CN110170512B - 一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法，包括超声波修复池，超声波板安装在超声波修复池中，超声波板通过连接线与超声波发生器相连接。铬污染土壤经破碎筛分后进入滚筒制泥机解离，解离后土壤经浸泡洗脱再进入超声波修复池，泥浆经超声波修复后进行淋洗分级和固液分离即可得到清洁土壤，淋洗废液经污水处理一体机处理后可循环使用。本发明设备结构简单、设计合理、可操作性强。铬污染土壤经超声淋洗设备处理后，土壤中六价铬的含量达到修复目标，避免了对周边环境的二次污染，为实现铬污染场地土壤的异位修复治理奠定了基础。

Description

一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法
技术领域
本发明涉及污染土壤异位修复领域，特别是涉及一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法。
背景技术
随着我国工业化和城市化进程不断加快，重工业厂区从城市中搬迁到远郊。搬迁后的工厂场地大部分受到含有重金属的废水、废气、废渣的污染，污染有重金属、放射性金属物质、有机污染物等。土壤中污染物停留时间长，不易完全被自然界的生物及微生物自然降解，对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成了威胁，急需对污染土壤进行修复治理。
电镀厂、皮革厂等污染场地的污染物主要是铬，铬主要以六价铬和三价铬的形式存在。其中，六价铬的毒性强、渗透性强、迁移性强，它能够进入土壤颗粒内部较深位置，且残渣态的含量较高。因此，铬污染场地修复以修复六价铬为主，目前六价铬污染场地的修复思路主要是将六价铬还原成毒性较低的三价铬，技术手段有还原和土壤淋洗。
还原剂只能与土壤表层的六价铬反应，还原剂失效后六价铬仍能从土壤中浸出，出现“返黄”的现象。淋洗药剂虽然能与土壤表层和内部大部分六价铬接触，但只有可交换态、碳酸盐态、部分铁锰氧化铁和部分有机态中的六价铬与淋洗药剂作用脱除，大部分铁锰氧化态、大部分有机态和残渣态中的六价铬无法通过淋洗药剂脱除，导致土壤中六价铬总量较高，无法满足场地修复的要求。
发明内容
为了降低土壤中六价铬的含量，使铬污染土壤达到修复目标，本发明提供了一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法。
本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法，其特征在于：污染土壤经浸泡洗脱后，再进行超声波修复，所述的土壤超声淋洗装备包括超声波修复池(18)，超声波板(19)安装在超声波修复池(18)中，超声波板(19)通过连接线(20)与超声波发生器(21)相连接。
所述超声波板(19)间隔为30厘米，相邻超声波板(19)上下交替安装。
所述超声波发生器(21)功率在20KHz-100KHz间可以无级调节。
本发明的污染土壤超声淋洗的方法为：
A.开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤(1)进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤(2)进入破碎机；
B.小于50mm粒级土壤(2)经破碎机破碎至小于5mm土壤(3)后，小于5mm土壤(3)经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水；
C.滚筒制泥机产生的泥浆(4)进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡后的泥浆(5)则进入超声波修复池，经超声波修复1小时后的泥浆(6)进入高频筛1；
D.高频筛1筛上5-2mm土壤(7)进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤(8)进入水力旋流器，小于2mm土壤(8)经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤(9)进入高频筛2，高频筛2筛上2-0.25mm土壤(11)进入清洁土壤暂存区2；
E.高频筛2筛下小于0.25mm泥浆(12)与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆(10)汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤(13)进入清洁土壤暂存区3，滤液(14)进入污水处理一体机；
F.滤液(14)经污水处理一体机处理后，底流污泥(16)进行过滤脱水，脱水后泥饼(17)进入泥饼暂存区，溢流(15)则进入循环水池，滚筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加喷淋水为循环水。
本发明设备结构简单、设计合理、可操作性强。铬污染土壤经超声淋洗设备处理后，土壤中六价铬含量达到修复目标，避免了对周边环境的二次污染，为实现铬污染场地土壤的异位修复治理奠定了基础。
附图说明
附图1为本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗工艺流程图。
附图2为本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的超声设备图。
