CN110026421A - 一种离心式土壤重金属污染治理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心式土壤重金属污染治理装置，包括机架，焊接在机架上方的离心过滤装置和通过螺栓固定在离心过滤装置上方的淋洗装置，所述淋洗装置连通有加药管，所述加药管连通有过滤器，所述过滤器通过回流管与离心过滤装置连通。本发明集土壤的粉碎、过筛、淋洗和过滤于一体，减少了土壤治理成本，而且能连续不断地处理受污染土壤，大大提高了处理效率和粉碎效率。

Description

一种离心式土壤重金属污染治理装置

技术领域

本发明涉及土壤污染修复技术领域，特别涉及一种离心式土壤重金属污染治理装置。

背景技术

随着人类社会工农业现代化、城市化的发展，人为因素造成土壤重金属污染是当今世界越来越不容忽视的环境问题。重金属多为有色金属，在人类生产、生活各方面应用广泛，同时也伴随着重金属的严重环境污染。有色重金属矿床的开发冶炼是向环境中排放重金属最主要的污染源。通过“三废”向环境中排放重金属的工矿企业，如：采矿、选矿、冶金、电镀、电工、染料、纺织、炼油等。由于这些污染源大多是点性污染源，故对土壤环境来说是不均匀污染，在局部地区土壤重金属污染可能相当严重。随着城市化的发展和市内工业、交通排放各种废弃物的增多，城市土壤中重金属含量显著增加，其中以汞和铅最为突出。随着人为活动向大气中排放的重金属污染物的增多，通过沉降重金属污染土壤也表现得越来越严重，特别是化石燃料的燃烧，如：燃烧释放的汞占人为释放量的57%~71%；燃煤、燃油向大气输入镍占人为释放量的60%~78%；由于汽车使用的汽油中加入抗爆剂——四甲基铅和四乙基铅，故在汽车尾气中排放的铅含量为20~50ug/L。在农业中，农药、化肥、污泥的施用，污水灌溉，也是加剧土壤重金属污染的主要途径之一。在化肥中，其原料矿石本身的杂质及生产工艺流程的污染使其重金属的~含量颇高，如：有的过磷酸钙肥料中的镉和砷含量较高，据广州市磷肥和石灰测定结果，镉含量为2~3mg/kg，砷含量为60~80ng/kg，汞含量为l~2ng/kg。在农药中以含汞、砷和铅的较多，如：含有机汞制剂有赛力散、西力升等，含有机砷制剂有稻脚青、苏农6401，含砷铅的砷酸钳、亚砷酸铅等，含其他重金属的农药有代森铅等。故长期施用化肥、农药可使土壤遭受重金属污染。

在利用异位土壤淋洗修复方法治理土壤重金属污染时，需先用筛分机、粉碎机将受污染的土壤过筛、粉碎，去除土壤中的石块或其他异物，再将过筛粉碎后的土壤进行淋洗、过滤，导致整个治理流程需要多种设备，增加了治理的成本，而且有的粉碎机采用双辊挤压方式粉碎泥块，由于泥块的粘性可能导致粉碎不完全，降低了粉碎效率。此外，在进行土壤修复治理时，只能一批一批地处理受污染土壤，不能连续的处理，处理效率低。

发明内容

本发明的目的是针对背景技术中存在的缺点和不足作出改进和创新，提供一种离心式土壤重金属污染治理装置，该治理装置集土壤的粉碎、过筛、淋洗和过滤于一体，减少了土壤治理成本，而且能连续不断地处理受污染土壤，大大提高了处理效率和粉碎效率。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：一种离心式土壤重金属污染治理装置，包括机架，焊接在机架上方的离心过滤装置和通过螺栓固定在离心过滤装置上方的淋洗装置，所述淋洗装置连通有加药管，所述加药管连通有过滤器，所述过滤器通过回流管与离心过滤装置连通。

本发明在淋洗装置中设置有泥块破碎组件和淋洗罐，利用加热干燥土壤后，同时振动粉碎土壤中的泥块，然后通过筛板过滤土壤中的石块等异物，过筛后的土壤在淋洗罐中进行淋洗，淋洗后的泥浆流入离心过滤装置中脱水，整个工作过程将土壤的粉碎、过筛、淋洗和过滤集于一体，而且可以连续运行，大大提高了处理效率。

