CN204892550U - 塔式淋洗处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种塔式淋洗处理系统，包括：第一淋洗塔，其通过淋洗塔第一回水管和淋洗塔第一出水管与第一吸附罐连接；第二淋洗塔，其通过淋洗塔第二回水管和淋洗塔第二出水管与第二吸附罐连接；第三淋洗塔，其通过淋洗塔第三回水管和淋洗塔第三出水管与第三吸附罐连接；第一淋洗塔与第二淋洗塔之间设置第一排泥泵组件，用于将第一淋洗塔内的淋洗后的土壤送入第二淋洗塔内；第二淋洗塔与第三淋洗塔之间设置第二排泥泵组件，用于将第二淋洗塔内的淋洗后的土壤送入第三淋洗塔内，第三淋洗塔的一侧设置第三排泥泵组件，用于将第三淋洗塔内的淋洗后的土壤排出。本实用新型的塔式淋洗处理系统具有可移动性和高清洗效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及污染土壤治理技术领域，尤其涉及一种用于处理重金属镉污染土壤的塔式淋洗处理系统。
背景技术
重金属污染已成为备受关注的全球性环境污染问题之一。镉的化合物具有很强的毒性，镉污染区的粮食中的重金属镉会通过食物链进入人体，在人体中逐渐累积，引起慢性中毒。镉容易在人体肾脏蓄积，从而影响泌尿系统。同时，镉也可以取代骨骼中的钙元素，使人体骨骼软化。据报道，我国镉污染土地约1万多公顷，由于土壤污染，每年生产的“镉米”超过5万吨，对我国的粮食安全造成严重的影响。
土壤淋洗修复技术是修复重金属污染土壤的一种重要技术，该技术利用化学药剂提高土壤中重金属的活性，使重金属进入清洗的溶液中，降低土壤中重金属的含量，以达到修复治理的目的。土壤淋洗修复技术广泛应用于质地相对疏松、渗透性较强的土壤，可以清除土壤中迁移性较高形态的重金属元素，残留的残渣态重金属由于迁移性很低，一般不会对环境造成威胁。土壤淋洗技术是一种比较有应用前景的修复技术，具体的土壤淋洗修复是借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移的化学/生物化学溶剂，利用重力作用或通过水力压头推动淋洗液注入被污染的土层中，然后把含有污染物的液体从土层中抽提出来，进行分离和污水处理的技术。该技术可用于处理土壤中的碳氢化合物、氯化烃、重金属、无机盐、有机农药等污染物。在土壤淋洗修复技术中常用的淋洗液主要有水、稀释的酸碱液和表面活性剂溶液。该技术的优势：不需要土体移位，低处理费用，对土壤生态系统破坏较小，对于深层土壤修复成本较低，对于均匀、渗透性好的土壤的处理效果更好。
异位化学淋洗是将挖掘出来的污染土壤与淋洗液混合，投加到淋洗反应器中，并控制在一定条件下，通过搅拌等外力的辅助，使污染土壤和淋洗液发生作用，待土壤中的大部分污染物转移至液相后，将洗过的土壤分离处理，回填或做深度处理，富集了污染物的淋洗废液经过处理后排放或回用。
目前，尚缺乏高效镉污染土壤淋洗处理设备，针对不同类型的污染场地，需要将中试设备和处理装置运到现场进行试验摸索。因此，亟需要设计一种可移动的、可多级淋洗的、用于重金属污染土壤淋洗的设备。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种塔式淋洗处理系统，其具有可移动性和高清洗效率，能满足短时间内对农田污染土壤和工业污染场地修复的要求，且清洗后的土壤的腐蚀程度小，不会对土壤和地下水造成二次污染。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
提供一种塔式淋洗处理系统，包括：
第一淋洗塔，用于对土壤进行第一次淋洗，其通过淋洗塔第一回水管和淋洗塔第一出水管与第一吸附罐连接；
第二淋洗塔，用于对所述第一淋洗塔淋洗后的土壤进行第二次淋洗，其通过淋洗塔第二回水管和淋洗塔第二出水管与第二吸附罐连接；
第三淋洗塔，用于对所述第二淋洗塔淋洗后的土壤进行第三次淋洗，其通过淋洗塔第三回水管和淋洗塔第三出水管与第三吸附罐连接；
其中，所述第一淋洗塔与所述第二淋洗塔之间设置第一排泥泵组件组件，用于将所述第一淋洗塔内的淋洗后的土壤送入所述第二淋洗塔内；所述第二淋洗塔与所述第三淋洗塔之间设置第二排泥泵组件，用于将所述第二淋洗塔内的淋洗后的土壤送入所述第三淋洗塔内，所述第三淋洗塔的一侧设置第三排泥泵组件，用于将所述第三淋洗塔内的淋洗后的土壤排出。
通过设置三级淋洗塔，可以对污染土壤进行多次淋洗，保证淋洗后的土壤内的重金属元素的含量能降低到最低要求以下，不会对土壤和地下水造成二次污染，且三级淋洗塔的设计可以减小单个淋洗塔的体积，以使整个塔式淋洗处理系统可实现方便移动的功能，进一步可以将此系统移动至任何需要的位置，提高土壤治理的效率。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述第一淋洗塔、所述第二淋洗塔、所述第三淋洗塔由上至下依次排列。
