CN112588813A - 一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，由三级串联式的筛分系统以及深度污水处理系统组成，初级筛分系统包括土壤进料斗、定量给料机，二级筛分系统包括多层振动筛、滚筒洗石机、螺旋洗砂机和出料皮带机，三级筛分系统包括沉淀回用水箱、直线脱水筛、淋洗搅拌装置和加药装置。本发明将淋洗系统﹑淋洗废液处理系统与控制系统有机组合在一起，淋洗工艺中淋洗液选配、搅拌时间、搅拌强度、水土比及土壤粒径等参数均可调整，有利于对淋洗方案的优化，适用于重金属及有机物复合污染土壤的化学淋洗处理形成一套完整的闭路循环原地异位/异位淋洗修复装置，能够用于高浓度污染土壤和废弃物的快速有效修复，同时，环境二次污染风险低，实现零排放且节能、高效、安全。

Description

一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置

技术领域

本发明属于环境工程技术领域，具体涉及一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，实现土壤淋洗和淋洗液处理循环利用的一体化，可广泛应用于在污染地块土壤修复工程。

背景技术

目前国内土壤污染可分为耕地污染、工业场地污染和矿山污染等三类。随着工业化城市化进程加快，城市“退二进三”战略的实施，搬迁企业主要包括化工、钢铁、有色冶金、机械制造、轻工等行业企业。这些企业厂区土壤、地下水环境受工业活动和“三废”的污染影响相当严重，须在风险评估后对污染土壤进行修复治理达到降低风险，以满足改变土地利用性质的需要。近年来，随着城市建设开发市场规模急剧膨胀，目前城市土地资源日趋紧缺。这些置换出来的工业用地及有可能被改变土地利用性质，变成商业和居住用地等环境质量要求较高的用地进行开发建设。可见，城市土地资源重新规划后工业用地面临转型，污染土壤的治理成为一种紧迫和必须的任务。

国外土壤修复已有40~50年的历史，已经形成了专业化和实用化的土壤修复技术体系、完备的修复产业链和修复市场，具有成熟的修复工艺、配套的修复材料与成套的修复装备。我国土壤污染治理与修复工作起步较晚，目前，更多的是从国外引进的先进技术和设备，或在国外技术与设备的基础上按照我国国情进行二次开发、消化吸收，形成本地化的技术与装备。技术水平和工程经验尚处于边实践、边提高、边摸索、边总结的阶段。污染土壤修复近几年发展相对较快，起初大多采用水泥窑协同、焚烧、填埋等技术为主，目前正逐步发展成为以热脱附、化学氧化、气相抽提、固化/稳定化、淋洗修复等主流技术及联合修复技术，同时建立原位与异位修复相配合的工程技术体系。

土壤淋洗技术作为一种工艺简单、修复效率高、处理容量大的土壤修复技术，在欧美等发达国家已有较多成熟的工程案例。国外上已有的淋洗修复系统仍多采用分体式结构、占地面积大、不便于运输。国内的土壤淋洗技研究尚且处于实验室小试阶段，示范工程的研究更是鲜有报道。已有的淋洗技术以化学淋洗为主，研究多集中于淋洗剂的筛选、污染物的提取、污染物的吸附-解析、污染物由固相向液相的转移及淋洗液的处理。化学淋洗技术的弊端在于可能会引入二次污染，增加土壤安全风险，同时，淋洗废液的收集与处理也会增加修复成本。

现有的大部分淋洗设备都只能处理单一的污染物且不能将淋洗剂回收再利用，这些装置都有其不足之处：（1）污染土壤需要进行破碎、筛分、混合等前处理过程，严重破坏的土壤的理化性质。（2）设备设计复杂，成本能耗过高，且实用性不强。（3）对污染物的去除效果不佳，产生的淋洗废液对环境会造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种自动化、快速、经济、有效、原地异位/异位用于重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，对砂性污染土壤不需经过前处理就可以直接进行淋洗，也可推广应用于原地异位淋洗修复其他污染物，实现含废液处理循环再利用。

