CN110252785A - 一种重金属污染土壤处理系统及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污染土壤修复技术领域，且公开了一种重金属污染土壤处理系统，包括底座，底座的上表面固定连接有两个相对称的侧板，重金属污染土壤处理系统还包括：破碎机构，破碎机构包括球磨机，球磨机固定连接在两个侧板之间，球磨机的顶部固定连接有进料斗，球磨机的底部固定连接有下料管；筛分磁选机构，筛分磁选机构包括电磁筛网，电磁筛网位于下料管下方设置，电磁筛网的两侧相背侧壁上分别对称固定连接有滑杆和凸杆，侧板对应滑杆的位置处开设有匹配的滑动槽。该重金属污染土壤处理系统及工艺，采用物理吸附、电解技术和化学技术三步逐层对重金属污染土壤进行处理，进而有效提高重金属的去除效果。

Description

一种重金属污染土壤处理系统及工艺

技术领域

本发明涉及污染土壤修复技术领域，具体为一种重金属污染土壤处理系统及工艺。

背景技术

土壤是人类赖以生存的主要自然资源之一，土壤中的重金属污染主要来源于工矿及化工企业产生废渣、废水及废气未经处理的排放，污染因子主要有铅、砷、镉、锌、汞、铜等。土壤重金属污染不但影响农产品的质量，而且影响大气及水环境质量。同时，严重的土壤污染已经成为制约城市地区土地可持续开发利用的主要因素。

由于土壤具有非均一性，各区域差异十分复杂，重金属在土壤中的化学行为和生态效应也不尽相同，因此国内外尚无通用的工业化修复技术。对这种重金属污染的土壤如何有效快速地进行修复处理，是当前急需解决的难题。传统的重金属污染土壤修复技术，不能很好的去除土壤中的重金属污染。

发明内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种重金属污染土壤处理系统及工艺，具备重金属去除效果佳的优点，解决了现有技术中，重金属污染土壤修复技术，不能很好去除土壤重金属污染的问题。

（二）技术方案

为实现上述重金属去除效果佳的目的，本发明提供如下技术方案：一种重金属污染土壤处理系统，包括底座，所述底座的上表面固定连接有两个相对称的侧板，所述重金属污染土壤处理系统还包括：

破碎机构，所述破碎机构包括球磨机，所述球磨机固定连接在两个侧板之间，所述球磨机的顶部固定连接有进料斗，所述球磨机的底部固定连接有下料管；

筛分磁选机构，所述筛分磁选机构包括电磁筛网，所述电磁筛网位于下料管下方设置，所述电磁筛网的两侧相背侧壁上分别对称固定连接有滑杆和凸杆，所述侧板对应滑杆的位置处开设有匹配的滑动槽，所述滑杆远离电磁筛网的一端插设在滑动槽内并固定连接有弹簧，且滑杆与滑动槽滑动连接，所述弹簧远离滑杆的一端固定连接在滑动槽的槽底，所述凸杆远离电磁筛网的一端贯穿对应的侧板并向外延伸，且凸杆与侧板滑动连接，所述侧板的外侧壁上固定连接有支撑板，且支撑板上固定安装有第一驱动电机，所述第一驱动电机的输出轴连接有凸轮，所述凸杆靠近凸轮的一端固定安装有匹配的滚轮；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌池，所述搅拌池位于电磁筛网的下方，且搅拌池固定连接在两个侧板之间，所述搅拌池内转动连接有搅拌杆，且搅拌杆的杆壁上固定焊接有多个均匀分布的搅拌桨，所述侧板的侧壁上固定连接有第二驱动电机，所述搅拌杆的一端贯穿搅拌池和侧板的侧壁并通过联轴器与第二驱动电机的输出端固定连接，所述搅拌池的底部固定连通有排料管，且排料管上固定安装有第一阀门；

电解机构，所述电解机构包括电解池，所述电解池位于搅拌池的下方，且电解池固定连接在两个侧板之间，所述电解池的内壁上固定连接有两个相对称的电极，所述电解池的底部固定连通有出料管，且出料管上固定安装有第二阀门；

反应机构，所述反应机构包括反应池，所述反应池固定连接在底座的上表面，所述电解池的外侧壁上固定连通有导液管，所述导液管的另一端贯穿侧板的侧壁并向下延伸至反应池的内腔。

