CN108218090A - 浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法，涉及土壤重金属污染处理技术领域，包括沿物料的输送方向依次连接的输送管路、药剂添加组件、沉淀组件和结晶组件；浸出液和经药剂添加组件添加的药剂从输送管路进入沉淀组件内，并被净化成上清液和沉淀物；上清液进入结晶组件内结晶回收。本发明的目的在于提供一种浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法，能够将土壤重金属淋洗浸出液处理成沉淀物和固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。

Description

浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法
技术领域
本发明涉及土壤重金属污染处理技术领域，尤其是涉及一种浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法。
背景技术
土壤是由各种矿物组成的大自然主体，是调控环境的中心要素。随着人口快速增长、工业迅速发展，产生的大量污染物导致土壤环境受到不同程度的污染。
重金属是一类毒性比较大且具有潜在危害的无机污染物，可以在土壤和生物体内进行富集。与大气、水体中重金属污染相比，土壤中的重金属污染具有隐蔽性、累积性、滞后性、修复周期长且毒性强和易被生物吸收的特点。
我国黄河以北广大北方地区，土壤重金属污染形势严峻，对局部重金属重度污染小型区域，采用化学淋洗手段进行重金属污染物的去除，北方土壤基本呈现弱碱性，针对土壤特性，通常采用有机酸做为淋洗剂。在化学淋洗的过程中，以浸出液的形式将重金属从土壤中提取出来，在此过程中，土壤重金属被移除，但浸出液含大量重金属，需要被妥善处理。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法，能够将土壤重金属淋洗浸出液处理成沉淀物和固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种浸出液处理装置，包括：沿物料的输送方向依次连接的输送管路、药剂添加组件、沉淀组件和结晶组件；
浸出液和经所述药剂添加组件添加的药剂从所述输送管路进入所述沉淀组件内，并被净化成上清液和沉淀物；所述上清液进入所述结晶组件内结晶回收。
进一步地，所述药剂添加组件包括混合器，所述混合器与所述输送管路串联；所述混合器上设有加药管道。
进一步地，所述混合器为喷嘴式管道混合器或多孔板式管道混合器或涡流室式管道混合器。
进一步地，所述沉淀组件包括沉淀池本体，所述沉淀池本体底部设有V型沉淀槽，用于沉积沉淀物；所述V型沉淀槽具有沉淀物出口，所述沉淀物出口设有控制阀。
进一步地，所述结晶组件包括蒸发釜，所述蒸发釜内部安装有搅拌器，所述搅拌器伸出所述蒸发釜的一端连接有驱动器。
进一步地，所述搅拌器包括搅拌轴和搅拌部，所述搅拌部设置在所述搅拌轴靠近所述蒸发釜底部的一端；
所述搅拌部包括至少两个叶片；所述叶片的形状为U型或者V型。
进一步地，所述蒸发釜外设有夹套，所述夹套内可填充加热流体，所述夹套的入口管路上设有温度调节阀，用于调节所述蒸发釜内的温度。
第二方面，本发明还提供一种重金属淋洗设备，包括淋洗设备，还包括第一方面中任一项所述的浸出液处理装置，所述淋洗设备与所述浸出液处理装置中的输送管路连接。
进一步地，所述淋洗设备顶部设有淋洗液入口和污染土壤进口，所述淋洗设备底部设有浸出液出口和清洁土壤出口，所述输送管路与所述浸出液出口的管路连接。
第三方面，本发明还提供一种重金属淋洗浸出液处理方法，其特征在于，包括：
药剂通过与输送管路串联的混合器加入，并通过所述混合器与浸出液混合均匀形成混合液；
所述混合液经输送管路输送至沉淀组件净化形成上清液和沉淀物；
所述上清液经结晶组件结晶形成晶浆。
本发明提供的浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法具有以下有益效果：
