CN109848202B - 一种污染土及废渣的塔式处理设备 - Google Patents

Abstract

本申请涉及污染土及废渣处理技术领域，尤其涉及一种污染土及废渣的塔式处理设备，在反应筒体中部以及侧壁内侧设置耐腐蚀电极棒与耐腐蚀电极板，可利用动电技术彻底除去待处理物料中的有害离子；有害离子到达耐腐蚀电极板的距离最远为反应筒体的半径，有害离子移动距离短，污染土或废渣的处理时间短，处理速度快；内侧绝缘板上的开孔，可以将聚集于耐腐蚀电极板处的污染物带出，也可以调谐物料的电化学环境；腔体位于反应筒体内，便于运输；绝缘板可以防止反应筒体带电，反应筒体侧壁的材质不受限；进料管道、搅拌单元、出料管道的设置实现了待处理物料的自动添加与自动排出，物料更换速度快；搅拌单元也可以搅拌物料，缩短反应时间。

Description

一种污染土及废渣的塔式处理设备

技术领域

本申请涉及污染土及废渣处理技术领域，尤其涉及一种污染土及废渣的塔式处理设备。

背景技术

随着国家工业化发展，生产生活中都受到了工业化发展的影响，特别是环境方面尤为突出。工业废气、废渣、废水严重影响着人们的生活，特别是污染土问题严重影响当地环境，从而得到了广大学者的关注。通常工业中排出的废渣属于二类固体污染物，因为废渣中含有有害离子从而影响着废渣资源化利用，各地方政府都在想办法解决。

通常不同废渣中含有不同的污染物，其中主要包括：有机污染物、无机污染物，其中无机污染物主要包括重金属离子、碱性金属离子和有害阴离子。例如，碱厂排出的碱渣废液含有有害离子氯离子，排入海中或者地下将会对周围产生很大影响，而且碱渣废液pH值较高，一定量的碱渣堆放会严重影响周围植物的生长。目前废渣处理工艺不太成熟，大多数采用堆放形式；现有技术对污染土和废渣的处理大部分是采用加入药剂的方式进行的，但这样处理的效果只能够维持几年，药剂失效后有害的离子还会渗出，再次对环境产生污染，废渣无法实现再次利用。随着环境部门越来越关注废渣处理，简单处理废渣的方式不符合时代发展的需要，故废渣处理将成为国家亟待解决的问题。

污染土及废渣处理问题当中有一个很重要的策略，就是资源化利用，即变废为宝；例如碱渣颗粒较细，渗透系数较小，而且主要物质是碳酸钙，在国家对石灰石开采把控较为严格的今天，碱渣回收再利用使其资源化已成为趋势。

所以最好的办法就是直接去除污染土及废渣中的有害的离子，把污染土及废渣进行资源化利用。同时，污染土或废渣体量较大，处理过程中应考虑操作的便利性，尽量减少工人劳动量，提升效率。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种污染土及废渣的塔式处理设备。

本申请提供了一种污染土及废渣的塔式处理设备，包括：反应筒体、用于封堵所述反应筒体顶部的顶盖、与所述反应筒体底部连通的搅拌筒体，所述顶盖上设有进料管道；所述搅拌筒体内设有搅拌组件，所述搅拌筒体的下部连接有出料管道，所述出料管道上设有阀门；

所述反应筒体的内腔中设有耐腐蚀电极棒，所述耐腐蚀电极棒的顶端与所述顶盖连接，所述顶盖上设有与所述耐腐蚀电极棒连接的第一电极柱，所述第一电极柱伸出至所述顶盖外，所述耐腐蚀电极棒、第一电极柱均与所述顶盖绝缘连接；

所述顶盖上设有底端外露、顶端伸出至所述顶盖外的第二电极柱，所述第二电极柱与所述顶盖绝缘连接；在所述反应筒体的外壁内侧、由外向内依次设置有圆筒状的：绝缘板、耐腐蚀电极板、内侧绝缘板，所述耐腐蚀电极板的顶端与所述第二电极柱的底端相抵；所述耐腐蚀电极板与内侧绝缘板之间留有间隙以围成封闭的腔体，所述腔体连接有进液导管和出液导管；所述内侧绝缘板上开设有仅允许液体通过的开孔。

