CN204747063U - 一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，包括：土壤筛分输送设备、超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备、淋洗剂回收设备和淋洗液存储设备；土壤筛分输送设备设进料口，土壤筛分输送设备的出料端与超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备和淋洗剂回收设备依次连接；淋洗液存储设备分别与超声强化淋洗设备和淋洗剂回收设备连接。将超声强化淋洗设备与淋出液处理、回收设备有机结合，形成效率高、时间短、风险低的异位土壤淋洗修复系统，超声强化淋洗系统处理时间、功率、淋洗剂用量等参数均可通过电控设备调节，能用于高浓度铬污染土壤(包括含有难淋洗的三价铬污染土壤)的快速修复。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤修复领域，特别是涉及一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统。
背景技术
随着铬矿开采、冶炼、铬盐制造、电镀、制革、印染等相关产业的发展，我国土壤重金属铬污染事件时有发生。受污染的场地中，土壤总铬(主要以六价和三价形态存在)可以达到10500mg/kg，其中六价铬浓度可以达到10000mg/kg，远远超过我国《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)的三级标准400mg/kg及《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》(HJ350-2007)的B级标准610mg/kg。土壤中的重金属元素铬可以通过食物链而进入到人体，并在人体中富集，从而严重影响人体健康。因此有必要采取措施，修复受到铬污染的土壤。
土壤淋洗修复技术作为一种修复重金属污染土壤的有效方法，正在被一些国家研究和应用。土壤淋洗就是将水、或含有助溶剂的溶液直接作用于土壤，从而达到洗脱或解吸附污染物的过程，具有彻底去除土壤中的污染物、修复周期相对较低等特点。通常淋洗剂有化学表面活性剂、生物表面活性剂、酸、碱、螯合剂等。目前，针对不同类型的污染土壤，选择合适的淋洗剂、开发经济有效的设备、研发环保经济的淋出液处理方法，一直环境学术界的研究重点。
目前国内已经有了一些涉及重金属污染土壤淋洗修复设备的实用新型专利和发明专利，然而多数设备在实际应用过程中均存在不同方面的不足。实用新型文献(申请号201420070366.1，申请号201320592906.8)、发明专利文献(申请号201410254486.1、申请号201310225512.3)分别采用搅拌、自然渗透、滚筒淋洗、加压渗透等处理方式去除污染土壤中重金属，存在以下不足：(1)修复效率低，尤其是针对迁移性较差的重金属元素(如三价铬)，简单工艺难以达到修复目标；(2)淋出液难以回收再利用，容易造成二次环境污染。
实用新型内容
基于上述现有技术所存在的问题，本实用新型提供一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，能高效、快速修复重金属铬污染土壤，并以简便方式回收处理淋出液。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，包括：
土壤筛分输送设备、超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备、淋洗剂回收设备和淋洗液存储设备；其中，
所述土壤筛分输送设备设有进料口，所述土壤筛分输送设备的出料端与所述超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备和淋洗剂回收设备依次连接；
所述淋洗液存储设备分别与所述超声强化淋洗设备和淋洗剂回收设备连接。
本实用新型的有益效果为：
