CN206779151U - 一种处理含铬土壤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种处理含铬土壤装置，其中包括下端敞口的SBR反应器，所述SBR反应器设置于由温控装置控制的储液器内腔，所述SBR反应器的内腔装有啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料，所述储液器的上端为敞口设置，所述储液器内放置有水与离子钛合剂的混合液，所述储液器通过循环水泵及水管与SBR反应器的上端连通，所述SBR反应器侧壁高于储液器的位置设置有取样口。本实用新型一种处理含铬土壤装置结构简单，不仅可以有效地去除土壤中的铬，并且能使得厌氧污泥与有机废水实现废物资源化，达到废物综合利用的“以废治废”的目的。

Description

一种处理含铬土壤装置

技术领域

本实用新型涉及土壤处理技术领域，尤指一种处理含铬土壤装置。

背景技术

重金属污染土壤问题的严重性已经引起了国家的重视，如果不解决好这些问题，影响的将是几代甚至是几十代人的正常生活。

金属元素铬是不锈钢用具、军工合金及皮革制造的重要原料，但其生产中会产生大量的含剧毒六价铬的废物。由于Cr(VI)溶于水，其进入环境后会随着雨水迁移扩散，使大量土壤受到污染。而铬污染是重金属污染的重中之重，解决这些历史遗祸已经成为当务之急。

由于三价铬无毒，因此含Cr(VI)土壤修复的基本思路是将Cr(VI)还原为Cr(III)。传统的修复方法有化学还原法跟生物还原法。化学还原法是使用硫酸亚铁等化学还原剂还原土壤中Cr(VI)。但是大量硫酸亚铁加入土壤中，会造成土壤二次污染。此外，由于亚铁在空气中容易被氧化，该法只能处理存在块状土壤颗粒外部的容易释放六价铬，难以处理存在块状土壤颗粒内部缓慢释放的六价铬，尤其不适合原位修复。生物法通过利用Cr(VI)还原菌修复土壤，由于菌种培养成本高，且类似温室的植物，其在土壤环境中难以存活，该法难以推广。

沼渣(发酵污泥)是有机废物发酵产沼气过程中的固体废弃物。近年来，由于温室气体减排的需要，我国建造了大量的发酵设施，我国每年产生大量的沼渣，大部分得不到有效利用，随意排放又会对环境造成危害。沼渣中存在硫酸盐还原菌、铁还原菌等可以还原Cr(VI)的细菌，且都是容易在环境中存活的土著菌，如果能够利用沼渣还原六价铬，以废治废，将有巨大的经济及环境效益。

现阶段处理含铬土壤的方法主要是硫酸亚铁还原法以及微生物法。硫酸亚铁法是是利用硫酸亚铁将六价铬还原成是三价铬，形成难溶的化合物，从而降低铬在环境中的迁移性和生物可利用性，从而减轻铬污染的危害。该方法具有如下的缺点：

(1)亚铁盐等还原物质极其容易被空气氧化，失去还原效果；

(2)硫酸亚铁是化学药剂，当大量投加时，需要较高的成本；

(3)由于接触不够充分，土壤颗粒中的六价铬难以去除；

(4)大量投加硫酸亚铁时，可能会引入硫酸盐，造成土壤板结，带来二次污染。

生物还原法是通过硫酸盐还原菌、铁还原菌等微生物的生化作用，通过碳源投加，将六价铬还原。但目前该方法存在的问题是菌种的培养耗资巨大，且培养的细菌易被土著细菌消灭，从而难以起到作用，虽有几十年研究，但一直没有工程试验报道。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种处理含铬土壤装置，其结构简单，不仅可以有效地去除土壤中的铬，并且能使得厌氧污泥与有机废水实现废物资源化，达到废物综合利用的“以废治废”的目的。

