CN204182673U - 一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，包括淋洗柱，所述淋洗柱自上而下包括：缩径的入口段，等径延伸的样品填装段，以及与样品填装段可拆卸连接的出口段，所述出口段的顶部设有带过流孔的支撑板，在该支撑板的顶面铺有滤网。本实用新型克服了现有技术中存在的不足之处，解决了现有技术中淋洗装置难以进行大土量实验的问题，在提高淋洗效率的同时，更加方便装置的拆卸和清洗。

Description

一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置

技术领域

本实用新型涉及污染土壤淋洗修复技术领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置。

背景技术

由于人类经济活动产生的污染的不断增加，目前世界上许多地区土壤污染面积不断扩大。中国受污染的耕地面积近2000万公顷，约占耕地总面积的1/5。随着人类对环境认识的逐步加深，污染土壤的修复在国内外都受到了高度重视，也逐渐成为国际环境科学界的热点问题之一。人们已经开发了很多处理方法，而且一些行之有效的污染土壤修复的新成果和新技术还在不断出现。

污染土壤淋洗技术是修复污染土壤的一种新方法，是对污染土壤生物修复的一种补充，使污染土壤修复的系统化成为可能。淋洗法主要使用淋洗剂清洗土壤，使土壤中污染物随淋洗剂流出，然后对淋洗剂及土壤进行后续处理，从而达到修复污染土壤的目的。和其他处理方法相比，土壤淋洗法投资及消耗相对较少，操作人员可不直接接触污染物。土壤淋洗法可以去除土壤中大量的污染物，有着广泛的应用前景，并能限制有害废弃物的扩散范围。因此，目前国内外很多高校和科研院所都在开展土壤淋洗技术的研究。

公开号为203370806U的中国专利文献中公开了一种受污染土壤淋洗装置，该装置包括的淋洗液储存器、淋洗柱、淋洗液清洁柱及淋洗液收集器，其中淋洗柱为敞口的有机玻璃管，从上至下依次装填有受污染土壤层、砂石层和滤膜。蠕动泵将淋洗液储存器中的淋洗液通过管道输送至淋洗柱，对淋洗柱中的受污染土壤层进行淋洗，经砂石层和滤膜过滤，淋洗液进入淋洗液清洁柱，经净化、吸附和过滤后，淋洗液流入淋洗液收集器。

但是，目前现有技术中报道的土壤淋洗装置普遍存在以下缺点：

(1)淋洗柱通常为敞口的有机玻璃管，土壤淋洗过程持续时间一般较长，淋洗柱的敞口会增大淋洗液的蒸发损失，造成淋洗液的浪费，也不利于后续的数据分析，另外，未经打磨的玻璃管内壁比较光滑，在淋洗过程中，可能造成淋洗液从光滑内壁优先流出的情况，降低淋洗效果；

(2)现有技术中的淋洗装置，在进行大土量的实验，由于土层重量过重，会导致滤膜或筛网的变形，从而使淋洗效率大幅度降低；

(3)现有技术中的淋洗装置一般为一个整体，不便于装置的拆卸与清洗。

因此，如何能够对现有土壤淋洗装置进行改进，是本领域技术人员有待解决的技术难题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，本实用新型克服了现有技术中存在的不足之处，解决了现有技术中淋洗装置难以进行大土量实验的问题，在提高淋洗效率的同时，更加方便装置的拆卸和清洗。

一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，包括淋洗柱，所述淋洗柱自上而下包括：缩径的入口段，等径延伸的样品填装段，以及与样品填装段可拆卸连接的出口段。

所述出口段的顶部设有带过流孔的支撑板，在该支撑板的顶面铺有滤网。

重金属污染土壤的有机酸淋洗实验中，土壤淋洗需要较长的时间，而有机酸淋洗液有很强的挥发性，如不采取有效措施，淋洗液中的有效组分会随着淋洗实验的进行不断降低，从而很难准确判断淋洗液对污染土壤中重金属的淋洗去除效果，进而影响实验最终的准确性。

本实用新型中，淋洗柱入口段为缩径设计，这一改进可以大幅度降低淋洗液中有效成分的挥发损失，可以得到更精确的实验数据，也不会造成大量淋洗液的浪费；淋洗柱的样品填装段在填装之前，内壁需经砂纸打磨，粗糙处理后的内壁可以有效避免淋洗液从光滑内壁优先流出，进而保证污染土壤能够被淋洗液充分淋洗；淋洗柱的样品填装段和出口段为可拆卸连接，方便对装置进行拆卸和清洗。