优选的，所述离心过滤装置包括焊接在机架上的离心外壳，通过轴承设置在方形外壳内的过滤筒和通过皮带与过滤筒底部连接的离心电机，所述离心外壳呈方形状，所述离心外壳的顶部为开口端，所述离心外壳的底部为盲端，所述过滤筒底部延伸至离心外壳底部外侧并且设置有皮带轮，所述离心电机固定在机架上并通过皮带与过滤筒底部的皮带轮连接。

离心外壳的顶部通过螺栓固定淋洗外壳。离心电机通过皮带驱动过滤筒转动完成土壤淋洗的过滤脱水。

优选的，所述过滤筒包括筒体，焊接在筒体内壁上的螺纹条和均匀密布开设在筒体上的脱水孔，所述筒体呈倒置等腰梯形状，且所述筒体两端均为开口端，所述筒体外壁还通过螺栓垂直固定有挡泥板，所述挡泥板靠近筒体小口径端且位于筒体高度1/3处，所述脱水孔均匀密布在挡泥板上方的筒体上，所述脱水孔对应的筒体外壁通过螺栓固定有滤布。

整体呈倒置等腰梯形状的筒体，而且筒体内壁上设置有螺纹条，筒体壁上开设有脱水孔和覆盖有滤布，当添加入淋洗液的泥浆流入筒体上时，由于筒体旋转产生离心作用使泥浆附着在筒体壁上，而且淋洗液也通过脱水孔、滤布被甩入离心外壳中。筒体内壁上的泥浆再随筒体旋转的同时随螺纹条向下移动，当泥浆完成脱水时整好到达筒体的底端，从筒体底端开口落出，实现连续化过滤脱水。过滤后的淋洗液从回流管流入过滤器中过滤后，再从加药管流入淋洗罐中循环使用。与现有一次只能处理一定量的受污染土壤相比，过滤筒的连续化处理大大提高了处理效率。

优选的，所述淋洗装置包括淋洗外壳，设置在淋洗外壳内的泥块破碎组件和位于泥块破碎组件下方的淋洗罐，所述淋洗外壳呈方形状，所述淋洗外壳顶部设置有进料口和排气口。

利用输送机将受污染的土壤送至进料口中，开始处理加工。在淋洗装置中设置有泥块破碎组件和淋洗罐，利用加热干燥土壤后，同时振动粉碎土壤中的泥块，然后通过筛板过滤土壤中的石块等异物，过筛后的土壤在淋洗罐中进行淋洗，就能将土壤的粉碎、过筛集于一体，降低设备成本。

优选的，所述泥块破碎组件包括固定在淋洗外壳顶部的红外线加热管，焊接在淋洗外壳内的短侧板和长侧板，所述短侧板与水平面呈145°设置，所述长侧板与水平面呈15°设置，所述短侧板和长侧板通过焊接连接，该短侧板、长侧板和淋洗外壳围成料斗，所述长侧板上通过螺栓固定有振动电机，该振动电机位于料斗外侧，所述短侧板上开设有出料口，所述出料口处设置有闸口组件，所述长侧板的延长线上设置有筛板，该筛板通过螺栓固定在淋洗外壳内壁上并延伸至淋洗外壳外部，所述淋洗外壳对应筛板处开设有出渣口。

通过在淋洗外壳顶部设置红外线灯管，土壤处理加工前用红外线灯管将料斗加热至设定温度，再将受污染的土壤送入料斗，同时开启振动电机，使土壤在料斗中被加热烘干，而且被振动粉碎，然后人为控制打开闸口组件，控制土壤送入的速率和从闸口组件流出的出率平衡，保证送入料斗的土壤都能被干燥粉碎，实现连续化处理。从闸口组件流出的土壤经过筛板的过筛，石块等异物沿着筛板冲出渣口流出，土壤则经过筛板流入淋洗罐中进行淋洗。通过红外线灯管将土壤加热使土壤干燥，同时利用振动电机的将干燥的土壤振动粉碎，与现有的粉碎辊挤压粉碎相比，既提高了粉碎效率，又延长了设备的使用寿命。

