系统为可拆卸式，施工方便，可操作性强；本发明的淋洗池，结构紧凑、布局合理，可以根据淋洗周期的长短、工期的要求布置多个淋洗池同时使用，造价低，提高生产效率、降低治理成本。

附图说明

图1为本发明农田污染治理的化学淋洗系统的结构示意图。

图2为图1的轴向剖面结构示意图。

图3为图2的A处放大图。

图4为图1的径向剖面结构示意图。

图5为图4的B处放大图。

图6为废水处理区20的平面图。

图中的附图标记，1为配药罐，2为溶配药区，3为集水池，4为淋洗液收集管，5为喷淋头，6为淋洗干管，7为淋洗支管，8为滑轨，9为电动搅拌器，10为潜水泵，11为淋洗池，20为废水处理区，21为调节池，22为混凝沉淀罐，23为沉淀池，24为清水池，25为泥渣槽，26为板框压滤机，27为泥饼池。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明做进一步的详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述实施例。

如图1～图6所示，本实施例所涉及的一种农田污染治理的化学淋洗系统，包括：配药罐1、溶配药区2、集水池3、淋洗液收集管4、喷淋头5、淋洗干管6、淋洗支管7、滑轨8、电动搅拌器9、潜水泵10和淋洗池11，所述淋洗池11的一侧设有集水池3，淋洗液收集管4的一端与淋洗池11相连通，淋洗液收集管4的另一端与集水池3相连通，淋洗池11的上部设有滑轨8，滑轨8的上部设有淋洗支管7，配药罐1设置在淋洗池11的一端，配药罐1上设有电动搅拌器9，淋洗干管6的一端与配药罐1相连通，淋洗干管6的另一端与淋洗支管7相连通，淋洗支管7上均布有喷淋头5，配药罐1的周围为溶配药区2，配药罐1内设有药剂泵，潜水泵10设置在集水池3底部的一侧。

一种农田污染治理的化学淋洗系统的布置方法：

1、淋洗区经平整压实后，铺设15cm厚C25水泥地面。

2、建设淋洗池，单座淋洗池长30m、宽18m、高1.5m。淋洗池池体采用混凝土结构砌筑，各壁厚0.15m，池底坡度1‰。

3、淋洗池共建设两座，淋洗池采用半地埋式设计，池底标高-0.8m，单池有效容积为500m³，两池顺序使用，批处理量为1000m³。两座淋洗池在场地内沿长度方向平行安装，间距2m，池间空地作为材料、设备运输通道。

4、淋洗池底铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜，加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，膜和布的边缘沿混凝土墙裙角向上延伸0.2m。防渗层向上为淋洗液导排层，铺设厚度0.2m，为卵石或砾石材料，其碳酸钙含量不大于10％，渗透系数大于1.0*10^-2cm/s。导排层上加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，防止导排层发生淤堵。

5、淋洗池内土壤填充密度为1.5t/m³，单池填充方量500m³，两个淋洗池批次处理土壤1000m³。

6、配药罐安装在溶配药区，该区沿淋洗池宽度方向，长18m、宽2m。

7、在污染土壤上方0.2m处架设淋洗管路，沿淋洗池宽度方向布设淋洗干管，沿淋洗池长度方向布设淋洗支管，管径50mm，支管距离淋洗池侧壁3m，支管间距6m，共铺设3条。

8、淋洗支管上间距6m安装一个喷淋头，其喷淋影响半径为3.0m。沿淋洗池长度方向上架设淋洗装置滑轨，滑轨为不锈钢材料，间距6m，单池设置滑轨4个。

9、滑轨上间距0.2m安装固定装置，确保淋洗工艺安全、稳定运行。

10、淋洗产生的淋洗废液收集在集水池中，统一泵送到废水处理区处理后回用。集水池长5m，宽1m，池底标高-1.3m。池体开挖后，在池底及侧壁铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜、450g/cm²的长纤无纺土工布，平整压实，固定在池底及池体内壁。