本发明第一方面提供一种浸出液处理装置，包括：沿物料的输送方向依次连接的输送管路、药剂添加组件、沉淀组件和结晶组件；浸出液和经药剂添加组件添加的药剂从输送管路进入沉淀组件内，并被净化成上清液和沉淀物；上清液进入结晶组件内结晶回收。
采用本发明第一方面提供的浸出液处理装置，通过药剂添加组件向输送管路中投加熟石灰和混凝剂等药剂，并混合均匀后进入沉淀组件沉淀，沉淀物回收，上清液进入结晶组件中结晶最终形成固体废物回收处理。
本发明第一方面提供的浸出液处理装置能够将土壤重金属淋洗浸出液处理成沉淀物和固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。
本发明第二方面提供的重金属淋洗设备设置有本发明第一方面提供的浸出液处理装置，从而具有本发明第一方面提供的浸出液处理装置所具有的一切有益效果。
本发明第三方面提供的浸出液处理方法采用本发明第一方面提供的浸出液处理装置，药剂通过与输送管路串联的混合器加入，并通过混合器与浸出液混合均匀形成混合液；混合液经输送管路输送至沉淀组件净化形成上清液和沉淀物；沉淀物回收，上清液经结晶组件结晶形成晶浆最终形成固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的浸出液处理装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的浸出液处理装置中结晶组件的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的浸出液处理装置中蒸发釜内的搅拌器的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的重金属淋洗设备的结构示意图。
图标：1-输送管路；2-药剂添加组件；3-沉淀组件；4-结晶组件；5-淋洗设备；11-流量计；21-混合器；22-加药管道；23-药剂储罐；24-药剂运输管道；25-计量泵；26-调节阀；31-沉淀池本体；32-沉淀槽；33-沉淀物出口；34-控制阀；41-蒸发釜；42-搅拌器；43-夹套；44-温度调节阀；45-盘管；51-淋洗液入口；52-污染土壤进口；53-浸出液出口；54-清洁土壤出口；421-搅拌轴；422-搅拌部。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
请参照图1、图2、图3和图4，下面将结合附图对本发明实施例提供的浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法作详细说明。
本发明第一方面的实施例提供了一种浸出液处理装置，其特征在于，包括：沿物料的输送方向依次连接的输送管路1、药剂添加组件2、沉淀组件3和结晶组件4；
浸出液和经药剂添加组件2添加的药剂从输送管路1进入沉淀组件3内，并被净化成上清液和沉淀物；上清液进入结晶组件4内结晶回收。
采用本发明第一方面的实施例提供的浸出液处理装置，通过药剂添加组件2向输送管路1中投加熟石灰和混凝剂等药剂，并混合均匀后进入沉淀组件3沉淀，沉淀物回收，上清液进入结晶组件4中结晶最终形成固体废物回收处理。
本发明第一方面的实施例提供的浸出液处理装置能够将土壤重金属淋洗浸出液处理成沉淀物和固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。
本实施例可选的方案中，更进一步地，药剂添加组件2包括混合器21，混合器21与输送管路1串联；混合器21上设有加药管道22。
在至少一个实施例中，输送管路1上串联有至少一组药剂添加组件2，每组药剂添加组件2包括混合器21、药剂储罐23和药剂运输管道24，混合器21连接在输送管路1上，药剂运输管道24与混合器21上的加药管道22连接，药剂通过与输送管路1串联的混合器21加入，并通过混合器21与浸出液混合均匀形成混合液。混合器21加快了两者的混合速度，使两者混合更均匀，提高了后续工序的浸出液处理效果。
在至少一个实施例中，输送管路1上串联有两组药剂添加组件2，使浸出液经过两次药剂处理，每一套药剂添加组件2添加的药剂不同，根据浸出液的需要，可分别为pH值调节剂如熟石灰(Ca(OH)2)和混凝剂等。
