CN116177846B - 一种土壤淋洗泥浆的脱水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及土壤脱水技术领域，提供了一种土壤淋洗泥浆的脱水系统，至少包括：絮凝池，具有泥浆进口与泥浆出口，絮凝池能够对泥浆进行净化并对净化后的泥浆进行初步脱水；密闭压力输送腔，设置在絮凝池的下游，密闭压力输送腔的腔体内保持预设的压力，适于对初步脱水的泥浆进行再次脱水；电渗透脱水设备，设置在密闭压力输送腔的下游，适于对再次脱水的泥浆进行末次脱水，以获取干化的土壤。本发明提供的土壤淋洗泥浆的脱水系统，利用重力作用在絮凝池中实现泥浆的初步脱水，利用压力作用在密闭压力输送腔中实现泥浆的再次脱水，最后利用电渗的耦合作用在电渗透脱水设备中对泥浆进行末次脱水，能够缩短泥浆的脱水处理时间和提高脱水效果。

Description

一种土壤淋洗泥浆的脱水系统

技术领域

本发明涉及土壤脱水技术领域，具体涉及一种土壤淋洗泥浆的脱水系统。

背景技术

目前土壤淋洗修复主要有两种工艺：第一种是“洗净工艺”，即将土壤中的污染物迁移至淋洗液，然后对淋洗液进行处理达到去除污染的目的；第二种是“减量浓缩工艺”，即通过淋洗将土壤中被污染的部分进行有效分离，将粗颗粒表面污染物洗脱，浓缩至脱水泥饼中，实现粗颗粒污染的去除，并对脱水土壤进行处理与处置。但上述工艺均面临淋洗过程中泥浆的脱水问题。

现有技术中提出一种土壤淋洗泥浆的脱水系统及其方法，将淋洗泥浆与絮凝剂充分混合反应后，泵送进入脱水平台上的土工管袋内；淋洗泥浆在土工管袋内依靠重力及泵送压力实现泥水分离、脱水减容；但是，土工管袋内的淋洗泥浆需要经过一周左右时间脱水固结，脱水时间长、效率低。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于现有技术中土壤淋洗泥浆的脱水系统及其方法，土工管袋内的淋洗泥浆需要经过一周左右时间脱水固结，脱水时间长、效率低，从而提供一种土壤淋洗泥浆的脱水系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种土壤淋洗泥浆的脱水系统，至少包括：絮凝池，具有泥浆进口与泥浆出口，所述絮凝池能够对泥浆进行净化处理，并对净化后的泥浆进行初步脱水；密闭压力输送腔，设置在所述絮凝池的下游，所述密闭压力输送腔的腔体内保持预设的压力，适于对初步脱水的泥浆进行再次脱水；电渗透脱水设备，设置在所述密闭压力输送腔的下游，适于对再次脱水的泥浆进行末次脱水，以获取干化的土壤。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括搅拌器与加药器；所述絮凝池为顶部敞口的结构，所述搅拌器的搅拌头自所述絮凝池的敞口伸入所述絮凝池内；所述加药器设置在所述絮凝池的外部，所述加药器的加药口与所述絮凝池的内部相连通。

进一步地，所述搅拌器的搅拌杆为伸缩杆。

进一步地，所述絮凝池的底部设置有升降台，所述升降台的台面平行于所述絮凝池的底面设置；所述升降台的台面上设置有若干透水的微孔，以使所述升降台露出水面时其上的泥浆中所含的水能够从所述微孔沥出。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括絮凝池排水设备，设置在所述絮凝池的侧壁，沿所述絮凝池的高度方向上所述絮凝池排水设备具有自上而下间隔设置的第一排水口与第二排水口；所述升降台未升起时所述絮凝池通过所述第一排水口排水；所述升降台升起时所述絮凝池通过所述第二排水口排水。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括水位报警器，设置在所述絮凝池的侧壁上，所述水位报警器的高度不超过所述泥浆进口的高度。