优选的，所述闸口组件包括焊接在短侧板上的L型的滑槽，插接在滑槽中的闸板和与闸板连接的液压缸，所述闸板与出料口相对应。

气缸与外部的气动系统连接，液压缸的伸缩控制闸板的移动，人为控制液压缸伸出时，闸板将料斗的出料口关闭，人为控制液压缸缩回时，闸板移开使料斗的出料斗打开。

优选的，所述淋洗罐包括焊接在淋洗外壳内的罐顶和罐底，所述罐顶和罐底的中心竖直设置有搅拌轴，所述搅拌轴上通过螺栓固定有搅拌杆，所述罐顶上通过螺栓固定有搅拌电机，所述搅拌电机通过齿轮与搅拌轴连接，所述罐顶横向尺寸为淋洗外壳的2/3，该罐顶与淋洗外壳围成淋洗进料口，所述罐底上设置有漏斗状的淋洗出料口，所述淋洗出料口的底部设置有电磁放料阀，所述罐顶和罐底之间的淋洗外壳上连通有加药管。

经过筛板过滤后的土壤从淋洗进料口进入淋洗罐中，加药管与外部的淋洗液管连通，当人为控制移开闸板使过筛后的土壤落入淋洗罐中时，外部的淋洗液管开始通过加药管向淋洗罐内加注淋洗液，土壤和淋洗液在搅拌杆、搅拌轴的搅拌作用下混合，完成土壤的淋洗。当淋洗罐内存有超过淋洗罐体积2/3的泥浆时，人为控制打开电磁放料阀，使土壤的添加速率、淋洗液的加注速率和泥浆的排出速率保持平衡，实现连续化处理。

本发明的优点及有益效果：

本发明通过设置红外线灯管，将受污染的土壤加热烘干，同时开启振动电机，将干燥的土壤振动粉碎，在通过筛板将土壤过筛，使石块等异物与土壤分离；而且在筛板下方设置淋洗罐，使过筛后的土壤直接进入淋洗罐中进行淋洗，淋洗后的泥浆流入过滤筒中过滤脱水，这将受污染土壤的粉碎、过筛、淋洗和过滤集于一体，大大节省了设备成本，而且将土壤加热振动粉碎，与现有的粉碎辊挤压粉碎相比，既提高了粉碎效率，又延长了设备的使用寿命。本发明过控制受污染土壤的送入速率、闸口组件土壤的流出速率、淋洗液的加注速率和泥浆的排出速率保持平衡，而且利用可连续过滤脱水的过滤筒，实现了连续化处理，大大提高了处理效率。

附图说明

图1是本发明的示意图；

图2是罐顶处淋洗罐的剖视图；

图3是罐底处淋洗罐的剖视图；

图4是闸口组件的正视图；

在图中：1 机架，2 离心电机，3 离心外壳，4 筒体，5 螺纹条，6 淋洗进料口，7 淋洗出料口，8 挡泥板，9 滤布，10 脱水孔，12 电磁放料阀，14 淋洗外壳，15 搅拌杆，16 搅拌轴，17 罐底，18 搅拌电机，19 罐顶，20 筛板，21 振动电机，22 长侧板，23 滑槽，24 闸板，25液压缸，26 短侧板，27 进料口，28 料斗，29 红外线加热管，30 排气口，31 加药管，32 过滤器，33 回流管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在图1-4中：机架1，离心电机2，离心外壳3，筒体4，螺纹条5，淋洗进料口6，淋洗出料口7，挡泥板8，滤布9，脱水孔10，电磁放料阀12，淋洗外壳14，搅拌杆15，搅拌轴16，罐底17，搅拌电机18，罐顶19，筛板20，振动电机21，长侧板22，滑槽23，闸板24，气缸25，短侧板26，进料口27，料斗28，红外线加热管29，排气口30，加药管31，过滤器32，回流管33。