同时，因浸出液处理药剂与浸出液在管道混合器21内混合均匀，可取消添加、混合药剂的处理池以及设置在处理池内的搅拌设备，简化了处理工艺，同时节约了浸出液处理装置的场地面积，降低了浸出液处理成本及能耗。
本实施例可选的方案中，更进一步地，混合器21为喷嘴式管道混合器或多孔板式管道混合器或涡流室式管道混合器。其中，喷嘴式管道混合器和多孔板式管道混合器结构较为简单。
本实施例可选的方案中，更进一步地，药剂添加组件2还包括计量泵25，计量泵25设于药剂运输管道24上，计量泵25给药剂加压的同时，对药剂进行计量，使药剂与浸出液按比例混合，减少药剂的使用量，同时满足浸出液的处理需求。
本实施例可选的方案中，更进一步地，药剂运输管道24上设有调节阀26，调节阀26可以调节药剂的流量，使药剂与浸出液充分混合，当浸出液处理装置出现故障时，也可以通过关闭调节阀26，停止药剂的运输。
本实施例可选的方案中，更进一步地，输送管路1上设有流量计11，流量计11设于混合器21之前，用于计量浸出液的处理量，当流量计11与计量泵25同时使用使，可比较精确地计算药剂与浸出液的混合比例，有助于提高浸出液的处理效果。
本实施例可选的方案中，更进一步地，沉淀组件3包括沉淀池本体31，沉淀池本体31底部设有V型沉淀槽32，用于沉积沉淀物；V型沉淀槽32具有沉淀物出口33，沉淀物出口33设有控制阀34。
通过向输送管路1中投加熟石灰Ca(OH)2，熟石灰与浸出液发生化学反应，置换出重金属产生沉淀，按照一定比例投加混凝剂，有助于重金属胶体沉淀，然后在沉淀池中对沉淀集中处理回收，沉淀池上清液进入小型蒸发结晶器进行处理，最终将固体废物统一回收处置，从而减少浸出液对自然的二次污染。
本实施例可选的方案中，更进一步地，结晶组件4包括蒸发釜41，蒸发釜41内部安装有搅拌器42，搅拌器42伸出蒸发釜41的一端连接有驱动器。
本实施例可选的方案中，更进一步地，搅拌器42包括搅拌轴421和搅拌部422，搅拌部422设置在搅拌轴421靠近蒸发釜41底部的一端；
搅拌部422包括至少两个叶片；叶片的形状为U型或者V型。
在至少一个实施例中，搅拌部422与侧壁相邻的一端沿靠近搅拌轴421的轴心向靠近蒸发釜41顶部的方向倾斜。通过蒸发釜41的底壁和搅拌部422的倾斜设置，以缓解蒸发釜41釜底的部分往往会出现死角，造成的搅拌不充分的技术问题。搅拌部422包括至两个第一叶片；至少两个第一叶片均匀分布在搅拌轴421靠近底部的一端，且第一叶片呈弧形设置。其中，第一叶片的形状可以为U型。搅拌部422还包括第二叶片，第二叶片的一端与第一叶片远离搅拌轴421的一端连接，且第一叶片和第二叶片连接端的夹角小于等于底壁与侧壁之间的夹角，且第一叶片与第二叶片一体化设置。其中，第一叶片和第二叶片之间的夹角小于底壁和侧壁之间的夹角，这样，第二叶片在旋转过的过程种避免与侧壁之间的摩擦，减小第二叶片的磨损程度，并且，第二叶片可以将底部的物料运动至上中部，使物料进行翻动，从而增加了物料的搅拌程度。
本实施例可选的方案中，更进一步地，蒸发釜41外设有夹套43，夹套43内可填充加热流体，夹套43的入口管路上设有温度调节阀44，用于调节蒸发釜41内的温度。
本实施例可选的方案中，更进一步地，蒸发釜41外设有盘管45，盘管45内通入加热流体，盘管45的入口管路上设有温度调节阀44，用于调节蒸发釜41内的温度。
本发明第二方面的实施例提供了一种重金属淋洗设备，包括淋洗设备5，还包括上述任一项实施例中的浸出液处理装置，淋洗设备5与浸出液处理装置中的输送管路1连接。
本发明第二方面的实施例提供的重金属淋洗设备设置有本发明第一方面的实施例提供的浸出液处理装置，从而具有本发明第一方面的实施例提供的浸出液处理装置所具有的一切有益效果。
本实施例可选的方案中，更进一步地，淋洗设备5顶部设有淋洗液入口51和污染土壤进口52，淋洗设备5底部设有浸出液出口53和清洁土壤出口54，输送管路1与浸出液出口53的管路连接。
在至少一个实施例中，污染土壤从污染土壤进口52投入淋洗设备5中，从淋洗设备5顶部淋洗液入口51喷洒稀释后的淋洗液，淋洗设备5底部设置清洁土壤出口54，浸出液从淋洗设备5底部浸出液出口53排出。
在输送管路1中安装管道混合器21，按比例投加熟石灰和混凝剂，进行混合后，浸出液经过输送管路1流入V型澄清沉淀池，并进行混凝沉淀，沉淀物经底部沉淀物出口33排出。