进一步地，所述密闭压力输送腔的腔体内设置有用于输送泥浆的运泥履带，所述絮凝池中的泥浆通过泥浆泵输送至所述运泥履带上；所述运泥履带背对泥浆的一面设置有加热抽水装置，所述加热抽水装置能够对所述运泥履带上的泥浆进行加热并抽吸泥浆中的水分；所述运泥履带的下游设置有抽吸管以及与所述抽吸管相连的真空抽水泵，所述密闭压力输送腔内的水分通过所述真空抽水泵抽出。

进一步地，所述电渗透脱水设备包括空压机、阴极履带、第一传送轮、阳极履带、第二传送轮以及排土板；所述阴极履带与所述密闭压力输送腔的出口相对接，适于承载从所述密闭压力输送腔运输的泥浆，所述阴极履带受所述第一传送轮的驱动能够沿水平方向运动；所述阳极履带平行于所述阴极履带设置，所述阳极履带受所述第二传送轮的驱动能够沿水平方向运动；所述空压机设置在所述阳极履带背对所述阴极履带的一面，所述阳极履带受所述空压机的驱动能够挤压所述阴极履带上的泥浆；所述排土板设置在所述阴极履带的下游，干化后的土壤从所述排土板排出。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括板状抽水装置，设置在所述阴极履带背对所述阳极履带的一面，所述板状抽水装置能够将所述阴极履带上的泥浆中脱除的水分抽出。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括阴极加热板，设置在所述阴极履带背对所述阳极履带的一面，所述阴极加热板能够对所述阴极履带上的泥浆进行加热烘干。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括布泥器，设置在所述密闭压力输送腔的出口处，所述布泥器的布泥口朝向所述阴极履带设置，适于将所述运泥履带上的泥浆输送至所述阴极履带上。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括污水处理池，所述絮凝池中脱除的水分、所述密闭压力输送腔中脱除的水分以及所述电渗透脱水设备脱除的水分均排入所述污水处理池中；所述污水处理池内经处理调质后的水体通过输水管道回流至所述絮凝池。

本发明技术方案，具有如下优点：

本发明提供的土壤淋洗泥浆的脱水系统，利用重力作用在絮凝池中实现泥浆的初步脱水，利用压力作用在密闭压力输送腔中实现泥浆的再次脱水，最后利用电渗的耦合作用在电渗透脱水设备中对泥浆进行末次脱水，能够缩短泥浆的脱水处理时间和提高脱水效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的土壤淋洗泥浆的脱水系统的示意图；

图2为本发明实施例中的土壤淋洗泥浆的脱水系统中密闭压力输送腔处的放大示意图；

图3为本发明实施例中的土壤淋洗泥浆的脱水系统中电渗透脱水设备处的放大示意图。

1、搅拌器；2、泥浆进口；3、水位报警器；4、加药器；5、加药口；6、升降台；7、泥浆泵；8、密闭压力输送腔；9、加热抽水装置；10、运泥履带；11、絮凝池排水设备；12、真空抽水泵；13、输水管道；14、真空抽水泵的排水口；15、布泥器；16、抽吸管；17、污水处理池；18、布泥口；19、空压机：20、板状抽水装置；21、阴极履带；22、阳极履带；23、第二传送轮；24、阴极加热板；25、阴极排水管；26、排土板；27、第一传送轮；28、絮凝池；29、电渗透脱水设备。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例提供一种土壤淋洗泥浆的脱水系统，至少包括：絮凝池28，例如，絮凝池28可以为圆柱形或者长方体状的结构，絮凝池28的顶部为敞口，絮凝池28具有泥浆进口2与泥浆出口，待处理的泥浆从泥浆进口2输送至絮凝池28中，经絮凝池28初步脱水后的泥浆从泥浆出口排出絮凝池28。其中，泥浆出口连接泥浆泵7。

例如，加药器4设置在絮凝池28的外部，加药器4的加药口5与絮凝池28的内部相连通，加药器4中用于净化土壤的絮凝剂能够经加药口5进入絮凝池28中。

例如，搅拌器1的搅拌头自絮凝池28的敞口伸入絮凝池28内；例如，可以根据絮凝池28的尺寸设计多个搅拌器1，在搅拌器1的作用下，絮凝池28内的泥浆能够与药剂混合均匀。例如，搅拌器1的搅拌杆为伸缩杆，当搅拌完成后，在搅拌杆的作用下搅拌头能够向上收起。