在一些实施例中，所述顶盖的底面上对应所述腔体设有环形的顶盖凹槽，所述顶盖上设有与所述顶盖凹槽连通的进液口，所述进液口与所述进液导管连接。

在一些实施例中，所述进液导管水平设置，所述顶盖上设有多个所述进液口，所述进液导管分别与多个所述进液口连接。

在一些实施例中，所述反应筒体的底端连接有环形的底板，所述底板的顶面上对应所述腔体设有环形的底板凹槽，所述底板上设有与所述底板凹槽连通的出液口，所述出液口与所述出液导管连接。

在一些实施例中，所述出液导管向上引出，所述出液导管位于所述进液导管下方。

在一些实施例中，所述底板上设有多个所述出液口，所述出液导管分别与多个所述出液口连接。

在一些实施例中，所述搅拌筒体通过所述底板与所述反应筒体连接。

在一些实施例中，所述腔体内设有格栅，所述格栅包括多个间隔设置的隔板，所述隔板分别与所述内侧绝缘板、耐腐蚀电极板连接。

在一些实施例中，所述耐腐蚀电极棒包括电极棒和位于所述电极棒外侧的耐腐蚀绝缘层，所述耐腐蚀绝缘层上设有仅允许液体通过的开孔。

在一些实施例中，所述搅拌组件包括竖向设置的搅拌杆，所述搅拌杆上设有螺旋叶片，所述搅拌杆的底端伸出所述搅拌筒体，所述搅拌杆的底端连接有驱动电机。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请提供一种污染土及废渣的塔式处理设备，在反应筒体中部以及侧壁内侧设置耐腐蚀电极棒与耐腐蚀电极板，可利用动电技术彻底除去待处理物料中的有害离子；从耐腐蚀电极棒到耐腐蚀电极板的距离为反应筒体的半径，也是有害离子移动到耐腐蚀电极板的最大距离，有害离子移动距离短，污染土或废渣的处理时间短，处理速度快；内侧绝缘板上的开孔，一方面可以将聚集于耐腐蚀电极板处的污染物带出，另一方面可以调谐电场中的电化学环境；腔体内置于反应筒体中，便于运输；绝缘板可以避免反应筒体带电，反应筒体侧壁的材质不受限；进料管道、搅拌单元、出料管道的设置实现了待处理物料的自动添加与自动排出，物料更换速度快，处理效率高；搅拌单元还可以用来搅拌物料，提升有害离子脱离物料的几率，缩短反应时间。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所述污染土及废渣的塔式处理设备的立体图；

图2为本申请实施例所述污染土及废渣的塔式处理设备的侧视图；

图3为图2的A-A向剖视图；

图4为图3中B的局部放大图；

图5为本申请实施例所述污染土及废渣的塔式处理设备的俯视图；

图6为图5的C-C向剖视图；

图7为图6中D的局部放大图；

图8为图6中E的局部放大图；

图9为本申请实施例所述顶盖的结构示意图；

图10为本申请实施例所述顶盖的半剖示意图。

其中，1、进料管道；2、第二电极柱；3、进液导管；4、顶盖；4.1、顶盖进料口；4.2、电极孔；4.3、进液口；4.4、顶盖凹槽；5、出液导管；6、反应筒体；6.1、钢材外壁；6.2、绝缘板；6.3、耐腐蚀电极板；6.4、腔体；6.5、内侧绝缘板；6.6、内腔；6.7、格栅；7、底板；7.1、底板凹槽；7.2、出液口；8、搅拌筒体；9、底座；10、出料管道；11、驱动电机；12、第一电极柱；13、观察口；14、耐腐蚀电极棒；15、螺旋叶片；16、蝶形阀门；17、搅拌杆。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面将对本申请的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1、图2、图5、图6所示，本申请提供一种污染土及废渣的塔式处理设备，包括：反应筒体6、用于封堵所述反应筒体6顶部的顶盖4、与所述反应筒体6底部连通的搅拌筒体8，所述顶盖4上设有进料管道1；所述搅拌筒体8内设有搅拌组件，所述搅拌筒体8的下部连接有出料管道10，所述出料管道10上设有阀门；

所述反应筒体6的内腔6.6中设有耐腐蚀电极棒14，所述耐腐蚀电极棒14的顶端与所述顶盖4连接，所述顶盖4上设有与所述耐腐蚀电极棒14连接的第一电极柱12，所述第一电极柱12伸出至所述顶盖4外，所述耐腐蚀电极棒14、第一电极柱12均与所述顶盖4绝缘连接；