通过将三级淋洗塔采用由上至下依次排列的结构，一方面可以节省占地空间，另一方面由于重力作用，采用较小的动力就可以将上一级淋洗塔内的淋洗后的土壤送入至下一级淋洗塔内，进而降低整个系统的能耗。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述淋洗塔第一回水管与所述第一吸附罐连接的一端设置在所述第一吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第一出水管与所述第一吸附罐连接的一端设置在所述第一吸附罐顶部；
所述淋洗塔第二回水管与所述第二吸附罐连接的一端设置在所述第二吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第二出水管与所述第二吸附罐连接的一端设置在所述第二吸附罐顶部；
所述淋洗塔第三回水管与所述第三吸附罐连接的一端设置在所述第三吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第三出水管与所述第三吸附罐连接的一端设置在所述第三吸附罐顶部。
通过将回水管和出水管与吸附罐连接的一端分别设置在吸附罐的底部和顶部，可以使淋洗塔内淋洗土壤后的溶液能由上至下冲刷吸附罐内的填料，使溶液内的重金属元素能被最大限度的吸附在填料上，进一步使通过回水管回到淋洗塔内的溶液能再次对土壤进行淋洗工作。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述第一吸附罐内的填料为γFe2O3-生物炭-羟基树脂；和/或，
所述第二吸附罐内的填料为γFe2O3-生物炭-羟基树脂；和/或，
所述第三吸附罐内的填料为γFe2O3-生物炭-羟基树脂。
通过将各个吸附罐内的填料设置为γFe2O3-生物炭-羟基树脂，利用γFe2O3-生物炭-羟基树脂的较大的比表面积、超强的物理、化学吸附特性等优点，可以对淋洗塔出水管送出的淋洗后的溶液进行处理，极大的降低此溶液中携带的重金属元素的含量。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述填料中的生物炭的含量为总含量的75～85％。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述第一淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第一淋洗塔包括第一淋洗塔本体和设置在第一淋洗塔本体内的第一匀速搅拌装置；和/或，
所述第二淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第二淋洗塔包括第二淋洗塔本体和设置在第二淋洗塔本体内的第二匀速搅拌装置；和/或，
所述第三淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第三淋洗塔包括第三淋洗塔本体和设置在第三淋洗塔本体内的第三匀速搅拌装置。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述第一淋洗塔、所述第二淋洗塔以及所述第三淋洗塔内均设置有用于淋洗土壤的淋洗液，所述淋洗液为水、柠檬酸、柠檬酸-醋酸的混合溶液，其中，所述柠檬酸-醋酸中柠檬酸的含量为80～85％。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，所述淋洗塔第一回水管或所述淋洗塔第一出水管上设置第一水泵；和/或，
所述淋洗塔第二回水管或所述淋洗塔第二出水管上设置第二水泵；和/或，
所述淋洗塔第三回水管或所述淋洗塔第三出水管上设置第三水泵。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，送入至所述第一淋洗塔内的土壤的颗粒直径不大于2mm。
作为塔式淋洗处理系统的一种优选方案，在所述第三排泥泵组件的出口连接有脱水干燥装置，用于对所述第三排泥泵组件排出的土壤进行脱水干燥处理。
本实用新型的有益效果为：
1、采用三级淋洗塔依次连接的结构，可以对污染土壤进行多次淋洗，保证淋洗后的土壤内的重金属元素的含量能降低到最低要求以下，不会对土壤和地下水造成二次污染；
2、将三级淋洗塔采用由上至下依次设置的立式结构，可以节省占地空间，可实现快速移动和连续运行的功能；
3、三级淋洗塔分别连接一个独立的吸附罐，且各个淋洗塔的淋洗液也是独立循环的，以形成“三洗三吸”的处理程序，进而保证每一级的淋洗效果和最终的淋洗效果；
4、具有对重金属重度污染土壤、农田污染土壤和工业污染场地的淋洗修复效果，整个工艺过程环保，不会对土壤和地下水产生二次污染。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述的塔式淋洗处理系统的结构示意图。
图1中：