例如，絮凝池28的底部设置有升降台6，升降台6的尺寸可以与絮凝池28的底面尺寸保持一致，升降台6的台面平行于絮凝池28的底面设置；升降台6的台面上设置有若干透水的微孔，以使升降台6露出水面时其上的泥浆中所含的水能够从微孔沥出。例如，升降台6可以为液压式的升降台6。

例如，絮凝池28的侧壁上设置有絮凝池排水设备11，沿絮凝池28的高度方向上絮凝池排水设备11具有自上而下间隔设置的第一排水口与第二排水口；升降台6未升起时絮凝池28通过第一排水口排水；升降台6升起时絮凝池28通过第二排水口排水。

例如，可以在絮凝池28的侧壁上设置水位报警器3，水位报警器3的高度不超过泥浆进口2的高度，当泥浆接触水位报警器3时能够触发报警，此时停止进泥。

其中，对于密闭压力输送腔8而言，设置在絮凝池28的下游，密闭压力输送腔8的腔体内保持预设的压力，该预设的压力大于外部的大气压，能够进一步压缩泥浆的体积从而挤出部分水分。例如，密闭压力输送腔8可以是一个基本密闭的环境，可以通过抽真空的方式维持密闭压力输送腔8内的压力，还可以在运泥履带10的上方安装上履带、或加压板，利用上履带、加压板以及抽真空等方法对土体施加压力，起到对土壤的一种挤压作用，有利于土壤与运泥履带10的贴合，起到脱水的辅助作用。

其中，密闭压力输送腔8的腔体内设置有用于输送泥浆的运泥履带10，运泥履带10可为直线型，也可为螺旋型。升降台6上的泥浆通过泥浆泵7输送至运泥履带10上，泥浆跟随运泥履带10运动向下游转移。

如图2所示，例如，在运泥履带10背对泥浆的一面设置有加热抽水装置9，能够对运泥履带10上的泥浆进行加热并抽吸泥浆中的水分，体积被压缩后的泥浆在加热抽水装置9的作用下，进一步被脱水。

例如，加热抽水装置9同时具有加热功能和抽吸功能，加热功能可以由加热板实现，加热板采用低温加热，加热温度的范围为40℃-60℃，热量可以在密闭压力输送腔8内聚集。加热板上可以设置抽水孔，抽水孔上布置微孔不锈钢网，防止土壤落入抽水孔；不锈钢网可以设置定时震动，以震开堵塞颗粒。抽水孔与加热抽水装置9中的抽水部分连接，及时抽去土壤的部分自由水。

例如，运泥履带10的下游设置有抽吸管16以及与抽吸管16相连的真空抽水泵12，抽吸管16将真空抽水泵12与加热抽水装置9连接，起到抽吸桥梁的作用，将水分从加热抽水装置9中抽出。

其中，电渗透脱水设备29，设置在密闭压力输送腔8的下游，适于对再次脱水的泥浆进行末次脱水，以获取干化的土壤。

如图3所示，具体的，电渗透脱水设备29包括空压机19、阴极履带21、第一传送轮27、阳极履带22、第二传送轮23以及排土板26；阴极履带21与密闭压力输送腔8的出口相对接，适于承载从密闭压力输送腔8运输的泥浆。例如，可以在密闭压力输送腔8的出口处设置布泥器15，布泥器15的布泥口18朝向阴极履带21设置，运泥履带10上的泥浆经布泥器15被均匀铺设在阴极履带21上。例如，布泥器15可以采用现有技术中的布泥器15。

阴极履带21受第一传送轮27的驱动能够沿水平方向运动；阳极履带22平行于阴极履带21设置，阳极履带22受第二传送轮23的驱动能够沿水平方向运动。例如，阳极履带22和阴极履带21可以为金属材质，如钛、不锈钢等，阳极履带22可镀导电涂层。

其中，空压机19设置在阳极履带22背对阴极履带21的一面，阳极履带22受空压机19的驱动能够挤压阴极履带21上的泥浆；排土板26设置在阴极履带21的下游，干化后的土壤从排土板26排出。