为了达到以上目的，本发明提供一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，由三级串联式的筛分系统以及深度污水处理系统组成，初级筛分系统包括土壤进料斗、定量给料机，可实现土壤的初级破碎、筛分和定量控制；二级筛分系统包括多层振动筛、滚筒洗石机、螺旋洗砂机和出料皮带机，可实现土壤的二级筛分，达到减量化要求；三级筛分系统包括沉淀回用水箱、直线脱水筛、淋洗搅拌装置和加药装置，可实现土壤三级精细筛分﹑精准加药；深度污水处理系统对淋洗后的重金属废水进行深度水处理，可实现淋洗用水回用。

本发明进一步的采用如下技术方案：

优选地，所述深度污水处理系统包括调节池单元﹑Fenton反应单元﹑混凝-气浮单元﹑中间水箱﹑石英砂过滤器﹑活性炭过滤器﹑污泥池单元。

优选地，所述土壤进料斗、定量给料机、多层振动筛、滚筒洗石机、螺旋洗砂机、出料皮带机、沉淀回用水箱、直线脱水筛、淋洗搅拌装置、加药装置、调节池单元﹑Fenton反应单元﹑混凝-气浮单元﹑中间水箱﹑英砂过滤器﹑活性炭过滤器﹑污泥池单元分别与电气控制系统相连。

优选地，所述土壤进料斗的出料口与定量给料机的进料口相连，所述定量给料机的出料口通过上料皮带机与多层振动筛的进料口相连；所述多层振动筛的粗料出口通过溜槽与滚筒洗石机相连，砂粒出口与螺旋洗砂机相连，下部浆液出口与沉淀回用水箱相连；所述滚筒洗石机的砾石出口与砾石出料皮带机相连，所述滚筒洗石机的下部设有与其相连的集水箱，所述集水箱的粘粒混合液出口通过管路与沉淀回用水箱相连，所述滚筒洗石机的集水箱、螺旋洗砂机的出液口与沉淀回用水箱相连，所述沉淀回用水箱的上清液通过输液泵分别与多层振动筛以及滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第一道淋洗装置相连，所述滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第二道淋洗装置通过清水泵与清水箱相连；所述沉淀回用水箱的出口通过渣浆泵与直线脱水筛相连，所述直线脱水筛的粘粒混合液出口与沉淀回用水箱相连，所述直线脱水筛的细砂出口与螺旋洗砂机相连；所述渣浆泵通过分支管路与淋洗搅拌装置相连，所述淋洗搅拌装置通过螺杆泵与板框压滤机相连，所述板框压滤机的出水口通过中间水池与深度污水处理系统相连。

本发明中，多层振动筛对土壤进行多级筛分，将直径大于10mm的粗料，通过与溜槽相连的皮带输送机进入滚筒洗石机，在滚筒洗石机内经过两道淋洗后，洗涤干净的粗料进入砾石出料皮带机后输送到粗料堆放区；

经过筛分及淋洗的直径在2～10 mm的砂砾，经皮带输送机进入螺旋洗砂机，在螺旋洗砂机内经过两道淋洗后，洗涤干净的砂砾进入砂粒出料皮带机后输送到砂砾堆放区；

直径小于2mm的黏粒/细粒以及淋洗液的混合液直接落入到沉淀回用水箱。

在洗土作业时，沉淀回用水箱液位达到一定高度时，启动渣浆泵，渣浆泵的输出管路设置回流管路，回流水使沉淀回用水箱中的泥水扰动，从而使土水均质化，在沉淀回用水箱中当混合液处于混合均匀的状态时将粘粒混合液输送到直线脱水筛对粘粒混合液进行分级，直线脱水筛分级后的含有0.3 mm以下的土壤颗粒的粘粒混合液返回沉淀回用水箱，0.3~2 mm的细砂进入螺旋洗砂机经过洗涤后干净后排出。