附图1-2中：1—大于50mm土壤；2—小于50mm土壤；3—小于5mm土壤；4、5、6—泥浆；7—5-2mm土壤；8—小于2mm土壤；9—2-0.25mm土壤；10—小于0.25mm泥浆；11—2-0.25mm土壤；12—小于0.25mm泥浆；13—一小于0.25mm土壤；14—滤液；15—污水处理一体机溢流；16—底流污泥；17—泥饼；18—超声波修复池；19—超声波板；20—连接线；21—超声波发生器。
具体实施方式
本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法具体实施方式如附图所示：超声波板(19)安装在超声波修复池(18)中，且超声波板(19)上下依次错开，使泥浆(5)在超声波修复池(18)中形成上下绕流，超声波板(19)通过连接线(20)与超声波发生器(21)相连接，通过超声波发生器(21)调节超声波的频率。
以重庆市巴南区某铬污染场地修复为例，所述超声淋洗方法为：
A.开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤(1)进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤(2)进入破碎机破碎；
B.小于50mm粒级土壤(2)经破碎机破碎至小于5mm土壤(3)后，小于5mm土壤(3)经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水，喷淋水量：土壤量＝4:1；
C.滚筒制泥机产生的泥浆(4)进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡时间为1h，浸泡后的泥浆(5)则进入超声波修复池，超声波处理1h后，泥浆(6)进入高频筛1；
D.高频筛1筛上5-2mm土壤(7)进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤(8)进入水力旋流器，小于2mm土壤(8)经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤(9)进入高频筛2，高频筛2筛上2-0.25mm土壤(11)进入清洁土壤暂存区2；
E.高频筛2筛下小于0.25mm泥浆(12)与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆(10)汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤(13)进入清洁土壤暂存区3，滤液(14)进入污水处理一体机；
滤液(14)经污水处理一体机处理后，底流污泥(16)进行过滤脱水，脱水后泥饼(17)进入泥饼暂存区，溢流(15)则进入循环水池，污水处理过程中添加凝聚剂和絮凝剂，滚筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加喷淋水为循环水，喷淋水量：土壤量依次为4:1、3:1和3:1。
铬污染土壤经超声淋洗修复后，土壤中六价铬可以降低至场地筛选值3mg/kg以下，满足场地修复的目标，避免了对环境的二次污染。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明技术范围内所做的简单修改、变更或替换，均仍属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种适用于铬污染土壤异位超声淋洗设备的超声淋洗方法，其特征在于：所述的超声淋洗设备包括超声波板（19），超声波板（19）安装在超声波修复池（18）中，超声波板（19）通过连接线（20）与超声波发生器（21）相连接，所述超声波板（19）间隔为30厘米，相邻超声波板（19）上下交替安装，所述超声波发生器（21）功率在20KHz-100KHz间可以无级调节；所述超声淋洗方法为：
A. 开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤（1）进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤（2）进入破碎机；
B. 小于50mm粒级土壤（2）经破碎机破碎至小于5mm土壤（3）后，小于5mm土壤（3）经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水；
C. 滚筒制泥机产生的泥浆（4）进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡后的泥浆（5）则进入超声波修复池，经超声波修复一小时后的泥浆（6）进入高频筛1；
D. 高频筛1筛上5-2mm土壤（7）进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤（8）进入水力旋流器，小于2mm土壤（8）经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤（9）进入高频筛2，高频筛2筛上2-0.25mm土壤（11）进入清洁土壤暂存区2；
E. 高频筛2筛下小于0.25mm泥浆（12）与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆（10）汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤（13）进入清洁土壤暂存区3，滤液（14）进入污水处理一体机；
F. 滤液（14）经污水处理一体机处理后，底流污泥（16）进行过滤脱水，脱水后泥饼（17）进入泥饼暂存区，溢流（15）则进入循环水池，滚筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加喷淋水为循环水。
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