为了实现上述目的，本实用新型的技术解决方案为：一种处理含铬土壤装置，其中包括下端敞口的SBR反应器，所述SBR反应器设置于由温控装置控制的储液器内腔，所述SBR反应器的内腔装有啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料，所述储液器的上端为敞口设置，所述储液器内放置有水与离子钛合剂的混合液，所述储液器通过循环水泵及水管与SBR反应器的上端连通，所述SBR反应器侧壁高于储液器的位置设置有取样口。

本实用新型一种处理含铬土壤装置，其中所述储液器的上端安装有灯架，所述灯架的上端安装有紫外线灯。

本实用新型一种处理含铬土壤装置，其中所述SBR反应器的内腔底部设置有防渗透过波层。

本实用新型一种处理含铬土壤装置，其中所述防渗透过滤层由多个鹅卵石组成。

本实用新型一种处理含铬土壤装置，其中所述水管的上端安装有喷淋装置。

本实用新型一种处理含铬土壤装置，其中还包括搅拌器，所述搅拌器的下端伸入SBR反应器的内腔，对所述啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料进行搅拌。

采用上述方案后，本实用新型一种处理含铬土壤装置通过上述结构设置，通过装有啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤混合料的下端敞口的SBR反应器及上端敞口的温控储液器的设置，储液器内放置水与离子钛合剂的混合液，使用时，啤酒发酵污泥、有机废水及硫酸盐添加剂在SBR反应器内培养生成硫酸盐还原菌、铁还原菌的生态菌剂，在SBR反应器的内腔上部硫酸盐和厌氧生物菌落与含铬土壤中的六价铬反应，生成硫化铬沉淀、二氧化碳和水，在防渗透过滤层将土壤阻隔，过滤循环液并取液检测COD，循环液流至储液器由温控装置处理温度后，被循环水泵打到SBR反应器上端进行再次喷淋；另外通过设置紫外线灯，使钛在紫外光的照射下将价带电子激发出来，跃迁到导带形成自由电子，经过反应生成氢，而在价带形成一个带正电的空穴，并氧化水后产生氧，也就是在紫外光作用下钛能够独立光水解形成电子、质子及氧气，形成的电子被六价重金属铬获得，从而进一步加快降价为3价无毒无害的低价铬的反应速率。本实用新型装一种处理含铬土壤装置结构简单，其利用厌氧污泥与有机废水协同处理含铬土壤，不仅可以有效地去除土壤中的铬，并且能使得厌氧污泥与有机废水实现废物资源化，达到废物综合利用的“以废治废”的目的。

附图说明

图1为本实用新型一种处理含铬土壤装置实施例一结构示意图；

图2为本实用新型一种处理含铬土壤装置实施例二的SBR反应器的结构示意图。

具体实施方式

下面根据附图所示实施方式阐述本实用新型。此次公开的实施方式可以认为在所有方面均为例示，不具限制性。本实用新型的范围不受以下实施方式的说明所限，仅由权利要求书的范围所示，而且包括与权利要求范围具有同样意思及权利要求范围内的所有变形。

如图1所示本实用新型一种处理含铬土壤装置实施例一结构示意图，包括下端敞口的SBR(按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术)反应器1，SBR反应器1设置于由温控装置控制的储液器2的内腔底部，储液器2内的液体温度由温控制装置控制保持在31～35℃之间，保持生物活性。SBR反应器1的内腔底部装有防渗透过波层3，防渗透过滤层3由多个鹅卵石组成，用于过滤沉淀物，防止堵塞下面所述的循环水泵6，并防止上层土壤渗入下层。SBR反应器1的内腔位于防渗透过滤层3的上面设置有啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料4，通过培养产生硫酸盐还原菌、铁还原菌的生态菌剂。储液器2为上端敞口设置的圆柱形盒体，储液器2内放置有水与离子钛合剂的混合液，储液器2通过水管5与SBR反应器1的上端连通，该水管5上安装有循环水泵6。水管5的上端安装有喷淋装置7，喷淋装置7将SBR反应器1的上端口封死，其内部菌落无氧反应才起效。SBR反应器1的侧壁上高于储液器2的位置设置有取样口8。用于检测六价铬含量，此处可加传感器，若COD达标，提示处理完成。