本发明清洗水处理时，采用清水泵对滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第二道淋洗提供洗涤水；第二道喷淋洗涤后的水通过管道和排水沟进入到沉淀回用水箱内；洗土作业时，滚筒洗石机下方的集水箱将洗石所产生的粘粒混合液收集起来，并通过粘粒混合液输送管路将粘粒混合液输送到直线脱水筛进行分级处理；

本发明含污染物粘粒/细粒处理：当沉淀回用水箱内液位达到一定高度时，关闭沉淀回用水箱到多层振动筛喷淋的管路，打开沉淀回用水箱到淋洗搅拌装置的管路阀门，渣浆泵向淋洗搅拌装置输送泥水混合物；若沉淀回用水箱内液位过低，可通过沉淀回用水箱的清水补充管路对沉淀回用水箱进行补水作业；通过加药管路对淋洗搅拌装置内的粘粒混合液进行加药作业并机械搅拌，使污染物从土相转移到水相；洗脱完成后，沉淀物通过螺杆泵输送到板框压滤机进行泥水分离；

本发明含污染物废水处理：分离后的水经过多级沉淀后依次经过到石英砂过滤和活性炭吸附后进入淋洗搅拌装置前的粘粒混合液输送管路进行回用；石英砂过滤罐和活性炭吸附罐上设有反冲洗管路以防止石英砂过滤罐和活性炭吸附罐堵塞；电气控制系统单独集中在集装箱内，为整套系统提供动力及对整套系统进行控制。

优选地，在所述管路上设有阀附件及仪器仪表；所述沉淀回用水箱与渣浆泵之间设有回流管路；在所述分支管路上设有阀门；所述沉淀回用水箱通过清水补充管路清水源相连；所述喷淋搅拌装置通过加药管路与加药装置相连；所述多层振动筛的筛网孔隙为2～10mm；所述土壤进料斗为框架结构，框架的上部通过铰链与钢格筛铰接，下部具有朝向定量给料机的出料口；所述沉淀回用水箱内设有锯齿状隔板，将沉淀回用水箱的内部空间分为泥渣腔和溢流水腔，所述泥渣腔与渣浆泵相连，所述溢流水腔与输液泵相连。

上述的土壤进料斗为框架结构，框架的上部为一组间距100 mm的钢格筛，钢格筛通过铰链单侧固定在框架上，框架的下部出料口正对定量给料机，为便于土壤输送，该框架结构的外形设计为斗状，其框架采用双层衬板制作，振动电机安装在外层衬板上并与钢格筛相连，便于料斗均匀出料。

优选地，所述多层振动筛包括三层筛网，每一层筛网设有喷淋装置，第一层筛网的孔隙为10mm，第二层筛网的孔隙为5mm，第三层筛网的孔隙为2mm。

采用上述结构，多层振动筛对土壤进行分层筛选，第一层筛网截留的粗料进入滚筒洗石机，第二层筛网、第三层筛网截留的砂粒进入螺旋洗砂机，第三层筛网的筛下物直接落入沉淀回用水箱。另外，沉淀回用水箱下方的排泥渣浆泵设置有回流管路，渣浆泵抽出的泥浆经过回流管路后进入沉淀回用水箱，使泥水扰动搅拌，从而防止沉淀。沉淀回用水箱设计为一体，中间用锯齿状隔板隔开，溢流出来的水可直接回用，使得沉淀回用水箱对多层振动筛进行湿法筛分，并对滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第一道喷淋提供洗涤水。

优选地，所述喷淋搅拌装置包括一组并排布置的罐体，所述罐体放置于喷淋搅拌装置的框架内，并与加药装置相连，所述罐体上设有pH计、温度计、液位计，所述pH计、温度计、液位计分别与电气控制系统相连，所述罐体的进料口通过分支管路与渣浆泵相连，出料口通过螺杆泵泵送经管道与板框压滤机连接。