(1)通过将强化淋洗与淋出液处理回收再利用有机结合，通过强化淋洗实现快速、经济、有效对高铬污染土壤，尤其是难以淋洗的三价铬污染土壤进行较高效率修复。
(2)通过设置淋出液处理设备和淋洗剂回收设备，可以将超声强化淋洗出来、含大量重金属铬的淋出液高效的处理回收再利用，降低了二次污染风险，同时有效降低因大量使用淋洗剂而形成的成本。
(3)该修复系统可以通过淋洗剂种类和浓度、处理功率和时间、淋出液处理试剂种类和浓度等参数的调整，也可以用来修复其他类型的重金属污染土壤。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。
图1为本实用新型实施例提供的修复系统示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型的保护范围。
下面结合具体实施例对本实用新型的修复系统作进一步说明。
如图1所示，本发明实施例提供一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，用于含有重金属土壤的修复，该修复系统包括：土壤筛分输送设备1、淋洗液存储设备2、超声强化淋洗设备3、泥水沉淀分离设备4、淋出液处理设备5和淋洗剂回收设备6；
其中，土壤筛分输送设备1设有进料口11，土壤筛分输送设备的出料端与超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备和淋洗剂回收设备依次连接；淋洗液存储设备分别与超声强化淋洗设备和淋洗剂回收设备连接。
上述修复系统中，土壤筛分输送设备1由进料口11、20mm孔径筛笼12、筛上物出料口13、筛下物收集槽14和皮带输送机15组成；其中，进料口设在20mm孔径筛笼上，20mm孔径筛笼设有筛上物出料口和筛下物出料口，所筛下物出料口下方依次设有筛下物收集槽和皮带输送机，皮带输送机位于筛下物收集槽下方，该皮带输送机的末端为该土壤筛分输送设备1的出料端。
上述修复系统中，超声强化淋洗设备3包括：电控柜31、触屏操作装置32、淋洗液计量泵33、桨式搅拌器34、多个超声探头35、淋洗槽36和淋洗槽蝶阀37；其中，淋洗槽上端开口与土壤筛分输送设备的出料端连接，该淋洗槽内设有桨式搅拌器和多个超声探头，桨式搅拌器的控制端和多个超声探头均与控制装置电气连接，电控柜31和其上设置的触屏操作装置32作为控制装置，电控柜31上的触屏操作系统32能控制淋洗液计量泵33、桨式搅拌器34、多个超声探头35，可以达到控制淋洗液用量、桨式搅拌器搅拌时间和转速、超声探头的运行功率和时间；淋洗槽36通过设有洗液计量泵33的淋洗液管路与淋洗液存储设备2连接；淋洗槽33底部设有连接泥水沉淀分离设备4的排污管，排污管上设有淋洗槽蝶阀37。
上述修复系统中，泥水沉淀分离设备4包括：泥水沉淀池41、泥水沉淀池蝶阀42、上清液输送泵43、泥浆收集池44、泥浆输送泵45、板框压滤机46和滤液输送泵47；其中，泥水沉淀池设在超声强化淋洗设备的排污管下方，承接超声强化淋洗设备的排污管排出的泥水混合物，该泥水沉淀池底部设有排泥管，排泥管上设有泥水沉淀池蝶阀；泥浆收集池设在泥水沉淀池的排泥管下方，承接泥水沉淀池的排泥管排出的泥浆，该泥浆收集池内经设有上清液输送泵的上清液输送管与淋出液处理设备连接；板框压滤机经设有泥浆输送泵的泥浆输送管与泥浆收集池内连通，以及经设有滤液输送泵的滤液输送管与淋出液处理设备连接。淋出液处理试剂可以采用硫酸亚铁。
上述修复系统中，淋出液处理设备5包括：投料电动机51、干料料斗52、桨式搅拌器53、淋出液处理槽54和淋出液处理槽蝶阀55；其中，淋出液处理槽，与泥水沉淀分离设备的上清液输送管和滤液输送管连接，该淋出液处理槽内设有第二桨式搅拌器，该淋出液处理槽的底端设有连接淋洗剂回收设备的淋出液排出管，淋出液排出管上设有淋出液处理槽蝶阀；干料料斗设在淋出液处理槽上，与淋出液处理槽内连通；投料电动机设在干料料斗连接淋出液处理槽的投料通道上，控制干料料斗向淋出液处理槽内的投料量。