所述顶盖4上设有底端外露、顶端伸出至所述顶盖4外的第二电极柱2，所述第二电极柱2与所述顶盖4绝缘连接；在所述反应筒体6的外壁内侧、由外向内依次设置有圆筒状的：绝缘板6.2、耐腐蚀电极板6.3、内侧绝缘板6.5，所述耐腐蚀电极板6.3的顶端与所述第二电极柱2的底端相抵；所述耐腐蚀电极板6.3与内侧绝缘板6.5之间留有间隙以围成封闭的腔体6.4，所述腔体6.4连接有进液导管3和出液导管5；所述内侧绝缘板6.5上开设有仅允许液体通过的开孔。

具体来说，反应筒体6的内腔6.6作为污染土或废渣等这些待处理物料的反应空间，顶盖4上的进料管道1用于添加待处理物料，处理后的物料在搅拌组件的驱动下经出料管道10送出，阀门关闭则可以阻止物料送出或液体流出。上述结构实现了待处理物料的自动添加与自动排走，无需人工搬运物料，处理效率提升，人工成本降低。

耐腐蚀电极棒14位于物料中心，耐腐蚀电极板6.3绕设于物料外周，在第一电极柱12与第二电极柱2上接入正负极后，就可以在反应筒体6内形成直流电场，带正电荷的有害离子会向接负极的耐腐蚀电极棒14或耐腐蚀电极板6.3汇聚，带负电荷的有害离子会向接正极的耐腐蚀电极棒14或耐腐蚀电极板6.3汇聚，实现利用动电技术彻底去除有害离子的目的；可针对待处理物料中有害离子的电性，确定耐腐蚀电极棒14与耐腐蚀电极板6.3连接电极的方式，目的是让需要被除去的有害离子向耐腐蚀电极板6.3处汇聚。内侧绝缘板6.5上开设有仅允许液体通过的开孔，腔体6.4内通入循环流动的液体介质后，可以将汇聚到耐腐蚀电极板6.3处的有害离子带走，实现有害离子与物料的彻底分离。

耐腐蚀电极板6.3内侧设有内侧绝缘板6.5，外侧设有绝缘板6.2，有效避免了漏电现象的发生，因此反应筒体6的外壁仍然可以采用钢材等金属材料，从而保证整个反应筒体6的强度与承压能力。由于整个设备为塔式结构，因此一般选择在搅拌筒体8或反应筒体6上连接底座9的方式实现稳固安装，对于塔式设备或反应筒体6来说，底座9一般由三根以上的立柱构成，图1所示底座9就是由四根立柱构成的。阀门主要负责开闭以及调节开度，因此一般选择蝶形阀门16安装在出料管道10上。出料管道10可根据实际情况设置一个或多个。

本申请处理的废渣是颗粒粒径符合中华人民共和国国家标准GB/T50145中对细粒土的规定的、渗透系数低于10^-4cm/s的、流态或流塑态或软塑态的含有污染物的细颗粒散体。所含污染物可以是有机污染物，包括但不限于以下的一种或多种：汽油、柴油，PAH多环芳香烃，嵌二萘、石碳酸、五氯苯酚、石油烃、菲、TCE三氯乙烯，十五碳二元酸、PEC氯化聚乙烯、染料、六氯丁二烯、BTEX苯系物，苯、甲苯、乙烯、二甲苯等；所含污染物也可以是无机污染物，包括但不限于以下的一种或多种：铅、铬、镉、钴、铯、铜、汞、镍、镁、钼、锌、铀、钍、镭、锶、锑等重金属、卤化物、砷、磷、磷酸盐、硝酸盐、氟。