这样，土壤加药淋洗后经板框压滤机处理的土壤淋洗废水，经过深度污水处理系统处理。首先，淋洗废水进入深度污水处理系统的调节池实现均质均量，而后经抽水泵抽送至Fenton反应池，在Fenton反应池通过酸化、催化、氧化、中和等作用后，出水进入混凝-气浮机，在絮凝剂和助凝剂的帮助下，实现固液分离。混凝-气浮机的气浮池上层的泥渣排放至污泥池后经板框压滤机实现泥水分离，其上清液再回到调节池继续处理。气浮池下层出水进入中间水箱，而后经抽水泵抽送至石英砂过滤器进行过滤处理，出水直接进入活性炭过滤器进行深度处理，最后进入清水池，清水池部分水用于对石英砂过滤器和活性炭过滤器进行反冲洗，深度污水处理系统的其他废水进入土壤系统的沉淀回用水箱进行回收。

优选地，所述调节池单元通过抽水泵与Fenton反应单元相连，所述Fenton反应单元的出水口与混凝-气浮单元相连，所述混凝-气浮单元的上层排渣口与污泥池单元相连，所述污泥池与板框压滤机相连，所述混凝-气浮单元的下层出水口与中间水箱相连，所述中间水箱通过抽水泵与石英砂过滤器相连，所述石英砂过滤器的出水口与活性炭过滤器相连，所述活性炭过滤器与清水池相连。

优选地，所述清水池与石英砂过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水进口相连。

优选地，所述活性炭过滤器的进、出水口分别位于活性炭过滤器上部、底部，所述活性炭过滤器的进水口高于其内活性炭柱的进水口。

本发明与现有技术相比的优点在于：

（1）本发明将淋洗系统，淋洗废液回收再利用系统与控制系统有机组合在一起，淋洗工艺中淋洗液选配、搅拌时间、搅拌强度、水土比及土壤粒径等参数均可调整，有利于对淋洗方案的优化，适用于重金属及有机物复合污染土壤的化学淋洗处理形成自动化的、快速、经济、有效的、原地异位/异位的一套完整的闭路循环原地异位或异位化学淋洗修复装置，能够用于高浓度重金属及有机物复合污染土壤的快速有效修复，对砂性污染土壤不需经过前处理就可以直接进行淋洗，此方法也可推广应用于原地异位淋洗修复其他污染物。同时，环境二次污染风险低，实现零排放且节能、高效、安全。

（2）本发明中的阻隔材料装置可以将淋洗产生的大量废液高效的处理回收再利用，不产生二次污染，实现零排放且节能、高效、安全、环保，且阻隔材料装置对含砷淋洗废液的处理效果十分明显，且容易获取、成本低廉。

（3）本发明还可随时监测淋洗过程中溶液流量，固体制剂投加量，液体输出流量，作业时间等参数，并能通过DCS对其进行记录。

（4）本发明适用于高浓度的砂性污染土壤，只要调节好淋洗流量和浓度等相关参数，即可有效地修复污染物。

（5）本发明通过淋洗剂种类和浓度等相关参数的调整，也可以用来高效淋洗修复其他类型的重金属污染土壤和污染物。

（6）本发明能够根据污染物的类型，既可以配置固体制剂，也可以配置液体淋洗剂。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的原理图。

图中：1. 土壤进料斗，2. 定量给料机，3. 上料皮带机，4. 多层振动筛，5.沉淀回用水箱，6.溜槽，7. 滚筒洗石机，8. 集水箱，9.砾石出料皮带机，10. 螺旋洗砂机，11.沙砾出料皮带机，12.渣浆泵，13.输液泵，14. 直线脱水筛，15. 淋洗搅拌装置，16.螺杆泵，17.板框压滤机。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述。