优选的，所述滑动槽的侧壁上开设有两个相对称的滑槽，所述滑杆的杆壁上固定连接有两个与滑槽匹配的滑块，且滑块与对应的滑槽滑动连接。

优选的，所述搅拌桨上开设有多个均匀分布的通孔。

优选的，所述搅拌杆与搅拌池侧壁的连接处安装有匹配的密封环。

优选的，所述搅拌池和电解池的底部分别对称固定连接有关于排料管和出料管位置相对称的导料板，且导料板呈倾斜设置。

一种重金属污染土壤处理工艺，包括如下步骤：

步骤一：破碎工序，重金属污染土壤经由进料斗加入球磨机内进行破碎；

步骤二：筛分磁选工序：破碎后的重金属污染土壤经由下料管落入电磁筛网内，经由筛分磁选机构对土壤内的部分磁性重金属进行吸附；

步骤三：搅拌工序：电磁筛网落下的土壤进入搅拌池内，并向搅拌池内加水，通过搅拌机构搅拌均匀；

步骤四：电解工序：搅拌池内搅拌后的土壤经由排料管排至电解池内，通过电解机构对其进行电解，析出重金属；

步骤五：反应工序：通过导液管将电解池内的清液导入反应池内，向反应池内加入化学试剂对重金属离子进行洛合沉淀；

步骤六：回收工序：步骤五处理结束后，打开出料管上的第二阀门，排出电解池内的土壤进行集中回收。

优选的，所述化学试剂包括增效剂和洛合剂。

优选的，所述增效剂和洛合剂的质量比为:。

（三）有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种重金属污染土壤处理系统及工艺，具备以下有益效果：

该重金属污染土壤处理系统及工艺，通过设置球磨机、进料斗、下料管、电磁筛网、滑杆、凸杆、滑动槽、弹簧、第一驱动电机、凸轮、搅拌池、搅拌杆、搅拌桨、第二驱动电机、排料管、电解池、电极、出料管、反应池和导液管，将待处理的重金属污染土壤经由进料斗加入球磨机内进行破碎，破碎的土落入电磁筛网上，启动第一驱动电机带动凸轮转动，凸轮驱动凸杆，使滑杆沿着滑动槽滑动，并压缩弹簧，凸轮继续转动后，弹簧复位，从而使得电磁筛网做左右往复运动，从而均匀筛下土壤，并对土壤内的磁性金属进行物理吸附，土壤落入搅拌池内，向搅拌池内加入适量水，启动第二驱动电机带动连接有搅拌桨的搅拌杆转动，从而对土水混合物进行均匀搅拌，搅拌结束后，将土水混合物经由排料管排入电解池内，电极通直流电，从而析出重金属离子，最后，电解池内的清液经由导液管通入反应池内，反应池内加入化学试剂，从而对重金属离子进行洛合沉淀，采用物理吸附、电解技术和化学技术三步逐层对重金属污染土壤进行处理，进而有效提高重金属的去除效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种重金属污染土壤处理系统的结构示意图；

图2为图1中A部分的放大图。

图中：1底座、2侧板、3球磨机、4进料斗、5下料管、6电磁筛网、7滑杆、8凸杆、9滑动槽、10弹簧、11第一驱动电机、12凸轮、13搅拌池、14搅拌杆、15搅拌桨、16第二驱动电机、17排料管、18电解池、19电极、20出料管、21反应池、22导液管、23滑槽、24滑块、25导料板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-2，一种重金属污染土壤处理系统，包括底座1，底座1的上表面固定连接有两个相对称的侧板2，重金属污染土壤处理系统还包括：

破碎机构，破碎机构包括球磨机3，球磨机3固定连接在两个侧板2之间，球磨机3的顶部固定连接有进料斗4，球磨机3的底部固定连接有下料管5；

筛分磁选机构，筛分磁选机构包括电磁筛网6，电磁筛网6位于下料管5下方设置，电磁筛网6的两侧相背侧壁上分别对称固定连接有滑杆7和凸杆8，侧板2对应滑杆7的位置处开设有匹配的滑动槽9，滑杆7远离电磁筛网6的一端插设在滑动槽9内并固定连接有弹簧10，且滑杆7与滑动槽9滑动连接，弹簧10远离滑杆7的一端固定连接在滑动槽9的槽底，凸杆8远离电磁筛网6的一端贯穿对应的侧板2并向外延伸，且凸杆8与侧板2滑动连接，侧板2的外侧壁上固定连接有支撑板，且支撑板上固定安装有第一驱动电机11，第一驱动电机11的输出轴连接有凸轮12，凸杆8靠近凸轮12的一端固定安装有匹配的滚轮；

搅拌机构，搅拌机构包括搅拌池13，搅拌池13位于电磁筛网6的下方，且搅拌池13固定连接在两个侧板2之间，搅拌池13内转动连接有搅拌杆14，且搅拌杆14的杆壁上固定焊接有多个均匀分布的搅拌桨15，侧板2的侧壁上固定连接有第二驱动电机16，搅拌杆14的一端贯穿搅拌池13和侧板2的侧壁并通过联轴器与第二驱动电机16的输出端固定连接，搅拌池13的底部固定连通有排料管17，且排料管17上固定安装有第一阀门；