进液导管3注入的液体可以是水；也可以是用公知的酸构成的溶液，公知的酸包括但不限于乙酸、柠檬酸等有机酸，盐酸、硫酸等无机酸，用于调整待处理物料液体的pH值；也可以是用公知的碱构成的溶液，公知的碱包括但不限于氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化铵等，以及小苏打等碱式盐，用于调整电极中液体的pH值；也可以是加入了公知的表面活性剂、络合物和螯合物、DTPA、DCyTA乙酸等材料的溶液，用于和污染物结合使之易于随液体移动。表面活性剂包括但不限于SDS十二烷基硫酸钠等阴离子型表面活性剂、DAH十二烷基次氯酸氨等阳离子型表面活性剂，以及Bril30聚氧化乙烯等非离子型表面活性剂；螯合物包括但不限于羟丙基-β-环糊精、氢氧化铵、EDTA乙二胺四醋酸、NTA次氮基三乙酸(脂)；EGTA指的是：乙二醇双四乙酸、四乙酸、乙二醇双醚四乙酸等。例如：将SDS十二烷基硫酸钠溶液注入腔体6.4，耐腐蚀电极板6.3连接阴极，用于含柴油的废渣的除污；将羟丙基-β-环糊精注入腔体6.4，耐腐蚀电极板6.3连接阴极，用于含菲废渣的除污；将包含表面活性剂十二烷基硫酸盐的液体注入腔体6.4，耐腐蚀电极板6.3连接阳极则可以清除废渣中的六氯丁二烯。

进液导管3的管径、压力、供液量经试验由设计确定，可根据污染土及废渣中离子浓度含量及设计给出的指标调整液体量。

本申请提供的污染土及废渣的塔式处理设备，在反应筒体6中部以及侧壁内侧设置耐腐蚀电极棒14与耐腐蚀电极板6.3，可以利用动电技术彻底除去待处理物料中的有害离子，从耐腐蚀电极棒14到耐腐蚀电极板6.3的距离为反应筒体6的半径，也是有害离子移动到耐腐蚀电极板6.3的最大距离，有害离子移动距离短，污染土或废渣的处理时间短，处理速度快；内侧绝缘板6.5上的开孔除了可以让有害离子进入腔体6.4之外，腔体6.4中的液体介质也可以进入物料中，一方面可以将聚集于耐腐蚀电极板6.3处的污染物带出，另一方面也可以调谐电场中的电化学环境；在耐腐蚀电极板6.3与内侧绝缘板6.5之间留出空隙形成供液体介质流动的腔体6.4，腔体6.4内置于反应筒体6中，便于运输；耐腐蚀电极板6.3外侧绝缘板6.2的设置彻底避免了反应筒体6带电现象的发生，反应筒体6的侧壁仍可采用强度较高、成本较低的钢材等金属结构，反应筒体6侧壁的材质不受限；进料管道1、搅拌单元、出料管道10的设置实现了待处理物料的自动添加与自动排出，物料更换速度快，处理效率高；搅拌单元还可以用来搅拌反应筒体6内的物料，提升有害离子脱离物料的几率，缩短反应时间。

在一些实施例中，所述顶盖4的底面上对应所述腔体6.4设有环形的顶盖凹槽4.4，所述顶盖4上设有与所述顶盖凹槽4.4连通的进液口4.3，所述进液口4.3与所述进液导管3连接。

具体来说，如图7、图9、图10所示，反应筒体6顶部敞开，与顶盖4配合后实现封闭，顶盖凹槽4.4与反应筒体6内的腔体6.4对应，顶盖4安装后顶盖凹槽4.4与腔体6.4连通，进液导管3内的液体介质经进液口4.3、顶盖凹槽4.4进入腔体6.4，实现液体介质的输入。进液口4.3设置在顶盖4上的方案不需要破坏反应筒体6、绝缘板6.2、耐腐蚀电极板6.3，进液口4.3设置比较方便，工艺简单，反应筒体6与顶盖4制造成本都比较低；反应筒体6外无管道分布，运输方便。当然顶盖4与反应筒体6连接处应保证密封，避免腔体6.4内的液体泄漏。

在一些实施例中，所述进液导管3水平设置，所述顶盖4上设有多个所述进液口4.3，所述进液导管3分别与多个所述进液口4.3连接。

如图1、图2、图9所示，设置多个进液口4.3可以让进液导管3内的液体从顶盖凹槽4.4的不同位置同时进入，保证腔体6.4内的液体能均匀分布；进液导管3水平设置使得各进液口4.3处的液体压力比较接近，不会出现各进液口4.3液体流量相差过大的现象，保证液体能够从顶盖凹槽4.4的不同位置均匀地流入腔体6.4内。

在一些实施例中，所述反应筒体6的底端连接有环形的底板7，所述底板7的顶面上对应所述腔体6.4设有环形的底板凹槽7.1，所述底板7上设有与所述底板凹槽7.1连通的出液口7.2，所述出液口7.2与所述出液导管5连接。