实施例一

如图1所示，一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，由三级串联式的筛分系统以及深度污水处理系统组成，初级筛分系统包括土壤进料斗1、定量给料机2，可实现土壤的初级破碎、筛分和定量控制；二级筛分系统包括多层振动筛4、滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10和出料皮带机，可实现土壤的二级筛分，达到减量化要求；三级筛分系统包括沉淀回用水箱5、直线脱水筛14、淋洗搅拌装置15和加药装置，可实现土壤三级精细筛分﹑精准加药；深度污水处理系统包括调节池单元﹑Fenton反应单元﹑混凝-气浮单元﹑中间水箱﹑石英砂过滤器﹑活性炭过滤器﹑污泥池单元，对淋洗后的重金属废水进行深度水处理，可实现淋洗用水回用。其中，土壤进料斗1的出料口与定量给料机2的进料口相连，定量给料机2的出料口通过上料皮带机3与多层振动筛4的进料口相连；多层振动筛4的粗料出口通过溜槽6与滚筒洗石机7相连，砂粒出口与螺旋洗砂机10相连，下部浆液出口与沉淀回用水箱5相连；滚筒洗石机7的砾石出口与砾石出料皮带机9相连，滚筒洗石机7的下部设有与其相连的集水箱8，集水箱8的粘粒混合液出口通过管路与沉淀回用水箱5相连，滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10第一道喷淋洗涤后的液体进入沉淀回用水箱5，沉淀回用水箱5溢流水腔的上清液出口通过输液泵13分别与多层振动筛4以及滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第一道淋洗装置相连，对多层振动筛4以及滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第一道淋洗提供洗涤水，滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第二道淋洗装置通过清水泵与清水箱相连，滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10第二道喷淋洗涤后的洗涤液进入沉淀回用水箱5；沉淀回用水箱5的出口通过渣浆泵12与直线脱水筛14相连，直线脱水筛14的粘粒混合液出口通过管路与沉淀回用水箱5相连，直线脱水筛14的细砂出口通过管路与螺旋洗砂机10相连；渣浆泵12通过分支管路与淋洗搅拌装置15相连，淋洗搅拌装置15通过螺杆泵16与板框压滤机17相连，板框压滤机17的出水口通过中间水池与深度污水处理系统相连。

另外，在上述管路上设有阀附件及仪器仪表；沉淀回用水箱5与渣浆泵12之间设有回流管路；在分支管路上设有阀门；沉淀回用水箱5通过清水补充管路清水源相连；喷淋搅拌装置15通过加药管路与加药装置相连；多层振动筛4的筛网孔隙为2～10mm，多层振动,4包含三层筛网，每一层筛网设有喷淋装置用以对土壤进行初步淋洗，该喷淋装置通过管路及输液泵12与沉淀回用水箱5的溢流水腔相连，第一层筛网的孔隙为10mm，第二层筛网的孔隙为5mm，第三层筛网的孔隙为2mm，多层振动筛4对土壤进行分层筛选，第一层筛网截留的粗料进入滚筒洗石机7，第二层筛网、第三层筛网截留的砂粒进入螺旋洗砂机10，第三层筛网的筛下物直接落入沉淀回用水箱5；土壤进料斗1为框架结构，框架的上部为多个间距100mm的钢格筛，钢格筛通过铰链单侧固定在框架上，框架的下部出料口正对定量给料机2，为便于土壤输送，该框架结构的外形设计为斗状，其框架采用双层衬板制作，振动电机安装在外层衬板上并与钢格筛相连以带动钢格筛动作，对土壤进行初步筛选、破碎，便于料斗均匀出料；沉淀回用水箱5内设有锯齿状隔板，将沉淀回用水箱5的内部空间分为泥渣腔和溢流水腔，泥渣腔与渣浆泵12相连，渣浆泵12设置有回流管路，渣浆泵12抽出的泥浆经过回流管路后返回沉淀回用水箱5的泥渣腔，使泥水扰动搅拌，从而防止沉淀，溢流水腔与输液泵13相连，使得沉淀回用水箱5对多层振动筛4进行湿法筛分，并对滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第一道喷淋提供洗涤水。