例如，可以在阴极履带21背对阳极履带22的一面设置板状抽水装置20，板状抽水装置20的尺寸与阴极履带21的尺寸相匹配，能够将阴极履带21上的泥浆中脱除的水分抽出。

其中，板状抽水装置20与加热抽水装置9相似，区别在于板状抽水装置20没有加热功能：板状抽水装置20可以为金属板，在板面上设置抽吸孔，施以一定的抽吸力，方便土壤更好的脱水，隔一段时间可用水或气枪冲刷抽吸孔防止堵塞。

例如，可以在阴极履带21背对阳极履带22的一面设置阴极加热板24，阴极加热板24的尺寸与阴极履带21的尺寸相匹配，阴极加热板24可以位于阴极履带21与板状抽水装置20之间，阴极加热板24贴合阴极履带21，能够对阴极履带21上的泥浆进行加热烘干。

例如，阴极加热板24设置在板状抽水装置20的上方，可以设置成网状或板状，起到一个传热的作用，将热量通过阴极履带21传入土壤。其中，若土壤脱水效果好，可不设置阴极加热板24，如果有一定的粘土导致脱水效果欠佳，则加上阴极加热板24。如此设置，通过板状抽水装置20与阴极加热板24能够进一步减少阴极履带21上泥浆中的水分，缩小阴阳极泥浆之间含水率差。

进一步地，该土壤淋洗泥浆的脱水系统还包括污水处理池17，第一排水口与第二排水口均与污水处理池17相连通，真空抽水泵的排水口14与污水处理池17相连通，板状抽水装置20通过阴极排水管25与污水处理池17相连通，此时絮凝池28中脱除的水分、密闭压力输送腔8中脱除的水分以及电渗透脱水设备29脱除的水分均能够排入污水处理池17中；污水处理池17内经处理调质后的水体可以再通过输水管道13回流至絮凝池28进行循环利用。

其中，泥浆进口2、水位报警器3、加药口5、泥浆泵7以及絮凝池排水设备11与絮凝池28之间均可以设有隔板，在升降台6工作时，隔板可选择性关闭。

本实施例提供的土壤淋洗泥浆的脱水系统，利用重力作用在絮凝池28中实现泥浆的初步脱水，利用压力、热力作用在密闭压力输送腔8中实现泥浆的再次脱水，最后利用电渗的耦合作用在电渗透脱水设备29中对泥浆进行末次脱水，能够缩短泥浆的脱水处理时间和提高脱水效果。

使用时，泥浆从泥浆进口2进入絮凝池28，同时加药器4启动，絮凝剂从加药口5进入絮凝池28，泥浆到达水位报警器3时停止进泥。

之后，进泥和加药的同时搅拌器1启动，将泥浆和药混合均匀，然后搅拌器1停止并上升离开絮凝池28，土壤静置沉降，泥水分离。

之后，关闭第二下排水口，打开第一排水口，抽掉絮凝土壤表面水分；抽完后升降台6上升，土壤水分在重力作用下由微孔落入池底，然后打开第二排水口，排出池底的水。在絮凝池28中，对泥浆进行净化处理，并利用重力的作用对净化后的泥浆进行初步脱水。

之后，升降台6上的土壤由泥浆泵7送入密闭压力输送腔8，密闭压力输送腔8中具有一定的压力，可进一步压缩土壤体积挤出部分水分，土壤顺着运泥履带10向下运输，同时运泥履带10下设置的加热抽水装置9，可对土壤进行加热同时抽吸水分，热量在密闭输送腔内可以停留，有助于去除水分。加热抽水装置9收集的水分由抽吸管16流向真空抽水泵12，再从真空抽水泵的排水口14流出；土壤运输至布泥器15后经布泥口18送至阴极履带21上。

之后，空压机19启动，控制阳极履带22下压与土壤紧密接触。阳极履带22传送轮和阴极履带21传送轮转动，分别带动阳极履带22和阴极履带21运动，开始通直流电，电渗透过程开始，土壤随履带不断运动的过程中逐渐脱水。由于阴极履带21下方设有阴极加热板24以及板状抽水装置20，能够进一步减少阴极土壤的水分，缩小阴阳极土壤之间的含水率差。