如图1-4所示，在机架1上方焊接有离心过滤装置，在离心过滤装置上方通过螺栓固定淋洗装置，离心过滤装置包括焊接在机架1上的离心外壳3，通过轴承设置在方形外壳3内的过滤筒和通过皮带与过滤筒底部连接的离心电机2，离心外壳3呈方形状，离心外壳3的顶部为开口端，底部为盲端，过滤筒底部延伸至离心外壳3底部外侧并且设置有皮带轮，离心电机2固定在机架1上并通过皮带与过滤筒底部的皮带轮连接。过滤筒包括筒体4，焊接在筒体4内壁上的螺纹条5和均匀密布开设在筒体4上的脱水孔10，筒体4呈倒置等腰梯形状，且筒体4两端均为开口端，筒体4外壁还通过螺栓垂直固定有挡泥板8，挡泥板8靠近筒体4小口径端且位于筒体4高度1/3处，脱水孔10均匀密布在挡泥板8上方的筒体4上，脱水孔10对应的筒体4外壁通过螺栓固定有滤布9。在离心外壳3上开设有可拆卸且密封的窗口以便于维修人员对离心外壳3内部零部件的维修更换。

淋洗装置包括淋洗外壳14，设置在淋洗外壳14内的泥块破碎组件和位于泥块破碎组件下方的淋洗罐，淋洗外壳14呈方形状，淋洗外壳14顶部设置有进料口27和排气口30。泥块破碎组件包括固定在淋洗外壳14顶部的红外线加热管29，焊接在淋洗外壳14内的短侧板26和长侧板22，短侧板26与水平面呈145°设置，长侧板22与水平面呈15°设置，短侧板26和长侧板22通过焊接连接，该短侧板26、长侧板22和淋洗外壳14围成料斗28，长侧板22上通过螺栓固定有振动电机21，该振动电机21位于料斗28外侧，短侧板26上开设有出料口，出料口处设置有闸口组件，所述长侧板22的延长线上设置有筛板20，该筛板20通过螺栓固定在淋洗外壳14内壁上并延伸至淋洗外壳14外部，淋洗外壳14对应筛板20处开设有出渣口。闸口组件包括焊接在短侧板26上的L型的滑槽23，插接在滑槽23中的闸板24和与闸板24连接的气缸25，闸板24与出料口相对应。淋洗罐包括焊接在淋洗外壳14内的罐顶19和罐底17，所述罐顶19和罐底17的中心竖直设置有搅拌轴16，搅拌轴16上通过螺栓固定有搅拌杆15，罐顶19上通过螺栓固定有搅拌电机18，搅拌电机18通过齿轮与搅拌轴16连接，罐顶19横向尺寸为淋洗外壳14的2/3，该罐顶19与淋洗外壳14围成淋洗进料口6，罐底17上设置有漏斗状的淋洗出料口7，淋洗出料口7的底部设置有电磁放料阀12，罐顶19和罐底17之间的淋洗外壳14上连通有加药管31，加药管31连通有过滤器32，过滤器32通过回流管33与离心外壳3的底部连通。在淋洗外壳14上开设有可拆卸的窗口以便于维修人员对淋洗外壳14内部零部件的维修更换。

本发明的工作原理是：外部控制打开红外线加热管29并设定加热的温度，当料斗28内到达设定的温度时，人为控制打开振动电机21，开始利用输送机以设定的速率将受污染的土壤送至进料口27中，土壤在料斗28中被加热、烘干粉碎，土壤被加热产生的蒸汽从排气口30排出，当料斗28中存有超过2/3体积的土壤时，人为控制气缸25缩回，使闸板移开，打开出料口，同时启动搅拌电机18、加药管31开始以设定速率向淋洗罐内加注淋洗液、启动离心电机2。粉碎后的土壤经过筛板20过筛后向下经淋洗罐进料口6流入淋洗罐中，筛选出的石块等异物沿筛板20流出淋洗外壳14外部，进入淋洗罐中的土壤在搅拌轴、搅拌杆的搅拌作用下与淋洗液混合，当淋洗罐内存有超过淋洗罐体积2/3的泥浆时，人为控制打开电磁放料阀12，使土壤的添加速率、淋洗液的加注速率和泥浆的排出速率保持平衡，当泥浆落在筒体4上时，由于筒体4旋转产生离心作用使泥浆附着在筒体4壁上，而且淋洗液也通过脱水孔10、滤布9被甩入离心外壳中。筒体4内壁上的泥浆再随筒体4旋转的同时随螺纹条5向下移动，当泥浆完成脱水时整好到达筒体4的底端，从筒体4底端开口落出，过滤后的淋洗液从回流管33流入过滤器32中过滤后，再从加药管31流入淋洗罐中循环使用。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于：包括机架（1），焊接在机架（1）上方的离心过滤装置和通过螺栓固定在离心过滤装置上方的淋洗装置，所述淋洗装置连通有加药管（31），所述加药管（31）连通有过滤器（32），所述过滤器（32）通过回流管（33）与离心过滤装置连通。