喷淋搅拌装置15包括六个并排布置的罐体，该罐体放置于喷淋搅拌装置15的框架内，并与加药装置相连，罐体上设有pH计、温度计、液位计，并且pH计、温度计、液位计分别与电气控制系统相连，罐体的进料口通过分支管路与渣浆泵12相连，出料口通过螺杆泵16以及管道与板框压滤机17连接。调节池单元通过抽水泵与Fenton反应单元相连，Fenton反应单元的出水口与混凝-气浮单元相连，混凝-气浮单元的上层排渣口与污泥池单元相连，污泥池与板框压滤机17相连，混凝-气浮单元的下层出水口与中间水箱相连，中间水箱通过抽水泵与石英砂过滤器相连，石英砂过滤器的出水口与活性炭过滤器相连，活性炭过滤器与清水池相连，清水池与石英砂过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水进口相连。活性炭过滤器的进、出水口分别位于活性炭过滤器上部、底部，活性炭过滤器的进水口高于其内活性炭柱的进水口。

土壤进料斗1、定量给料机2、上料皮带机3、多层振动筛4、皮带输送机、滚筒洗石机7、砾石出料皮带机9、螺旋洗砂机10、砂粒出料皮带机11、渣浆泵12、输液泵13、直线脱水筛14、淋洗搅拌装置15、加药装置、螺杆泵16、板框压滤机17、以及混凝-气浮机﹑英砂过滤器﹑活性炭过滤器等分别与电气控制系统相连。

工作时，土壤进入土壤进料斗1并在土壤进料斗1内完成初级破碎、筛分，然后经过定量给料机2和上料皮带机3输送至多层振动筛4。

多层振动筛4对土壤进行多级筛分，将土壤分为直径大于10mm的粗料、直径在2～10 mm的砂砾以及直径小于2mm的黏粒/细粒。将直径大于10mm的粗料，通过与溜槽6相连的皮带输送机进入滚筒洗石机7，在滚筒洗石机7内经过两道淋洗后，洗涤干净的粗料进入砾石出料皮带机9后被其输送到粗料堆放区；

将直径在2～10 mm的砂砾，经皮带输送机进入螺旋洗砂机10，在螺旋洗砂机10内经过两道淋洗后，洗涤干净的砂砾进入砂粒出料皮带机11后被其输送到砂砾堆放区；

直径小于2mm的黏粒/细粒与淋洗液的混合液直接落入到沉淀回用水箱5。在洗土作业时，当沉淀回用水箱5的液位达到一定高度时，启动渣浆泵12，渣浆泵12的输出管路设置回流管路，回流水使沉淀回用水箱5的泥渣腔中的泥水扰动，从而使土水均质化，在沉淀回用水箱5的泥渣腔中当混合液处于混合均匀的状态时渣浆泵12再将粘粒混合液输送到直线脱水筛14对粘粒混合液进行分级，直线脱水筛14分级后的含有0.3 mm以下的土壤颗粒的粘粒混合液返回沉淀回用水箱5的泥渣腔，0.3~2 mm的细砂进入螺旋洗砂机10经过洗涤后干净后排出。

本实施例的装置对清洗水进行处理，采用输液泵对多层振动筛4以及滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第一道淋洗提供洗涤水，多层振动筛4的洗涤水随粘粒直接进入沉淀回用水箱5，滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10第一道喷淋洗涤后的水进入沉淀回用水箱5；采用清水泵对滚筒洗石机7、螺旋洗砂机10的第二道淋洗提供洗涤水，第二道喷淋洗涤后的水通过管道和离心泵进入到沉淀回用水箱5内。

本实施例的装置对含污染物粘粒/细粒处理：当沉淀回用水箱5内液位达到一定高度时，电动调节阀关闭沉淀回用水箱5到多层振动筛4喷淋的管路，电动调节阀打开沉淀回用水箱5到淋洗搅拌装置15的管路，渣浆泵12向淋洗搅拌装置15输送泥水混合物；若沉淀回用水箱5内液位过低，可通过沉淀回用水箱5的清水补充管路对沉淀回用水箱5进行补水作业；通过加药管路对淋洗搅拌装置15内的粘粒混合液进行加药作业并机械搅拌，使污染物从土相转移到水相；洗脱完成后，沉淀物通过螺杆泵16输送到板框压滤机17进行泥水分离；