具体来说，图1、图2、图6、图8所示，腔体6.4底端与底板凹槽7.1对应，腔体6.4中的液体经底板凹槽7.1、出液口7.2进入出液导管5排出；反应筒体6底部敞开与搅拌筒体8连通，再结合顶盖4的结构可以看出，整个反应筒体6就是一个各处横截面完全相同的圆筒；即将出液口7.2设置在底板7上的方案，使得整个反应筒体6的结构更加简单，制造更加方便，设备组装方便。当然底板7与反应筒体6底端的连接处应保证密封，避免腔体6.4内的液体泄漏；同时底盘与耐腐蚀电极板6.3之间应设置绝缘体，或者整个底板7都是由绝缘材料制成，以免漏电。

在一些实施例中，所述出液导管5向上引出，所述出液导管5位于所述进液导管3下方。

具体来说，如图1、图2、图6、图8所示，出液导管5向上引出后，可以抬升腔体6.4内的液位，同时液体流出的趋势变缓，腔体6.4内液体环境较稳定，有利于有害离子进入。

在一些实施例中，所述底板7上设有多个所述出液口7.2，所述出液导管5分别与多个所述出液口7.2连接。

具体来说，设置多个出液口7.2可以加快出液速度，缩短液体流动路径，避免液体在腔体6.4内来回流动影响有害离子进入。

在一些实施例中，所述搅拌筒体8通过所述底板7与所述反应筒体6连接。这是一种优选的连接方式，可以避免耐腐蚀电极板6.3上电流传到至搅拌筒体8，保证安全。当然也可以选择将搅拌筒体8与反应筒体6的钢材外壁6.1连接或制成一体，但这样不利于腔体6.4内液体的流出，需要破坏搅拌筒体8的侧壁才能实现，因此优选通过底盘将搅拌筒体8与反应筒体6连接，搅拌筒体8连接在底盘的内侧。

在一些实施例中，所述腔体6.4内设有格栅6.7，所述格栅6.7包括多个间隔设置的隔板，所述隔板分别与所述内侧绝缘板6.5、耐腐蚀电极板6.3连接。

具体来说，如图3和图4所示，格栅6.7可以实现内侧绝缘板6.5与耐腐蚀电极板6.3的连接，耐腐蚀电极板6.3通过胶体或机械结构与绝缘板6.2连接，绝缘板6.2与反应筒体6的内壁连接，实现整个反应筒体6的稳固连接；同时，格栅6.7也可以防止腔体6.4内的液体过度波动，液体只能顺着相邻两个隔板之间的区域流向底板凹槽7.1；因此隔板可以竖直设置，也可以呈螺旋状分布，只要保证相邻隔板彼此不接触，就不会影响液体流动。

在一些实施例中，所述耐腐蚀电极棒14包括电极棒和位于所述电极棒外侧的耐腐蚀绝缘层，所述耐腐蚀绝缘层上设有仅允许液体通过的开孔。

耐腐蚀电极棒14与顶盖4连接并伸入反应筒体6中，耐腐蚀电极棒14直接与待处理物料接触，因此不仅要能导电，又要具有一定的耐腐蚀性；这里优选用电的优良导体制成电极棒，然后利用耐腐蚀绝缘材料包裹电极棒形成耐腐蚀绝缘层，只是在耐腐蚀绝缘层上均匀设置大量的开孔，该开孔仅允许液体通过；这样既可以减少待处理物料中的液体与电极棒接触的面积，又可以作为电极吸附物料中的有害离子；但是耐腐蚀电极棒14吸附能力有限，对于物料中需要被除去的、含量较多的有害离子，还是应将其吸附至耐腐蚀电极板6.3处让腔体6.4中的液体带走。电极棒属于导电材料，导电材料为公知的材料，包括但不限于：碳纤维、各种耐腐蚀的金属材料、石墨、导电聚合物，由碳纤维、各种金属材料、石墨等的一种或多种与聚合物复合构成的材料；耐腐蚀绝缘层可以是套设在电极棒外侧的PVC管道。

在一些实施例中，所述搅拌组件包括竖向设置的搅拌杆17，所述搅拌杆17上设有螺旋叶片15，所述搅拌杆17的底端伸出所述搅拌筒体8，所述搅拌杆17的底端连接有驱动电机11。