2.根据权利要求1所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述离心过滤装置包括焊接在机架（1）上的离心外壳（3），通过轴承设置在方形外壳（3）内的过滤筒和通过皮带与过滤筒底部连接的离心电机（2），所述离心外壳（3）呈方形状，所述离心外壳（3）的顶部为开口端，所述离心外壳（3）的底部为盲端，所述过滤筒底部延伸至离心外壳（3）底部外侧并且设置有皮带轮，所述离心电机（2）固定在机架（1）上并通过皮带与过滤筒底部的皮带轮连接。

3.根据权利要求1所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述过滤筒包括筒体（4），焊接在筒体（4）内壁上的螺纹条（5）和均匀密布开设在筒体（4）上的脱水孔（10），所述筒体（4）呈倒置等腰梯形状，且所述筒体（4）两端均为开口端，所述筒体（4）外壁还通过螺栓垂直固定有挡泥板（8），所述挡泥板（8）靠近筒体（4）小口径端且位于筒体（4）高度1/3处，所述脱水孔（10）均匀密布在挡泥板（8）上方的筒体（4）上，所述脱水孔（10）对应的筒体（4）外壁通过螺栓固定有滤布（9）。

4.根据权利要求1所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述淋洗装置包括淋洗外壳（14），设置在淋洗外壳（14）内的泥块破碎组件和位于泥块破碎组件下方的淋洗罐，所述淋洗外壳（14）呈方形状，所述淋洗外壳（14）顶部设置有进料口（27）和排气口（30）。

5.根据权利要求4所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述泥块破碎组件包括固定在淋洗外壳（14）顶部的红外线加热管（29），焊接在淋洗外壳（14）内的短侧板（26）和长侧板（22），所述短侧板（26）与水平面呈145°设置，所述长侧板（22）与水平面呈15°设置，所述短侧板（26）和长侧板（22）通过焊接连接，该短侧板（26）、长侧板（22）和淋洗外壳（14）围成料斗（28），所述长侧板（22）上通过螺栓固定有振动电机（21），该振动电机（21）位于料斗（28）外侧，所述短侧板（26）上开设有出料口，所述出料口处设置有闸口组件，所述长侧板（22）的延长线上设置有筛板（20），该筛板（20）通过螺栓固定在淋洗外壳（14）内壁上并延伸至淋洗外壳（14）外部，所述淋洗外壳（14）对应筛板（20）处开设有出渣口。

6.根据权利要求5所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述闸口组件包括焊接在短侧板（26）上的L型的滑槽（23），插接在滑槽（23）中的闸板（24）和与闸板（24）连接的液压缸（25），所述闸板（24）与出料口相对应。

7.根据权利要求4所述的一种离心式土壤重金属污染治理装置，其特征在于所述淋洗罐包括焊接在淋洗外壳（14）内的罐顶（19）和罐底（17），所述罐顶（19）和罐底（17）的中心竖直设置有搅拌轴（16），所述搅拌轴（16）上通过螺栓固定有搅拌杆（15），所述罐顶（19）上通过螺栓固定有搅拌电机（18），所述搅拌电机（18）通过齿轮与搅拌轴（16）连接，所述罐顶（19）横向尺寸为淋洗外壳（14）的2/3，该罐顶（19）与淋洗外壳（14）围成淋洗进料口（6），所述罐底（17）上设置有漏斗状的淋洗出料口（7），所述淋洗出料口（7）的底部设置有电磁放料阀（12），所述罐顶（19）和罐底（17）之间的淋洗外壳（14）上连通有加药管（31）。