11、废水进入废水处理区依次进入调节池、混凝沉淀罐、沉淀池处理后进入清水池，等待循环使用，沉淀污泥进入泥渣槽、板框压滤机，泥饼处理后填埋。

本实施例一种农田污染治理的化学淋洗系统的制备与使用：

1、将地面平整压实，铺设混凝土地面，作为淋洗池的基础层；

2、在地平面上建设淋洗池，对淋洗池做防渗处理；

3、清挖出的污染土壤做好防护措施，进行全封闭运输，倒运到淋洗池中，按设计比重装填，一般装填比重为1.3～2.5g/cm³；

4、在淋洗池上架设淋洗干管，淋洗干管上连接淋洗支管，淋洗干管作为淋洗液流通的主要通道，淋洗液通过淋洗干管进入淋洗支管；

5、淋洗支管上安装喷淋头；

6、将清水、淋洗药剂按一定比例加入到配药罐中，充分搅拌混匀配置成淋洗液；

7、打开药剂泵，淋洗液通过药剂泵进入到淋洗管路，喷淋到土壤上；

8、淋洗液通过喷淋头喷洒到污染土壤表面，并逐渐向下渗透，与土壤中的重金属反应，使土壤中的重金属转移到淋洗液中，从而降低土壤中重金属含量；

9、在淋洗池上安装有滑轨，用于支撑淋洗支管，防止淋洗支管损坏；

10、在淋洗池尾端安装集水池，集水池中安装一台潜水泵，将淋洗液导入废水处理区集中处理；

11、废水处理区20依次为调节池21、混凝沉淀罐22、沉淀池23、清水池24、泥渣槽25、板框压滤机26和泥饼池27，废水经处理后循环使用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本发明整体构思下的不同实现方式，而且本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种农田污染治理的化学淋洗系统，其特征在于，包括：配药罐(1)、溶配药区(2)、集水池(3)、淋洗液收集管(4)、喷淋头(5)、淋洗干管(6)、淋洗支管(7)、滑轨(8)、电动搅拌器(9)、潜水泵(10)和淋洗池(11)，所述淋洗池(11)的一侧设有集水池(3)，淋洗液收集管(4)的一端与淋洗池(11)相连通，淋洗液收集管(4)的另一端与集水池(3)相连通，淋洗池(11)的上部设有滑轨(8)，滑轨(8)的上部设有淋洗支管(7)，配药罐(1)设置在淋洗池(11)的一端，配药罐(1)上设有电动搅拌器(9)，淋洗干管(6)的一端与配药罐(1)相连通，淋洗干管(6)的另一端与淋洗支管(7)相连通，淋洗支管(7)上均布有喷淋头(5)，配药罐(1)的周围为溶配药区(2)，配药罐(1)内设有药剂泵，潜水泵(10)设置在集水池(3)底部的一侧。

2.根据权利要求1所述的农田污染治理的化学淋洗系统，其特征在于，淋洗池长30m、宽18m、高1.5m。

3.根据权利要求1所述的农田污染治理的化学淋洗系统，其特征在于，淋洗池池体采用混凝土结构砌筑，各壁厚0.15m，池底坡度1‰。

4.根据权利要求1所述的农田污染治理的化学淋洗系统，其特征在于，淋洗支管上间距6m安装一个喷淋头。

5.根据权利要求1所述的农田污染治理的化学淋洗系统，其特征在于，沿淋洗池长度方向上架设滑轨，滑轨为不锈钢材料，滑轨之间的间距为6m。

6.一种权利要求1所述农田污染治理的化学淋洗系统的布置方法，其特征在于，

一、淋洗区经平整压实后，铺设15cm厚C25水泥地面；

二、建设淋洗池，单座淋洗池长30m、宽18m、高1.5m，淋洗池池体采用混凝土结构砌筑，各壁厚0.15m，池底坡度1‰；

三、淋洗池共建设两座，淋洗池采用半地埋式设计，池底标高-0.8m，单池有效容积为500m³，批处理量为1000m³，两座淋洗池在场地内沿长度方向平行安装，间距2m，池间空地作为材料、设备运输通道；

四、淋洗池底铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜，加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，膜和布的边缘沿混凝土墙裙角向上延伸0.2m，防渗层向上为淋洗液导排层，铺设厚度0.2m，为卵石或砾石材料，其碳酸钙含量不大于10％，渗透系数大于1.0*10^-2cm/s，导排层上加铺一层450g/m²的长纤无纺土工布，防止导排层发生淤堵；

五、淋洗池内土壤填充密度为1.5t/m³，单池填充方量500m³，两个淋洗池批次处理土壤1000m³；

六、配药罐安装在溶配药区，该区沿淋洗池宽度方向，长18m、宽2m；

七、在污染土壤上方0.2m处架设淋洗管路，沿淋洗池宽度方向布设淋洗干管，沿淋洗池长度方向布设淋洗支管，管径50mm，支管距离淋洗池侧壁3m，支管间距6m，共铺设3条；

八、淋洗支管上间距6m安装一个喷淋头，其喷淋影响半径为3.0m，沿淋洗池长度方向上架设淋洗装置滑轨，滑轨为不锈钢材料，间距6m，单池设置滑轨4个；

九、滑轨上间距0.2m安装固定装置；

十、淋洗产生的淋洗废液收集在集水池中，统一泵送到废水处理区处理后回用，集水池长5m，宽1m，池底标高-1.3m，池体开挖后，在池底及侧壁铺设一层0.5mm厚的HDPE防渗膜、450g/cm²的长纤无纺土工布，平整压实，固定在池底及池体内壁；

十一、废水进入废水处理区依次进入调节池、混凝沉淀罐、沉淀池处理后进入清水池，等待循环使用，沉淀污泥进入泥渣槽、板框压滤机，泥饼处理后填埋。