之后，干化后的土壤从排土板26排出。

之后，电渗透过程中去除的水分随阴极排水管25流出。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，至少包括：

絮凝池，具有泥浆进口与泥浆出口，所述絮凝池能够对泥浆进行净化处理，并对净化后的泥浆进行初步脱水；

密闭压力输送腔，设置在所述絮凝池的下游，所述密闭压力输送腔的腔体内保持预设的压力，该预设的压力大于外部的大气压，适于对初步脱水的泥浆进行再次脱水；

电渗透脱水设备，设置在所述密闭压力输送腔的下游，适于对再次脱水的泥浆进行末次脱水，以获取干化的土壤；

所述絮凝池的底部设置有升降台，所述升降台的台面平行于所述絮凝池的底面设置；

所述升降台的台面上设置有若干透水的微孔，以使所述升降台露出水面时其上的泥浆中所含的水能够从所述微孔沥出；

还包括絮凝池排水设备，设置在所述絮凝池的侧壁，沿所述絮凝池的高度方向上所述絮凝池排水设备具有自上而下间隔设置的第一排水口与第二排水口；

所述升降台未升起时所述絮凝池通过所述第一排水口排水；

所述升降台升起时所述絮凝池通过所述第二排水口排水；

所述密闭压力输送腔的腔体内设置有用于输送泥浆的运泥履带，所述絮凝池中的泥浆通过泥浆泵输送至所述运泥履带上；

所述运泥履带背对泥浆的一面设置有加热抽水装置，所述加热抽水装置能够对所述运泥履带上的泥浆进行加热并抽吸泥浆中的水分；

所述运泥履带的下游设置有抽吸管以及与所述抽吸管相连的真空抽水泵，所述密闭压力输送腔内的水分通过所述真空抽水泵抽出。

2.根据权利要求1所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括搅拌器与加药器；

所述絮凝池为顶部敞口的结构，所述搅拌器的搅拌头自所述絮凝池的敞口伸入所述絮凝池内；

所述加药器设置在所述絮凝池的外部，所述加药器的加药口与所述絮凝池的内部相连通。

3.根据权利要求2所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

所述搅拌器的搅拌杆为伸缩杆。

4.根据权利要求1所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括水位报警器，设置在所述絮凝池的侧壁上，所述水位报警器的高度不超过所述泥浆进口的高度。

5.根据权利要求1所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

所述电渗透脱水设备包括空压机、阴极履带、第一传送轮、阳极履带、第二传送轮以及排土板；

所述阴极履带与所述密闭压力输送腔的出口相对接，适于承载从所述密闭压力输送腔运输的泥浆，所述阴极履带受所述第一传送轮的驱动能够沿水平方向运动；

所述阳极履带平行于所述阴极履带设置，所述阳极履带受所述第二传送轮的驱动能够沿水平方向运动；

所述空压机设置在所述阳极履带背对所述阴极履带的一面，所述阳极履带受所述空压机的驱动能够挤压所述阴极履带上的泥浆；

所述排土板设置在所述阴极履带的下游，干化后的土壤从所述排土板排出。

6.根据权利要求5所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括板状抽水装置，设置在所述阴极履带背对所述阳极履带的一面，所述板状抽水装置能够将所述阴极履带上的泥浆中脱除的水分抽出。

7.根据权利要求5所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括阴极加热板，设置在所述阴极履带背对所述阳极履带的一面，所述阴极加热板能够对所述阴极履带上的泥浆进行加热烘干。

8.根据权利要求5所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括布泥器，设置在所述密闭压力输送腔的出口处，所述布泥器的布泥口朝向所述阴极履带设置，适于将所述运泥履带上的泥浆输送至所述阴极履带上。

9.根据权利要求1所述的土壤淋洗泥浆的脱水系统，其特征在于，

还包括污水处理池，所述絮凝池中脱除的水分、所述密闭压力输送腔中脱除的水分以及所述电渗透脱水设备脱除的水分均排入所述污水处理池中；

所述污水处理池内经处理调质后的水体通过输水管道回流至所述絮凝池。