1、第一淋洗塔；2、第二淋洗塔；3、第三淋洗塔；4、淋洗塔第一回水管；5、淋洗塔第一出水管；6、淋洗塔第二回水管；7、淋洗塔第二出水管；8、淋洗塔第三回水管；9、淋洗塔第三出水管；10、第一排泥泵组件组件；11、第二排泥泵组件；12、第三排泥泵组件；13、第一吸附罐；14、第二吸附罐；15、第三吸附罐。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
如图1所示，于本实施例中，塔式淋洗处理系统包括由上至下依次排列的第一淋洗塔1、第二淋洗塔2以及第三淋洗塔3，三个淋洗塔呈立式结构排列，其中，第一淋洗塔1用于对土壤进行第一次淋洗，其通过淋洗塔第一回水管4和淋洗塔第一出水管5与第一吸附罐13连接；第二淋洗塔2用于对第一淋洗塔1淋洗后的土壤进行第二次淋洗，其通过淋洗塔第二回水管6和淋洗塔第二出水管7与第二吸附罐14连接；第三淋洗塔3用于对第二淋洗塔2淋洗后的土壤进行第三次淋洗，其通过淋洗塔第三回水管8和淋洗塔第三出水管9与第三吸附罐15连接。
第一淋洗塔1与第二淋洗塔2之间设置第一排泥泵组件组件10，用于将第一淋洗塔1内的淋洗后的土壤送入第二淋洗塔2内；第二淋洗塔2与第三淋洗塔3之间设置第二排泥泵组件11，用于将第二淋洗塔2内的淋洗后的土壤送入第三淋洗塔3内，第三淋洗塔3的一侧设置第三排泥泵组件12，用于将第三淋洗塔3内的淋洗后的土壤排出。
具体的，第一排泥泵组件10包括第一排泥泵，第一排泥泵的入口通过管道与第一淋洗塔1内部连通，第一排泥泵的出口通过管道与第二淋洗塔2内部连通；第二排泥泵组件11包括第二排泥泵，第二排泥泵的入口通过管道与第二淋洗塔2内部连通，第二排泥泵的出口通过管道与第三淋洗塔3内部连通；第三排泥泵组件12包括第三排泥泵，第三排泥泵的入口通过管道与第三淋洗塔3内部连通，第三排泥泵的出口通过管道与脱水干燥装置连接，脱水干燥装置用于对第三排泥泵组件12排出的土壤进行脱水干燥处理。
淋洗塔第一回水管4与第一吸附罐13连接的一端设置在第一吸附罐13邻近底部的位置，淋洗塔第一出水管5与第一吸附罐13连接的一端设置在第一吸附罐13顶部；淋洗塔第二回水管6与第二吸附罐14连接的一端设置在第二吸附罐14邻近底部的位置，淋洗塔第二出水管7与第二吸附罐14连接的一端设置在第二吸附罐14顶部；淋洗塔第三回水管8与第三吸附罐15连接的一端设置在第三吸附罐15邻近底部的位置，淋洗塔第三出水管9与第三吸附罐15连接的一端设置在第三吸附罐15顶部。通过将回水管和出水管与吸附罐连接的一端分别设置在吸附罐的底部和顶部，可以使淋洗塔内淋洗土壤后的溶液能由上至下冲刷吸附罐内的填料，使溶液内的重金属元素能被最大限度的吸附在填料上，进一步使通过回水管回到淋洗塔内的溶液能再次对土壤进行淋洗工作。
第一吸附罐13、第二吸附罐14以及第三吸附罐15内均设置有填料，填料为γFe2O3-生物炭-羟基树脂。通过将各个吸附罐内的填料设置为γFe2O3-生物炭-羟基树脂，利用γFe2O3-生物炭-羟基树脂的较大的比表面积、超强的物理、化学吸附特性等优点，可以对淋洗塔出水管送出的淋洗后的溶液进行处理，极大的降低此溶液中携带的重金属元素的含量。其中，填料中的生物炭的含量为总含量的75～85％。
在本实施例中，第一淋洗塔1、第二淋洗塔2以及第三淋洗塔3均采用流化床式淋洗塔。其中，第一淋洗塔1包括第一淋洗塔本体和设置在第一淋洗塔本体内的第一匀速搅拌装置；第二淋洗塔2采用流化床式淋洗塔，第二淋洗塔包括第二淋洗塔本体和设置在第二淋洗塔本体内的第二匀速搅拌装置；第三淋洗塔3采用流化床式淋洗塔，第三淋洗塔3包括第三淋洗塔本体和设置在第三淋洗塔本体内的第三匀速搅拌装置。
第一淋洗塔1、第二淋洗塔2以及第三淋洗塔3内均设置有用于淋洗土壤的淋洗液，淋洗液为水、柠檬酸、柠檬酸-醋酸的混合溶液，其中，柠檬酸-醋酸中柠檬酸的含量为80～85％。
为了保证淋洗液能顺畅的在淋洗塔、回水管、吸附罐、出水管之间循环流动，因此在淋洗塔第一回水管4、淋洗塔第二回水管6、淋洗塔第三回水管8上分别设置第一水泵、第二水泵、第三水泵，水泵的位置不限于设置在回水管上还可以设置在出水管上。
在淋洗塔启动之前，先将待清洗的土壤放入到第一淋洗塔1内，并对第一淋洗塔1、第二淋洗塔2以及第三淋洗塔3分别注入干净的淋洗液，土壤经过第一淋洗塔1的淋洗后，由第一排泥泵组件10送入第二淋洗塔2内进行再次淋洗，经过第二淋洗塔2淋洗的土壤由第二排泥泵组件11送入第三淋洗塔3内进行最终的淋洗，最终由第三排泥泵组件11出第三淋洗塔3或者排入脱水干燥装置内进行脱水干燥处理。
在本实施例中，送入至第一淋洗塔1内的土壤的颗粒直径不大于2mm。
本实用新型的“第一”、“第二”、“第三”等等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
以上结合具体实施例描述了本实用新型的技术原理。这些描述只是为了解释本实用新型的原理，而不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其它具体实施方式，这些方式都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种塔式淋洗处理系统，其特征在于，包括：