上述修复系统中，淋洗剂回收设备6包括：淋出液沉淀池61、淋出液沉淀池蝶阀62、第二上清液输送泵63、沉淀物收集池64、沉淀物输送泵65、第二板框压滤机66和第二滤液输送泵67；其中，淋出液沉淀池与淋出液处理设备的淋出液排出管连接，该淋出液沉淀池底部设有沉淀淋出液排出管，沉淀淋出液排出管上设有淋出液沉淀池蝶阀；沉淀物收集池设在淋出液沉淀池的沉淀淋出液排出管下方，承接沉淀淋出液排出管排出的沉淀淋出液，该沉淀物收集池经设有沉淀物输送泵的沉淀物输送管与第二板框压滤机连接；淋出液沉淀池经设有第二上清液输送泵的第二上清液输送管与淋洗液存储设备连接；第二板框压滤机经设有第二滤液输送泵的第二滤液输送管与淋洗液存储设备连接。
上述修复系统中，淋洗液存储设备2由清水进口21、桨式搅拌器22、淋洗液存储罐23组成；其中，淋洗液存储罐分别与超声强化淋洗设备的淋洗液管路和淋洗剂回收设备的第二上清液输送管和第二滤液输送管连接；淋洗液存储罐上设有清水进口，该淋洗液存储罐内设有第三桨式搅拌器。淋洗剂可以采用十二烷基苯磺酸钠溶液、或者十二烷基苯磺酸钠与双氧水的混合溶液。
结合图1，本实用新型修复系统修复土壤的具体过程为：将铬污染土壤通过进料口11加入到土壤筛分输送设备1中，处理后粒径小于20mm的铬污染土壤被皮带输送机15输送到超声强化淋洗设备3的淋洗槽36中，而大于20mm的土壤及其他杂质从筛上物出料口13排出，经检测合格后回填或外运；将淋洗剂(十二烷基苯磺酸钠、或者十二烷基苯磺酸钠和双氧水)加入到淋洗液存储设备2的淋洗液存储罐23，通过清水进口21加入清水，开启桨式搅拌器22搅拌均匀后配置成淋洗液；利用电控柜31上的触屏操作装置32，设置好淋洗液的量、桨式搅拌器34转速和时间、超声探头35功率和时间等参数，启动后，淋洗液计量泵33开始运行，将淋洗液存储罐23中的淋洗液加入到淋洗槽36中；之后，桨式搅拌器34、多个超声探头35开始运行；运行结束后，泥水混合物从设有淋洗槽蝶阀37的排污管流出，进入到泥水沉淀分离设备4的泥水沉淀池41中，静置一段时间后，上清液被上清液输送泵43输送到淋出液处理设备5的淋出液处理槽54中，而下部泥浆通过设有泥水沉淀池蝶阀42的排泥管流入泥浆收集池44中；泥浆收集池44中泥浆通过泥浆输送泵45进入到板框压滤机46中进行泥水分离，脱水后的泥饼中重金属铬含量符合相关标准，可以回填或者作为制水泥、烧砖原料，而泥水分离后的滤液则通过滤液输送泵47输送到淋出液处理槽54中；将淋出液处理试剂(如：硫酸亚铁)加入到淋出液处理设备5的干料料斗52中，在投料电动机51的驱动下，淋出液处理试剂被投入到淋出液处理槽54中，同时第二桨式搅拌器53开始运行，淋出液处理试剂与淋出液中的重金属铬反应形成沉淀，形成沉淀的淋出液经过设有淋出液处理槽蝶阀55的淋出液排出管流入到淋洗剂回收设备6的淋出液沉淀池61中，静置一段时间后，上清液被第二上清液输送泵63输送到淋洗液存储设备2的淋洗液存储罐23中，实现循环再利用，而下部沉淀物则通过设有淋出液沉淀池蝶阀62的沉淀淋出液排出管流入沉淀物收集池64中；沉淀物收集池64中含水沉淀物通过沉淀物输送泵65进入到第二板框压滤机66中进行沉淀物水分离，脱水后的沉淀物中含有较高浓度的铬，应该安全处置，而滤液则通过第二滤液输送泵67输送到淋洗液存储罐23中。
本实用新型这种采用由多个超声探头与桨式搅拌器组合形成的超声强化淋洗设备与淋洗剂处理、回收设备有机结合，形成一套处理效率高、处理时间短、二次风险低的异位土壤淋洗修复系统，超声强化淋洗系统的处理时间、处理功率、淋洗剂用量等参数均可以通过电控设备调节，能够用于高浓度铬污染土壤(包括含有难淋洗的三价铬污染土壤)的快速修复。可将铬污染土壤经过筛分去除大块杂物之后，送入到超声强化淋洗修复系统中处理，再经过泥水沉淀分离处理，使污染土壤中的铬进入到淋出液中，污染土壤得到净化，所产生的含有重金属铬的淋出液经过沉淀处理后实现淋洗剂的回收再利用。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，包括：
土壤筛分输送设备、超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备、淋洗剂回收设备和淋洗液存储设备；其中，