电解机构，电解机构包括电解池18，电解池18位于搅拌池13的下方，且电解池18固定连接在两个侧板2之间，电解池18的内壁上固定连接有两个相对称的电极19，电解池18的底部固定连通有出料管20，且出料管20上固定安装有第二阀门；

反应机构，反应机构包括反应池21，反应池21固定连接在底座1的上表面，电解池18的外侧壁上固定连通有导液管22，导液管22的另一端贯穿侧板2的侧壁并向下延伸至反应池21的内腔，将待处理的重金属污染土壤经由进料斗4加入球磨机3内进行破碎，破碎的土落入电磁筛网6上，启动第一驱动电机11带动凸轮12转动，凸轮12驱动凸杆8，使滑杆7沿着滑动槽9滑动，并压缩弹簧10，凸轮12继续转动后，弹簧10复位，从而使得电磁筛网6做左右往复运动，从而均匀筛下土壤，并对土壤内的磁性金属进行物理吸附，土壤落入搅拌池13内，向搅拌池13内加入适量水，启动第二驱动电机16带动连接有搅拌桨15的搅拌杆14转动，从而对土水混合物进行均匀搅拌，搅拌结束后，将土水混合物经由排料管17排入电解池18内，电极19通直流电，从而析出重金属离子，最后，电解池18内的清液经由导液管22通入反应池21内，反应池21内加入化学试剂，从而对重金属离子进行洛合沉淀，采用物理吸附、电解技术和化学技术三步逐层对重金属污染土壤进行处理，进而有效提高重金属的去除效果。

滑动槽9的侧壁上开设有两个相对称的滑槽23，滑杆7的杆壁上固定连接有两个与滑槽23匹配的滑块24，且滑块24与对应的滑槽23滑动连接，防止滑杆7与滑动槽9脱离。

搅拌桨15上开设有多个均匀分布的通孔，减小搅拌桨15受到的应力。

搅拌杆14与搅拌池13侧壁的连接处安装有匹配的密封环，保证连接处的密封性。

搅拌池13和电解池18的底部分别对称固定连接有关于排料管17和出料管20位置相对称的导料板25，且导料板25呈倾斜设置，方便彻底排料。

一种重金属污染土壤处理工艺，包括如下步骤：

步骤一：破碎工序，重金属污染土壤经由进料斗4加入球磨机3内进行破碎；

步骤二：筛分磁选工序：破碎后的重金属污染土壤经由下料管5落入电磁筛网6内，经由筛分磁选机构对土壤内的部分磁性重金属进行吸附；

步骤三：搅拌工序：电磁筛网6落下的土壤进入搅拌池13内，并向搅拌池13内加水，通过搅拌机构搅拌均匀；

步骤四：电解工序：搅拌池13内搅拌后的土壤经由排料管17排至电解池18内，通过电解机构对其进行电解，析出重金属；

步骤五：反应工序：通过导液管22将电解池18内的清液导入反应池21内，向反应池21内加入化学试剂对重金属离子进行洛合沉淀；

步骤六：回收工序：步骤五处理结束后，打开出料管20上的第二阀门，排出电解池18内的土壤进行集中回收。

化学试剂包括增效剂和洛合剂。

增效剂和洛合剂的质量比为1:2。

综上所述，该重金属污染土壤处理系统及工艺，将待处理的重金属污染土壤经由进料斗4加入球磨机3内进行破碎，破碎的土落入电磁筛网6上，启动第一驱动电机11带动凸轮12转动，凸轮12驱动凸杆8，使滑杆7沿着滑动槽9滑动，并压缩弹簧10，凸轮12继续转动后，弹簧10复位，从而使得电磁筛网6做左右往复运动，从而均匀筛下土壤，并对土壤内的磁性金属进行物理吸附，土壤落入搅拌池13内，向搅拌池13内加入适量水，启动第二驱动电机16带动连接有搅拌桨15的搅拌杆14转动，从而对土水混合物进行均匀搅拌，搅拌结束后，将土水混合物经由排料管17排入电解池18内，电极19通直流电，从而析出重金属离子，最后，电解池18内的清液经由导液管22通入反应池21内，反应池21内加入化学试剂，从而对重金属离子进行洛合沉淀，采用物理吸附、电解技术和化学技术三步逐层对重金属污染土壤进行处理，进而有效提高重金属的去除效果。

需要说明的是，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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种重金属污染土壤处理系统，其特征在于,包括底座（1），所述底座（1）的上表面固定连接有两个相对称的侧板（2），所述重金属污染土壤处理系统还包括：