本实施例的装置对含污染物废水处理：分离后的水经过多级沉淀后依次经过到石英砂过滤和活性炭吸附后进入淋洗搅拌装置15前的粘粒混合液输送管路进行回用；石英砂过滤罐和活性炭吸附罐上设有反冲洗管路以防止石英砂过滤罐和活性炭吸附罐堵塞；电气控制系统单独集中在集装箱内，为整套系统提供动力及对整套系统进行控制。

上述淋洗搅拌装置15、卸料开关、位于淋洗罐中的过滤防堵塞装置，分别用于对污染物的搅拌混合沉淀，污染物排出的启闭，防止泥沙堵塞淋洗废液排放口；废液取样口用于监控废液污染物含量；搅拌器用来使药剂与粘粒混合液混合均匀，液位计和溶液浓度检验装置，用来监控和调节淋洗搅拌装置中药剂的体积和浓度；电磁阀、电动泵和流量计用来控制输送至淋洗搅拌装置15中淋洗剂的流速及用量；电控柜上的触摸屏操作系统用于控制所有设施的运行，报警器对淋洗剂和物料的数量进行预警。

电气控制系统与触摸屏操作系统相连，通过触摸屏操作系统选择手动操作或自动运行，也可以选择配制固体制剂或液体制剂或回收试剂，并设置投加比例相关参数，以及显示即时的淋洗剂浓度、体积、流量参数；给出触摸屏操作系统的实现过程，如何用于控制所有设施的运行的过程。当淋洗剂贮存罐中液体位于低液位时，报警器也会发出警报，同时，电磁阀关闭，电动泵停止向淋洗搅拌装置中泵送淋洗剂，另一个电动泵开始运行将淋洗滤液储存罐中的试剂泵入淋洗剂贮存罐中，此时系统会自动打开进水电磁阀，并启动投料电机和液体搅拌器，开始配料，待混合制剂罐中液位达到高位时，电磁阀开启，电动泵重新启动。

触摸屏操作系统通过无线网络连接到电脑的DCS控制系统，通过DCS系统中的数据报表记录整个淋洗过程中的进水流量、固体制剂添加量、液体输出流量、时间相关信息，起到监测和统计的作用。

本发明的修改方法是将污染物壤置于淋洗搅拌装置中，利用配制的淋洗剂对其进行淋洗处理，所产生的淋洗废液经过阻隔材料净化后回收再利用。当淋洗剂贮存罐中液体制剂超过低位时，系统自动启动电动泵将淋洗滤液储存罐中的回收试剂泵入淋洗剂贮存罐中，同时，也可以通过料斗进料加入自来水配制新的淋洗剂，淋洗剂浓度通过溶液浓度检验装置进行监控。通过淋洗剂同污染物在淋洗搅拌装置中发生反应，阻隔材料净化回收淋洗废液，达到修复污染物的目的。将淋洗系统，淋洗废液回收系统与控制系统有机组合在一起，形成一套完整的闭路循环原地异位/异位淋洗修复装置，能够用于高浓度污染土壤和废弃物（尾矿渣、底泥）的快速有效修复，同时，不产生二次污染实现零排放且节能、高效、安全、环保。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：由三级串联式的筛分系统以及深度污水处理系统组成，初级筛分系统包括土壤进料斗、定量给料机，二级筛分系统包括多层振动筛、滚筒洗石机、螺旋洗砂机和出料皮带机，三级筛分系统包括沉淀回用水箱、直线脱水筛、淋洗搅拌装置和加药装置。

2.根据权利要求1所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述深度污水处理系统包括调节池单元﹑Fenton反应单元﹑混凝-气浮单元﹑中间水箱﹑石英砂过滤器﹑活性炭过滤器﹑污泥池单元。