所述滤网在支撑板的支撑下，承重性能大幅度提高，即使在大土量实验中，样品填装段中待淋洗土层重量过重的情况下，遇压的滤网也不会轻易变形，从而保证了滤网应有的拦截和过滤效果。

本实用新型增强了淋洗效果，有效地降低了淋洗液中有效成分的挥发损失，提高了实验结果的可靠性，同时还有利于实验人员对后续实验数据进行准确分析。

淋洗过程中，淋洗柱入口段的缩径设计可以有效减少淋洗液挥发量，其中缩径的直径越小，相应的淋洗液发挥量也会越少，但装置还需考虑不同部位连接和样品填装的方便性等问题，作为优选，缩径的直径为淋洗柱全径的1/2。

本实用新型重金属污染土壤的有机酸淋洗装置还设有通过管路与入口段连通的淋洗液存储器，以及位于出口段正下方的淋洗液收集器。淋洗液存储器与淋洗柱之间以蠕动泵相连，所述蠕动泵输入端的泵管浸入到淋洗液存储器中，淋洗出来的淋洗液经淋洗柱出口段进入位于出口段正下方的淋洗液收集器，所述淋洗液收集器口用锡纸封盖进行封口，仅在中部开有一个便于出口段出液管插入的小孔，以降低实验中淋洗液因较长淋洗时间而造成的挥发损失。

所述淋洗柱进口配有封盖，该封盖上设有用于穿设管路的开孔。淋洗柱进口封盖的设置可以进一步降低淋洗液发挥量，封盖上的开口方便输出端的泵管穿过封盖与淋洗柱入口段连通。

所述出口段为倒锥形，倒锥形的底端带有出液管。倒锥形出口段有利于淋洗液的汇集，出液管经锡纸封盖的小孔插入到淋洗液收集器中。

所述样品填装段与出口段之间通过法兰连接。本实用新型仅通过法兰的拆卸就可实现样品填装段与出口段的分离，极大的方便了装置的拆卸和清洗。

所述滤网的外周带有密封边，该密封边压紧于样品填装段与出口段之间的法兰。法兰还可以起到固定滤网的作用，固定在样品填装段与出口段之间的滤网位置不会随意移动，从而保证了滤网应有的拦截和过滤效果，淋洗柱中样品填装段的土壤也不会轻易随着淋洗液进入淋洗液收集器。

所述支撑板与出口段为一体结构。一体结构简化了淋洗装置，使装置组装、拆卸更为方便。

所述过流孔均匀分布在支撑板上。均匀分布的过流孔保证了从各个位置淋洗出来的淋洗液均能很顺利地通过支撑板。

所述过流孔为圆孔，所述圆孔的直径为3-8mm。圆形过流孔的设计是为了方便淋洗出来的淋洗液顺利通过淋洗柱出口段进入到淋洗液收集器中，但同时还需考虑支撑板对滤网的承重效果，将过流孔的直径选择为3-8mm，即使在大土量实验中，样品填装段中待淋洗土层重量过重的情况下，被支撑板所支撑的滤网遇压也不会轻易变形，方便淋洗液的流出的同时，还保证了滤网应有的拦截和过滤效果。

为了方便淋洗液的流出，同时保证支撑板对滤网的最佳承重效果，作为优选，过流孔的直径为5mm。

本实用新型，与传统土壤淋洗装置相比淋洗效率更高，其中淋洗柱出口段的支撑板与滤网的配合，解决了现有技术中淋洗装置难以进行大土量实验的问题，淋洗柱样品填装段与出口段通过法兰连接，极大的方便了装置的拆卸和清洗，淋洗柱进口的封盖和淋洗液收集器的锡纸封口都在很大程度上减少了淋洗液的挥发量，增加了实验数据的可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型重金属污染土壤的有机酸淋洗装置的结构示意图图。

图2为出口段支撑板处的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合具体附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、图2所示，本实用新型重金属污染土壤的有机酸淋洗装置包括淋洗柱17、淋洗液收集器11以及相配套的淋洗液存储器1和蠕动泵3。