如图6所示，搅拌杆17顶端与耐腐蚀导电棒相对但不接触，搅拌杆17底端穿出搅拌筒体8的底面与驱动电机11连接，驱动电机11一般固定在搅拌筒体8或底座9上，驱动电机11带动搅拌杆17旋转，进而带动螺旋叶片15旋转，处理完成的物料向下移动进入各出料管道10最终排出，处理后的物料排出也可以自动进行，无需手动放料或人工搬运。采用螺旋叶片15，正转可以带动物料向下移动，反转则可以向上翻动物料，缩短处理时间。螺旋叶片15从上到下叶片间距逐渐缩小，从而在搅拌筒体8的不同高度处实现不同的搅拌效果。

在一些实施例中，所述顶盖4上设有观察口13。如图1、图5、图9、图10所示，顶盖4上开设有观察口13，观察口13可以用来观察和取样。同时，顶盖4上还设有顶盖进料口4.1和电极孔4.2，顶盖进料口4.1用于连接进料管道1，电极孔4.2用于安装第一电极柱12。图10所示就是只连接了进液导管3的顶盖4结构示意图。

本申请的使用方式如下：通过泵送装置连接进料管道1，把流塑态的污染土或废渣输送到反应筒体6的内腔6.6中，并通过顶盖4处的观察口13观察灌入情况；然后用将直流电源连接第一电极柱12和第二电极柱2但不接通，为直流电场的形成做好准备；特定液体通过蠕动泵从进液导管3通入腔体6.4，当观察到出液导管5出口有液体流出时，接通直流电源，形成直流电场，通过电压电流表观察电流电压的大小，电场施加与特定液体循环流动要同步进行；待污染土与废渣处理完毕后，通过观察口13取一定量的污染土和废渣进行检测，确定有害离子含量降低到特定浓度时，得到定动电技术处理污染土与废渣的时间，随后打开蝶形阀门16，并打开驱动电机11带动搅拌杆17和螺旋叶片15转动，推动污染土及废渣向出料管道10移动，最后把处理后的污染土及废渣排出。

下面举几个具体的实施例以便进一步理解本申请的工作原理和操作方法：

实施例一

碱厂生产过程排出的废弃碱渣，成分：干物质中：硫酸钙3％、碳酸钙64％、氯化钙6％、氯化钠4％、氢氧化钙10％、氧化铝2％；颗粒细度：50％<13μm，98％<25μm；渗透系数7.24×10^-7cm/s；pH值10.9；含水率267％；拟脱除部分盐和水后作为制作建筑材料的原料。

各指标目标值：氯离子去除90％。

施工方法：

(1)将流塑态碱渣导入到反应筒体6中，并通过观察口13观察灌入情况。

(2)采用导电聚合物管作为电极，耐腐蚀电极板6.3设置为筒环状，耐腐蚀电极棒14外侧由PVC管包裹，PVC管道上开有孔洞供液体通过，并且均匀分布PVC管壁上。

(3)用线缆分别接第一电极柱12与第二电极柱2，作为直流电场的阴阳极，同时连接电压表和电流表，特定液体通过蠕动泵从进液导管3通入腔体6.4，当观察到出液导管5有液体流出时，调节流量大小，流量控制在200mL/min。特定液体用于吸收可溶氟，可以是能够吸收离子的水或溶液。

(4)接通直流电源，其中第二电极柱2连接阳极，第一电极柱12连接阴极，形成直流电场，开通直流电源，调节电阻，改变电流大小，电压控制在100V左右，电流控制在1A。

(5)处理碱渣过程中，时刻检测出液导管5的排出液与流塑态碱渣中目标离子的浓度，从而确定处理碱渣的情况；直流通电12个小时，当检测出反应筒体6上半部的碱渣中氯离子含量减少90％时，关闭电源，停止特定液体的循环。

(6)打开蝶形阀门16，并打开驱动电机11带动搅拌杆17和螺旋叶片15转动，推动碱渣向出料管道10移动，最后把处理后碱渣排出设备。

实施例二

铝厂产生的废弃赤泥，成分：干物质中：氧化钙40.88％、氧化铝7.48％、氧化硅25.36％、氧化铁1.29％、氧化钠3.19％、氧化钾1.04％、氧化钛1.72％、氧化镁2.12％；氟含量3000.3mg/kg，其中可溶氟含量425.1mg/kg；pH＝10.9。含水率136％。颗粒细度：25％<10μm，60％<20μm，90％<50μm，渗透系数3.15×10^-5cm/s。拟清除污染物后作为制备建筑材料的原材料。

