CN207887627U - 一种异位修复汞污染土壤的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种异位修复汞污染土壤的装置，矿浆电解槽中央设置双翅搅拌器，矿浆电解槽内部阳极板、阴极板，两侧边沿设有相对应的导电板，紧贴在两个导电板下端分别设有绝缘板；紧贴矿浆电解槽的一侧或两侧设有矿浆进管，矿浆电解槽底部设有压缩空气管和污泥管，矿浆电解槽底部中央设有氯化亚汞出口。本实用新型专利的有益效果是具有生产效率高、二次污染小、汞回收价值大、成本低廉等优势，尤其是选用压缩空气悬浮电解技术，大大提高了生产效率和汞的回收率。

Description

一种异位修复汞污染土壤的装置

技术领域

本实用新型涉及重金属污染土壤修复技术领域，特别涉及一种异位修复汞污染土壤的装置。

背景技术

土壤重金属污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，直接或间接地污染地下水、空气，危害农作物及生物，甚至危及人类的健康和生命，因此修复重金属污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的热点研究任务。近年来，随着我国“土十条”的颁布实施，土壤修复已经成为大家关注的热点，其中土壤污染类型以重金属污染为主，同时随着我国2017年8月关于汞的《水俣公约》正式生效，国家对汞的污染管控逐渐加强，因此，含汞土壤的修复技术研究成为我国亟待解决的问题之一。全国土壤污染状况调查公报看出，工矿业废弃地土壤重金属污染问题突出，全国土壤总的超标率为16.1%，镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌、镍8种无机污染物点位超标率分别为7.0%、1.6%、2.7%、2.1%、1.5%、1.1%、0.9%、4.8%。

国内外对含汞土壤修复方法主要包括固化/稳定化技术、土壤淋洗、电动修复、植物修复及热脱附技术等。固化/稳定化技术设备可有效降低土壤中重金属的活性,控制污染地区汞的迁移，但是由于固化稳定技术处理整个过程污染物仍滞留在土壤中，其环境风险依然存在土壤淋洗技术的修复周期短，效率高，但受土壤类型和药剂限制，其适用性较差，存在二次污染。电动修复技术仅适用于低渗透性土壤类型，且能耗高。植物修复技术受其生物量的影响，修复效果有限。热脱附技术是目前应用比较广泛的技术，其主要限制因素是修复成本较高，产生的尾气需要进一步处理。

综上所述，各类异位修复装置均存在着一定的局限性，社会急需切实可行的重金属污染土壤修复装置的出现。

发明内容

为了解决上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提出一种异位修复汞污染土壤的装置，基于湿法电解技术，结合含汞土壤的特性和汞电解去除的机理，实现含汞土壤中汞的高效回收；降低投资和单位处理成本，处理装置紧凑占地少，处理过程清洁，不产生二次污染，安全可靠。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：一种异位修复汞污染土壤的装置，包括矿浆电解槽，搅拌器，其特征是：矿浆电解槽中央设置双翅搅拌器，矿浆电解槽内部设有交错排列排布的阳极板、阴极板，在矿浆电解槽两侧边沿分别设置与阴、阳极板相对应的导电板，导电板通过电线与智能电源相连，紧贴在两个导电板下端分别设有绝缘板；矿浆电解槽外周向固定设置数条加强筋，紧贴矿浆电解槽的一侧或两侧设有矿浆进管，距离矿浆电解槽底部150-180cm位置处设有压缩空气管；距离矿浆电解槽底部50-100cm的位置处设有污泥管，矿浆电解槽底部中央设有氯化亚汞出口。

进一步的，所述矿浆电解槽材质为PVC材料。

进一步的，所述矿浆进管以切线方向沿槽体内侧进入矿浆电解槽。

进一步的，所述双翅搅拌器的下折叶位于压缩空气管上方。

进一步的，所述压缩空气管上设有数个支管。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型首次应用于含汞土壤的修复，与传统技术相比具有生产效率高、二次污染小、汞回收价值大、成本低廉等优势，尤其是选用压缩空气悬浮电解技术，大大提高了生产效率和汞的回收率；

（2）本实用新型选用普通材料制作，如槽体用PVC，阴极用不锈钢或合金铝，阳极用石墨材料，且无需配备加热设备，进而降低了制作和使用成本；

（3）本实用新型在使用时，产生的废电解液经沉淀后可进一步返回至矿浆工序循环使用，降低了过程中电解液的消耗，同时降低了污染物的产生与排放，节约了成本；

（4）本实用新型流程短、设备简单、环保高效，可将含汞土壤中汞浓度降低至0.1mg/kg以下，本装置可根据所需处理的土壤量来确定装置容积、功率等，应用灵活方便。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图。