所述土壤筛分输送设备设有进料口，所述土壤筛分输送设备的出料端与所述超声强化淋洗设备、泥水沉淀分离设备、淋出液处理设备和淋洗剂回收设备依次连接；
所述淋洗液存储设备分别与所述超声强化淋洗设备和淋洗剂回收设备连接。
2.根据权利要求1所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述土壤筛分输送设备包括：
20mm孔径筛笼，所述进料口设在所述20mm孔径筛笼上，所述20mm孔径筛笼设有筛上物出料口和筛下物出料口，所述筛下物出料口下方依次设有筛下物收集槽和皮带输送机，所述皮带输送机位于所述筛下物收集槽下方，该皮带输送机的末端为所述出料端。
3.根据权利要求1所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述超声强化淋洗设备包括：
淋洗槽，其上端开口与所述土壤筛分输送设备的出料端连接，该淋洗槽内设有桨式搅拌器和多个超声探头，所述桨式搅拌器的控制端和多个超声探头均与控制装置电气连接；
所述淋洗槽通过设有洗液计量泵的淋洗液管路与所述淋洗液存储设备连接；所述淋洗槽底部设有连接所述泥水沉淀分离设备的排污管，所述排污管上设有淋洗槽蝶阀。
4.根据权利要求3所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述控制装置由电控柜和其上设置的触屏操作装置构成。
5.根据权利要求1所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述泥水沉淀分离设备包括：
泥水沉淀池，设在所述超声强化淋洗设备的排污管下方，承接所述超声强化淋洗设备的排污管排出的泥水混合物，该泥水沉淀池底部设有排泥管，所述排泥管上设有泥水沉淀池蝶阀；
泥浆收集池，设在所述泥水沉淀池的排泥管下方，承接所述泥水沉淀池的排泥管排出的泥浆，该泥浆收集池内经设有上清液输送泵的上清液输送管与所述淋出液处理设备连接；
板框压滤机，经设有泥浆输送泵的泥浆输送管与所述泥浆收集池内连通，以及经设有滤液输送泵的滤液输送管与所述淋出液处理设备连接。
6.根据权利要求1所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述淋出液处理设备包括：
淋出液处理槽，与所述泥水沉淀分离设备的上清液输送管和滤液输送管连接，该淋出液处理槽内设有第二桨式搅拌器，该淋出液处理槽的底端设有连接淋洗剂回收设备的淋出液排出管，所述淋出液排出管上设有淋出液处理槽蝶阀；
干料料斗，设在所述淋出液处理槽上，与所述淋出液处理槽内连通；
投料电动机，设在所述干料料斗连接所述淋出液处理槽的投料通道上，控制所述干料料斗向所述淋出液处理槽内的投料量。
7.根据权利要求1所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述淋洗剂回收设备包括：
淋出液沉淀池，其与所述淋出液处理设备的淋出液排出管连接，该淋出液沉淀池底部设有沉淀淋出液排出管，所述沉淀淋出液排出管上设有淋出液沉淀池蝶阀；
沉淀物收集池，设在所述淋出液沉淀池的沉淀淋出液排出管下方，承接所述沉淀淋出液排出管排出的沉淀淋出液，该沉淀物收集池经设有沉淀物输送泵的沉淀物输送管与第二板框压滤机连接；
所述淋出液沉淀池经设有第二上清液输送泵的第二上清液输送管与所述淋洗液存储设备连接；
所述第二板框压滤机经设有第二滤液输送泵的第二滤液输送管与所述淋洗液存储设备连接。
8.根据权利要求1或7所述一种重金属铬污染土壤的超声强化淋洗修复系统，其特征在于，所述淋洗液存储设备包括：
清水进口、桨式搅拌器、淋洗液存储罐；淋洗剂可以采用十二烷基苯磺酸钠溶液、或者十二烷基苯磺酸钠与双氧水的混合溶液；
淋洗液存储罐，分别与所述超声强化淋洗设备的淋洗液管路和所述淋洗剂回收设备的第二上清液输送管和第二滤液输送管连接；
所述淋洗液存储罐上设有清水进口，该淋洗液存储罐内设有第三桨式搅拌器。
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