3.根据权利要求2所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述土壤进料斗、定量给料机、多层振动筛、滚筒洗石机、螺旋洗砂机、出料皮带机、沉淀回用水箱、直线脱水筛、淋洗搅拌装置、加药装置、调节池单元﹑Fenton反应单元﹑混凝-气浮单元﹑中间水箱﹑英砂过滤器﹑活性炭过滤器﹑污泥池单元分别与电气控制系统相连。

4.根据权利要求1所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述土壤进料斗的出料口与定量给料机的进料口相连，所述定量给料机的出料口通过上料皮带机与多层振动筛的进料口相连；所述多层振动筛的粗料出口通过溜槽与滚筒洗石机相连，砂粒出口与螺旋洗砂机相连，浆液出口与沉淀回用水箱相连；所述滚筒洗石机的砾石出口与砾石出料皮带机相连，所述滚筒洗石机的下部设有与其相连的集水箱，所述滚筒洗石机的集水箱、螺旋洗砂机的出液口与沉淀回用水箱相连，所述沉淀回用水箱的上清液通过输液泵分别与多层振动筛以及滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第一道淋洗装置相连，所述滚筒洗石机、螺旋洗砂机的第二道淋洗装置通过清水泵与清水箱相连；所述沉淀回用水箱的出口通过渣浆泵与直线脱水筛相连，所述直线脱水筛的粘粒混合液出口与沉淀回用水箱相连，所述直线脱水筛的细砂出口与螺旋洗砂机相连；所述渣浆泵通过分支管路与淋洗搅拌装置相连，所述淋洗搅拌装置通过螺杆泵与板框压滤机相连，所述板框压滤机的出水口通过中间水池与深度污水处理系统相连。

5.根据权利要求4所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：在所述管路上设有阀附件及仪器仪表；所述沉淀回用水箱与渣浆泵之间设有回流管路；在所述分支管路上设有阀门；所述沉淀回用水箱通过清水补充管路清水源相连；所述喷淋搅拌装置通过加药管路与加药装置相连；所述多层振动筛的筛网孔隙为2～10mm；所述土壤进料斗为框架结构，框架的上部通过铰链与钢格筛铰接，下部具有朝向定量给料机的出料口；所述沉淀回用水箱内设有锯齿状隔板，将沉淀回用水箱的内部空间分为泥渣腔和溢流水腔，所述泥渣腔与渣浆泵相连，所述溢流水腔与输液泵相连。

6.根据权利要求5所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述多层振动筛包括三层筛网，每一层筛网设有喷淋装置，第一层筛网的孔隙为10mm，第二层筛网的孔隙为5mm，第三层筛网的孔隙为2mm。

7.根据权利要求5所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述喷淋搅拌装置包括一组并排布置的罐体，所述罐体放置于喷淋搅拌装置的框架内，并与加药装置相连，所述罐体上设有pH计、温度计、液位计，所述pH计、温度计、液位计分别与电气控制系统相连，所述罐体的进料口通过分支管路与渣浆泵相连，出料口通过螺杆泵泵送经管道与板框压滤机连接。

8.根据权利要求2所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述调节池单元通过抽水泵与Fenton反应单元相连，所述Fenton反应单元的出水口与混凝-气浮单元相连，所述混凝-气浮单元的上层排渣口与污泥池单元相连，所述污泥池与板框压滤机相连，所述混凝-气浮单元的下层出水口与中间水箱相连，所述中间水箱通过抽水泵与石英砂过滤器相连，所述石英砂过滤器的出水口与活性炭过滤器相连，所述活性炭过滤器与清水池相连。

9.根据权利要求8所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述清水池与石英砂过滤器、活性炭过滤器的反冲洗水进口相连。

10.根据权利要求9所述一种重金属及有机物复合污染土壤的淋洗修复装置，其特征在于：所述活性炭过滤器的进、出水口分别位于活性炭过滤器上部、底部，所述活性炭过滤器的进水口高于其内活性炭柱的进水口。

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