图1-图2中，异位修复汞污染土壤的装置的主要零部件为：矿浆电解槽1，阳极板2，阴极板3，双翅搅拌器4，导电板5，绝缘版6，加强筋7，矿浆进管8，压缩空气管9，智能电源10，污泥管11，氯化亚汞出口12，下折叶13。

具体实施方式

一种异位修复汞污染土壤的装置，包括材质为PVC材料矿浆电解槽1，搅拌器，其特征是：矿浆电解槽1中央设置双翅搅拌器4，矿浆电解槽1内部设有交错排列排布的阳极板2、阴极板3，阴、阳极板在矿浆电解槽1两侧边沿分别设置对应的导电板5，导电板5通过电线与智能电源10相连，紧贴在两个导电板下端分别设有绝缘板6；矿浆电解槽1外周向固定设置数条加强筋7，紧贴矿浆电解槽1的两侧设有矿浆进管8，矿浆进管8以切线方向沿槽体内侧进入矿浆电解槽1，距离矿浆电解槽1底部150-180cm位置处设有压缩空气管9，压缩空气管9上设有数个支管，双翅搅拌器的下折叶13位于压缩空气管9上方；距离矿浆电解槽1底部50-100cm的位置处设有污泥管11，矿浆电解槽1底部中央设有氯化亚汞12出口。

异位修复汞污染土壤的装置应用方法为：将矿浆加入电解槽体内进行搅拌，通入电源，并通入压缩空气，矿浆中的汞在阳极被电解浸出后溶解于电解液中，调整槽电压、电流密度，处理后的矿浆以污泥形式在槽底侧面排出，电解产生的氯化亚汞从槽底放出回收，电解过程约3-5h，土壤含汞降至1*10^-7以下，汞的提取率超过99%，反应结束后，电解液中汞的平均含量为9*10^-8；污泥经沉淀后含汞降至0.1mg/kg以下，满足农用地土壤要求，同时上清液可回用至矿浆工序中。

本实用新型的原理：基于湿法电解技术，异位修复汞污染土壤的装置是将浸出过程和电解过程一体化设计，包括矿浆电解槽主体，该电解槽主体为PVC材料槽体，内部按一定间距交错排列阴阳极板，槽体中央设置双翅搅拌器；该装置仅采用一个电解槽体，同时进行汞的浸出和电解过程；压缩空气管线使矿浆中的土壤颗粒处于悬浮状态，这样不仅加强了土壤汞的氧化浸出反应和电解反应，同时可使以上化学反应在颗粒物表面进行，即增加了反应面积，提高了生产效率；氯化亚汞排出口和污泥排出口，提高了汞资源回收率，同时降低了污泥汞含量，从而降低了环境风险；作为优选，矿浆进管以切线方向沿槽体内侧进入槽体，进一步加强了搅拌效果，从而加快了反应速率。

上述的具体实施方式只是示例性的，是为了更好的使本领域技术人员能理解本专利，不能理解为是对本专利包括范围的限制，只要是根据本专利的所揭示精神所作的任何等同变更或修饰，均落入本专利包括的范围。

Claims (5)

1.一种异位修复汞污染土壤的装置，包括矿浆电解槽，搅拌器，其特征是：矿浆电解槽中央设置双翅搅拌器，矿浆电解槽内部设有交错排列排布的阳极板、阴极板，在矿浆电解槽两侧边沿分别设置与阴、阳极板相对应的导电板，导电板通过电线与智能电源相连，紧贴在两个导电板下端分别设有绝缘板；矿浆电解槽外周向固定设置数条加强筋，紧贴矿浆电解槽的一侧或两侧设有矿浆进管，距离矿浆电解槽底部150-180cm位置处设有压缩空气管；距离矿浆电解槽底部50-100cm的位置处设有污泥管，矿浆电解槽底部中央设有氯化亚汞出口。

2.根据权利要求1所述的一种异位修复汞污染土壤的装置，其特征是：所述矿浆电解槽材质为PVC材料。

3.根据权利要求1所述的一种异位修复汞污染土壤的装置，其特征是：所述矿浆进管以切线方向沿槽体内侧进入矿浆电解槽。

4.根据权利要求1所述的一种异位修复汞污染土壤的装置，其特征是：双翅搅拌器的下折叶位于压缩空气管上方。

5.根据权利要求1所述的一种异位修复汞污染土壤的装置，其特征是：所述压缩空气管上设有数个支管。