储液器2的上端安装有灯架9，灯架9的上端安装有紫外线灯10。钛在紫外线灯10的紫外光照射下，价带电子被紫外光所激发跃迁到导带形成自由电子，经过反应产生氢，而在价带形成一个带正电的空穴，并氧化水后产生氧，也就是在紫外光作用下钛能够独立光水解形成电子、质子以及氧气。形成的电子被六价重金属铬获得，从而进一步加快降价为3价无毒无害的低价铬的反应速率。

使用时，含铬土壤设置于本实用新型一种处理含铬土壤装置的SBR反应器1内腔中，而啤酒发酵污泥、有机废水及硫酸盐添加剂在SBR反应器1内培养生成硫酸盐还原菌、铁还原菌的生态菌剂，在SBR反应器1的内腔上部硫酸盐和厌氧生物菌落与含铬土壤中的六价铬反应，生成硫化铬沉淀、二氧化碳和水，在防渗透过滤层3将土壤阻隔，过滤循环液并取液检测COD(化学需氧量)，循环液流至储液器2由温控装置处理温度后(温度保持在31～35℃之间)，被循环水泵6打到SBR反应器1上端，由喷淋装置7进行再次喷淋；另外通过设置紫外线灯10，使钛在紫外线灯10的紫外光照射下将价带电子激发出来，跃迁到导带形成自由电子，经过反应生成氢，而在价带形成一个带正电的空穴，并氧化水后产生氧，也就是在紫外光作用下钛能够独立光水解形成电子、质子及氧气，形成的电子被六价重金属铬获得，从而进一步加快降价为3价无毒无害的低价铬的反应速率。本实用新型装一种处理含铬土壤装置结构简单，其利用厌氧污泥与有机废水协同处理含铬土壤，不仅可以有效地去除土壤中的铬，并且能使得厌氧污泥与有机废水实现废物资源化，达到废物综合利用的“以废治废”的目的。

如图2所示本实用新型一种处理含铬土壤装置实施例二的SBR反应器的结构示意图，该SBR反应器的大部分结构与图1所示的相应结构相同，不同之处在于：还包括搅拌器11，本实施例采用电动搅拌器。搅拌器11的下端伸入SBR反应器1的内腔，对啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料进行搅拌。

该实施例的工作过程与图1所述实施例的工作过程基本相同，此处不再赘述，只是增加了搅拌器11对SBR反应器1内的啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料的搅拌过程，加快反应速度。

以上所述实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种处理含铬土壤装置，其特征在于，包括下端敞口的SBR反应器，所述SBR反应器设置于由温控装置控制的储液器内腔，所述SBR反应器的内腔装有啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料，所述储液器的上端为敞口设置，所述储液器内放置有水与离子钛合剂的混合液，所述储液器通过循环水泵及水管与SBR反应器的上端连通，所述SBR反应器侧壁高于储液器的位置设置有取样口。

2.根据权利要求1所述的一种处理含铬土壤装置，其特征在于，所述储液器的上端安装有灯架，所述灯架的上端安装有紫外线灯。

3.根据权利要求2所述的一种处理含铬土壤装置，其特征在于，所述SBR反应器的内腔底部设置有防渗透过波层。

4.根据权利要求3所述的一种处理含铬土壤装置，其特征在于，所述防渗透过滤层由多个鹅卵石组成。

5.根据权利要求1-4之一所述的一种处理含铬土壤装置，其特征在于，所述水管的上端安装有喷淋装置。

6.根据权利要求5所述的一种处理含铬土壤装置，其特征在于，还包括搅拌器，所述搅拌器的下端伸入SBR反应器的内腔，对所述啤酒发酵污泥、有机废水、硫酸盐添加剂及含铬土壤的混合料进行搅拌。