第一淋洗塔，用于对土壤进行第一次淋洗，其通过淋洗塔第一回水管和淋洗塔第一出水管与第一吸附罐连接；
第二淋洗塔，用于对所述第一淋洗塔淋洗后的土壤进行第二次淋洗，其通过淋洗塔第二回水管和淋洗塔第二出水管与第二吸附罐连接；
第三淋洗塔，用于对所述第二淋洗塔淋洗后的土壤进行第三次淋洗，其通过淋洗塔第三回水管和淋洗塔第三出水管与第三吸附罐连接；
其中，所述第一淋洗塔与所述第二淋洗塔之间设置第一排泥泵组件，用于将所述第一淋洗塔内的淋洗后的土壤送入所述第二淋洗塔内；所述第二淋洗塔与所述第三淋洗塔之间设置第二排泥泵组件，用于将所述第二淋洗塔内的淋洗后的土壤送入所述第三淋洗塔内，所述第三淋洗塔的一侧设置第三排泥泵组件，用于将所述第三淋洗塔内的淋洗后的土壤排出。
2.根据权利要求1所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，所述第一淋洗塔、所述第二淋洗塔、所述第三淋洗塔由上至下依次排列。
3.根据权利要求1所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，所述淋洗塔第一回水管与所述第一吸附罐连接的一端设置在所述第一吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第一出水管与所述第一吸附罐连接的一端设置在所述第一吸附罐顶部；
所述淋洗塔第二回水管与所述第二吸附罐连接的一端设置在所述第二吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第二出水管与所述第二吸附罐连接的一端设置在所述第二吸附罐顶部；
所述淋洗塔第三回水管与所述第三吸附罐连接的一端设置在所述第三吸附罐邻近底部的位置，所述淋洗塔第三出水管与所述第三吸附罐连接的一端设置在所述第三吸附罐顶部。
4.根据权利要求1所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，所述第一淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第一淋洗塔包括第一淋洗塔本体和设置在所述第一淋洗塔本体内的第一匀速搅拌装置；和/或，
所述第二淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第二淋洗塔包括第二淋洗塔本体和设置在所述第二淋洗塔本体内的第二匀速搅拌装置；和/或，
所述第三淋洗塔采用流化床式淋洗塔，所述第三淋洗塔包括第三淋洗塔本体和设置在所述第三淋洗塔本体内的第三匀速搅拌装置。
5.根据权利要求1所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，所述第一淋洗塔、所述第二淋洗塔以及所述第三淋洗塔内均设置有用于淋洗土壤的淋洗液。
6.根据权利要求1所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，所述淋洗塔第一回水管或所述淋洗塔第一出水管上设置第一水泵；和/或，
所述淋洗塔第二回水管或所述淋洗塔第二出水管上设置第二水泵；和/或，
所述淋洗塔第三回水管或所述淋洗塔第三出水管上设置第三水泵。
7.根据权利要求1至6任一项所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，送入至所述第一淋洗塔内的土壤的颗粒直径不大于2mm。
8.根据权利要求1至6任一项所述的塔式淋洗处理系统，其特征在于，在所述第三排泥泵组件的出口连接有脱水干燥装置，用于对所述第三排泥泵组件排出的土壤进行脱水干燥处理。
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| CN105399180A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 杭州电子科技大学 | 一种回收土壤淋洗液的表面活性剂的方法 |
| CN109590321A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-09 | 陆炯 | 一种基于异位清洗的土壤修复装置及其修复方法 |
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| CN109590321A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-09 | 陆炯 | 一种基于异位清洗的土壤修复装置及其修复方法 |
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