上清液经管路进入小型夹套43蒸发釜41，经过蒸发结晶，晶浆经蒸发釜41底部的晶浆排出口排出，晶浆回收利用。
本发明第三方面的实施例提供了一种重金属淋洗浸出液处理方法，包括：
药剂通过与输送管路1串联的混合器21加入，并通过混合器21与浸出液混合均匀形成混合液；
混合液经输送管路1输送至沉淀组件3净化形成上清液和沉淀物；
上清液经结晶组件4结晶形成晶浆。
本发明第三方面的实施例提供的浸出液处理方法采用本发明第一方面提供的浸出液处理装置，药剂通过与输送管路1串联的混合器21加入，并通过混合器21与浸出液混合均匀形成混合液；混合液经输送管路1输送至沉淀组件3净化形成上清液和沉淀物；沉淀物回收，上清液经结晶组件4结晶形成晶浆最终形成固体废物回收，从而减少浸出液对自然环境的二次污染。
以上对本发明的浸出液处理装置、重金属淋洗设备及浸出液处理方法进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种浸出液处理装置，其特征在于，包括：沿物料的输送方向依次连接的输送管路(1)、药剂添加组件(2)、沉淀组件(3)和结晶组件(4)；
浸出液和经所述药剂添加组件(2)添加的药剂从所述输送管路(1)进入所述沉淀组件(3)内，并被净化成上清液和沉淀物；所述上清液进入所述结晶组件(4)内结晶回收。
2.根据权利要求1所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述药剂添加组件(2)包括混合器(21)，所述混合器(21)与所述输送管路(1)串联；所述混合器(21)上设有加药管道(22)。
3.根据权利要求2所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述混合器(21)为喷嘴式管道混合器或多孔板式管道混合器或涡流室式管道混合器。
4.根据权利要求1所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述沉淀组件(3)包括沉淀池本体(31)，所述沉淀池本体(31)底部设有V型沉淀槽(32)，用于沉积沉淀物；所述V型沉淀槽(32)具有沉淀物出口(33)，所述沉淀物出口(33)设有控制阀(34)。
5.根据权利要求1所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述结晶组件(4)包括蒸发釜(41)，所述蒸发釜(41)内部安装有搅拌器(42)，所述搅拌器(42)伸出所述蒸发釜(41)的一端连接有驱动器。
6.根据权利要求5所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述搅拌器(42)包括搅拌轴(421)和搅拌部(422)，所述搅拌部(422)设置在所述搅拌轴(421)靠近所述蒸发釜(41)底部的一端；
所述搅拌部(422)包括至少两个叶片；所述叶片的形状为U型或者V型。
7.根据权利要求5所述的浸出液处理装置，其特征在于，所述蒸发釜(41)外设有夹套(43)，所述夹套(43)内可填充加热流体，所述夹套(43)的入口管路上设有温度调节阀(44)，用于调节所述蒸发釜(41)内的温度。
8.一种重金属淋洗设备，包括淋洗设备(5)，其特征在于，还包括权利要求1至7中任一项所述的浸出液处理装置，所述淋洗设备(5)与所述浸出液处理装置中的输送管路(1)连接。
9.根据权利要求8所述的重金属淋洗设备，其特征在于，所述淋洗设备(5)顶部设有淋洗液入口(51)和清洁土壤进口(52)，所述淋洗设备(5)底部设有浸出液出口(53)和清洁土壤出口(54)，所述输送管路(1)与所述浸出液出口(53)的管路连接。
10.一种重金属淋洗浸出液处理方法，其特征在于，包括：
药剂通过与输送管路(1)串联的混合器(21)加入，并通过所述混合器(21)与浸出液混合均匀形成混合液；
所述混合液经输送管路(1)输送至沉淀组件(3)净化形成上清液和沉淀物；
所述上清液经结晶组件(4)结晶形成晶浆。
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