破碎机构，所述破碎机构包括球磨机（3），所述球磨机（3）固定连接在两个侧板（2）之间，所述球磨机（3）的顶部固定连接有进料斗（4），所述球磨机（3）的底部固定连接有下料管（5）；

筛分磁选机构，所述筛分磁选机构包括电磁筛网（6），所述电磁筛网（6）位于下料管（5）下方设置，所述电磁筛网（6）的两侧相背侧壁上分别对称固定连接有滑杆（7）和凸杆（8），所述侧板（2）对应滑杆（7）的位置处开设有匹配的滑动槽（9），所述滑杆（7）远离电磁筛网（6）的一端插设在滑动槽（9）内并固定连接有弹簧（10），且滑杆（7）与滑动槽（9）滑动连接，所述弹簧（10）远离滑杆（7）的一端固定连接在滑动槽（9）的槽底，所述凸杆（8）远离电磁筛网（6）的一端贯穿对应的侧板（2）并向外延伸，且凸杆（8）与侧板（2）滑动连接，所述侧板（2）的外侧壁上固定连接有支撑板，且支撑板上固定安装有第一驱动电机（11），所述第一驱动电机（11）的输出轴连接有凸轮（12），所述凸杆（8）靠近凸轮（12）的一端固定安装有匹配的滚轮；

搅拌机构，所述搅拌机构包括搅拌池（13），所述搅拌池（13）位于电磁筛网（6）的下方，且搅拌池（13）固定连接在两个侧板（2）之间，所述搅拌池（13）内转动连接有搅拌杆（14），且搅拌杆（14）的杆壁上固定焊接有多个均匀分布的搅拌桨（15），所述侧板（2）的侧壁上固定连接有第二驱动电机（16），所述搅拌杆（14）的一端贯穿搅拌池（13）和侧板（2）的侧壁并通过联轴器与第二驱动电机（16）的输出端固定连接，所述搅拌池（13）的底部固定连通有排料管（17），且排料管（17）上固定安装有第一阀门；

电解机构，所述电解机构包括电解池（18），所述电解池（18）位于搅拌池（13）的下方，且电解池（18）固定连接在两个侧板（2）之间，所述电解池（18）的内壁上固定连接有两个相对称的电极（19），所述电解池（18）的底部固定连通有出料管（20），且出料管（20）上固定安装有第二阀门；

反应机构，所述反应机构包括反应池（21），所述反应池（21）固定连接在底座（1）的上表面，所述电解池（18）的外侧壁上固定连通有导液管（22），所述导液管（22）的另一端贯穿侧板（2）的侧壁并向下延伸至反应池（21）的内腔。

2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理系统，其特征在于：所述滑动槽（9）的侧壁上开设有两个相对称的滑槽（23），所述滑杆（7）的杆壁上固定连接有两个与滑槽（23）匹配的滑块（24），且滑块（24）与对应的滑槽（23）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理系统，其特征在于：所述搅拌桨（15）上开设有多个均匀分布的通孔。

4.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理系统，其特征在于：所述搅拌杆（14）与搅拌池（13）侧壁的连接处安装有匹配的密封环。

5.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤处理系统，其特征在于：所述搅拌池（13）和电解池（18）的底部分别对称固定连接有关于排料管（17）和出料管（20）位置相对称的导料板（25），且导料板（25）呈倾斜设置。

6.一种重金属污染土壤处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：破碎工序，重金属污染土壤经由进料斗（4）加入球磨机（3）内进行破碎；

步骤二：筛分磁选工序：破碎后的重金属污染土壤经由下料管（5）落入电磁筛网（6）内，经由筛分磁选机构对土壤内的部分磁性重金属进行吸附；

步骤三：搅拌工序：电磁筛网（6）落下的土壤进入搅拌池（13）内，并向搅拌池（13）内加水，通过搅拌机构搅拌均匀；

步骤四：电解工序：搅拌池（13）内搅拌后的土壤经由排料管（17）排至电解池（18）内，通过电解机构对其进行电解，析出重金属；

步骤五：反应工序：通过导液管（22）将电解池（18）内的清液导入反应池（21）内，向反应池（21）内加入化学试剂对重金属离子进行洛合沉淀；

步骤六：回收工序：步骤五处理结束后，打开出料管（20）上的第二阀门，排出电解池（18）内的土壤进行集中回收。

7.根据权利要求6所述的一种重金属污染土壤处理工艺，其特征在于：所述化学试剂包括增效剂和洛合剂。

8.根据权利要求7所述的一种重金属污染土壤处理工艺，其特征在于：所述增效剂和洛合剂的质量比为1:2。