淋洗柱17的直径为10cm、高度为25cm，固定在铁架台12上，淋洗柱17自上而下包括缩径的入口段5，等径延伸的样品填装段6，以及与样品填装段6可拆卸连接的出口段9。

淋洗液存储器1与淋洗柱17之间以蠕动泵3相连，蠕动泵3输入端通过泵管2A(BPT泵管)连通至淋洗液存储器1中，蠕动泵3输出端通过泵管2B(BPT泵管)穿过淋洗柱封盖4开孔与淋洗柱入口段5连通，入口段5的入口处设置淋洗柱封盖4可以进一步降低淋洗液发挥量，样品填装段6的底部设有法兰7A，出口段9为倒锥形，出口段9的顶部设有带过流孔15的支撑板16，支撑板16外沿设有法兰7B，样品填装段6和出口段9通过法兰7A和法兰7B固定连接，支撑板16的顶面铺有滤网8，滤网8的外周带有密封边，该密封边压紧于样品填装段6与出口段9之间的法兰，倒锥形的出口段9底端带有的出液管插入位于出口段9正下方的淋洗液收集器11，淋洗液收集器11进口用锡纸封盖10封口，仅在该锡纸封盖10的中部开有一个便于出液管插入的小孔，以减少实验中淋洗液因较长淋洗时间而造成的挥发损失。

淋洗柱入口段5的缩径设计可以减少淋洗液挥发量，其中缩径的直径越小，相应的淋洗液发挥量也会越少，但装置还需考虑不同部位连接和样品填装的方便性等问题，作为优选，缩径的直径为淋洗柱17全径的1/2，本具体实施方式中，缩径的直径为5cm。

支撑板16与淋洗柱出口段9为一体结构，支撑板16上均匀分布着若干个圆形过流孔15，为了方便淋洗液流出的同时，保证支撑板16对滤网8的最佳承重效果，作为优选，过流孔15的直径为5mm。

本实用新型重金属污染土壤的有机酸淋洗装置在使用时，淋洗液存储器1中的淋洗液在蠕动泵3的作用下，分别经过输入端的泵管2A、蠕动泵3和输出端的泵管2B进入淋洗柱的入口段5，淋洗液从入口段5进入到内壁粗糙的样品填装段6，首先经过样品填装段6中污染土壤14上层的砾石层13，砾石层13可以使淋洗液分布均匀，增强淋洗效果，接着淋洗液均匀渗入到污染土壤14中对其进行充分淋洗，淋洗完成后，为防止出口段9被淋洗液夹带的土壤堵塞，在污染土壤14下层铺另设一层砾石层用于过滤，通过该砾石层的淋洗液经滤网8和支撑板16后，最后经淋洗柱的出口段9进入位于出口段9正下方的淋洗液收集器11中。

本实用新型，与传统土壤淋洗装置相比淋洗效率更高，其中淋洗柱出口段的支撑板与滤网的配合，解决了现有技术中淋洗装置难以进行大土量实验的问题；淋洗柱样品填装段与出口段通过法兰连接，极大的方便了装置的拆卸和清洗；样品填装段的粗糙处理，保证污染土壤能够被淋洗液充分；淋洗柱进口的封盖和淋洗液收集器的锡纸封口都在很大程度上减少了淋洗液的挥发量。

Claims (9)

1.一种重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，包括淋洗柱，其特征在于，所述淋洗柱自上而下包括：缩径的入口段，等径延伸的样品填装段，以及与样品填装段可拆卸连接的出口段；

所述出口段的顶部设有带过流孔的支撑板，在该支撑板的顶面铺有滤网。

2.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，还设有通过管路与入口段连通的淋洗液存储器，以及位于出口段正下方的淋洗液收集器。

3.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，淋洗柱进口配有封盖，该封盖上设有用于穿设管路的开孔。

4.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述出口段为倒锥形，倒锥形的底端带有出液管。

5.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述样品填装段与出口段之间通过法兰连接。

6.如权利要求5所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述滤网的外周带有密封边，该密封边压紧于样品填装段与出口段之间的法兰。

7.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述支撑板与出口段为一体结构。

8.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述过流孔均匀分布在支撑板上。

9.如权利要求1所述的重金属污染土壤的有机酸淋洗装置，其特征在于，所述过流孔为圆孔，所述圆孔的直径为3-8mm。