各种指标目标值：可溶氟去除率90％，pH值小于8。

施工方法：

(1)将生产线上排出的流塑态赤泥导入反应筒体6中，反应筒体6由钢材制作，内部贴敷绝缘材料和耐腐蚀电极板6.3，反应筒体6的中部设置耐腐蚀电极棒14，形成直流电场，其中耐腐蚀电极板6.3和耐腐蚀电极棒14的导电部分的材质均为碳，其中耐腐蚀电极棒14内部为碳棒，然后外侧由PVC管包裹，其中PVC管道上有大的孔洞，能够允许电子通过，耐腐蚀电极板6.3为筒环状。

(2)其中耐腐蚀电极板6.3通过第二电极柱2与电源阴极连接，中间耐腐蚀电极棒14通过第一电极柱12与电源阳极连接；接通直流电源，形成直流电场，调节电阻，改变电流大小，电流控制在1A。

(3)以间歇式供电方式施加设计电压，供电30分钟，停歇30分钟。控制正负电极之间的电压梯度为1.8V/cm。同时进液导管3输入自来水，流量300mL/min，使出液导管5中的水流保持连续细流即可，在停电期间仍保持供水，开始清除废渣清除盐碱过程。

(4)经试验确定，处理持续26小时后，废渣中各目标离子浓度达到设计目标，关闭自来水和电源。

(5)随后打开蝶形阀门16，并打开驱动电机11带动搅拌杆17和螺旋叶片15转动，推动碱渣向出料管道10移动，最后把处理后废渣排出设备。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，包括：反应筒体、用于封堵所述反应筒体顶部的顶盖、与所述反应筒体底部连通的搅拌筒体，所述顶盖上设有进料管道；所述搅拌筒体内设有搅拌组件，所述搅拌筒体的下部连接有出料管道，所述出料管道上设有阀门；

所述反应筒体的内腔中设有耐腐蚀电极棒，所述耐腐蚀电极棒的顶端与所述顶盖连接，所述顶盖上设有与所述耐腐蚀电极棒连接的第一电极柱，所述第一电极柱伸出至所述顶盖外，所述耐腐蚀电极棒、第一电极柱均与所述顶盖绝缘连接；

所述顶盖上设有底端外露、顶端伸出至所述顶盖外的第二电极柱，所述第二电极柱与所述顶盖绝缘连接；在所述反应筒体的外壁内侧、由外向内依次设置有圆筒状的：绝缘板、耐腐蚀电极板、内侧绝缘板，所述耐腐蚀电极板的顶端与所述第二电极柱的底端相抵；所述耐腐蚀电极板与内侧绝缘板之间留有间隙以围成封闭的腔体，所述腔体连接有进液导管和出液导管；所述内侧绝缘板上开设有仅允许液体通过的开孔。

2.根据权利要求1所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述顶盖的底面上对应所述腔体设有环形的顶盖凹槽，所述顶盖上设有与所述顶盖凹槽连通的进液口，所述进液口与所述进液导管连接。

3.根据权利要求2所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述进液导管水平设置，所述顶盖上设有多个所述进液口，所述进液导管分别与多个所述进液口连接。

4.根据权利要求1所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述反应筒体的底端连接有环形的底板，所述底板的顶面上对应所述腔体设有环形的底板凹槽，所述底板上设有与所述底板凹槽连通的出液口，所述出液口与所述出液导管连接。

5.根据权利要求4所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述出液导管向上引出，所述出液导管位于所述进液导管下方。

6.根据权利要求5所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述底板上设有多个所述出液口，所述出液导管分别与多个所述出液口连接。

7.根据权利要求4所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述搅拌筒体通过所述底板与所述反应筒体连接。

8.根据权利要求1-7任一项所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述腔体内设有格栅，所述格栅包括多个间隔设置的隔板，所述隔板分别与所述内侧绝缘板、耐腐蚀电极板连接。

9.根据权利要求1-7任一项所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述耐腐蚀电极棒包括电极棒和位于所述电极棒外侧的耐腐蚀绝缘层，所述耐腐蚀绝缘层上设有仅允许液体通过的开孔。

10.根据权利要求1-7任一项所述的污染土及废渣的塔式处理设备，其特征在于，所述搅拌组件包括竖向设置的搅拌杆，所述搅拌杆上设有螺旋叶片，所述搅拌杆的底端伸出所述搅拌筒体，所述搅拌杆的底端连接有驱动电机。

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