CN209020938U - 一种污染土壤异位淋洗修复系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种污染土壤异位淋洗修复系统,包括淋洗液贮存池、净化土库、淋洗废液收集池、筛棒格栅,其中,所述筛棒格栅通过输送带连接转鼓式淋洗机,淋洗液贮存池通过水泵分别与所述转鼓式淋洗机、振动湿筛连接,所述振动湿筛分别连接配浆槽Ⅰ及通过输送带连接净化土库,所述配浆槽Ⅰ通过泥浆泵与斜板沉淀池连接,所述斜板沉淀池分别与配浆槽Ⅱ及淋洗废液收集池连接,所述配浆槽Ⅱ通过泥浆泵与脱水机连接,所述脱水机分别连接淋洗废液收集池及通过输送带与净化土库连接;所述淋洗废液收集池通过水泵与淋洗废液处理池连接;有益效果:本系统具有污染土壤淋洗修复效果更好、效率更高、更节能、设备更为稳定的特点。
Description
技术领域
本实用新型属于土壤修复技术领域,具体涉及一种污染土壤异位淋洗修复系统。
背景技术
土壤淋洗技术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。该技术适用于重金属污染、有机污染等所有污染类型的土壤修复。
目前,土壤淋洗技术主要分为原位淋洗和异位淋洗两种技术系统,原位淋洗以建立管井、压入淋洗液等方式实施土壤淋洗修复;而异位淋洗则是将土方开挖出后利用封闭式或半封闭式设备实施土壤淋洗,土壤淋洗效率更高,相比较前者,技术应用更广泛。但在土壤异位淋洗过程中,一直存在淋洗液与土壤接触不充分,淋洗效率不是很高的难题,成为制约土壤异位淋洗修复发展的技术瓶颈。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的缺陷,提出组合深度搅拌、筛分、淋洗等工艺进行污染土壤异位淋洗的系统。该系统将开挖出的污染土壤定量依次送入筛棒格栅、转鼓式淋洗机、振动湿筛、配浆槽、斜板沉淀池、脱水机等设备中实施土壤筛分、深度搅拌、淋洗等过程,使土壤与淋洗液充分接触,发生相应的物理化学反应,达到提高污染土壤淋洗效率的目的。
一种污染土壤异位淋洗修复系统,包括淋洗液贮存池、净化土库、淋洗废液收集池、筛棒格栅,其中,所述筛棒格栅通过输送带连接转鼓式淋洗机,淋洗液贮存池通过水泵分别与所述转鼓式淋洗机、振动湿筛连接,所述振动湿筛分别连接配浆槽Ⅰ及通过输送带连接净化土库,所述配浆槽Ⅰ通过泥浆泵与斜板沉淀池连接,所述斜板沉淀池分别与配浆槽Ⅱ及淋洗废液收集池连接,所述配浆槽Ⅱ通过泥浆泵与脱水机连接,所述脱水机分别连接淋洗废液收集池及通过输送带与净化土库连接;所述淋洗废液收集池通过水泵与淋洗废液处理池连接。
所述筛棒格栅的格栅整体高度取2.0m,格栅倾斜角度为30°—45°,筛棒间距取100mm,格栅宽度取1.5m,格栅长度取1.5m,格栅仓进出口尺寸均为600mm×600mm;
作为优选,格栅倾斜角度为30°,所述筛棒格栅采用碳钢防腐材质制作;
污染土壤通过所述筛棒格栅时被初步筛选,同时也起到初步晃动并破碎污染土壤的目的;经初步筛选合格的污染土壤才能通过格栅、输送带进入到所述转鼓式淋洗机内;其中,污染土壤中过重过大的的石块可以被筛出并单独做淋洗处理,由于土壤颗粒越小,附着污染程度越高,大石块上的污染物少且容易清洗,所以不必进入到下一个修复环节,该方法可有效减少成本、减少机械运行强度;
初步被筛选的污染土壤由所述输送带输送到转鼓式淋洗机;
所述转鼓式淋洗机包括进水口、驱动部分、转鼓、外罩、出水口、微处理器、机架,经初步筛选的污染土壤进入到外罩内,水泵将淋洗液贮存池内的溶液通过进水口抽送到外罩内,驱动部分带动转鼓转动进一步翻动土壤使全部土壤都能被淋洗,淋洗增加了土壤的疏松度;
所述淋洗液贮存池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为4m×4m×2m。
其中,所述转鼓式淋洗机采用防腐材质制作;处理能力为10m3/h,电机功率为5.5kW。
其中,所述淋洗液贮存池内存储有淋洗液,淋洗液可以为水或其他化学药剂;
其中,淋洗停留时间选取20-60min,淋洗时间短;淋洗温度选取30-50℃,淋洗液温度适中;淋洗液与污染土壤的质量比取4:1~6:1;淋洗液用量少;
通过所述淋洗机将附着于污染土壤颗粒表面的高污染土壤颗粒移除,同时采用水洗或添加化学萃取方式将附着于土壤颗粒固相低浓度污染物转移至液相,并有效减少污染土壤处理量,实现减量化,然后进入下一步;
其中,所述振动筛为现有技术,作为优选,本次优选的为振动湿筛,该所述振动湿筛的湿筛水平放置,所述振动湿筛筛间距取2mm,所述振动湿筛整体高度取1.0m,所述振动湿筛仓仓顶设置联排式喷头,所述振动湿筛的仓壁靠近仓顶位置设置尺寸为200mm×200mm的进料口,仓底为全开口,尺寸为600mm×600mm;
其中,所述振动湿筛采用碳钢防腐材质制作;
所述转鼓式淋洗机内的污染土壤进入到振动湿筛后,通过该所述振动湿筛的振动作用,将被淋洗的土壤震荡使颗粒块进一步破碎呈颗粒,由于筛间距取2mm,所以小于2mm的颗粒进入到所述配浆槽Ⅰ继续被浸泡、修复,大于等于2mm的颗粒不能进入到所述配浆槽Ⅰ,而是通过前期的所述转鼓式淋洗机的淋洗,其表面的污染物已被清理,所以由所述输送带输送到净化土库;该步骤也减轻了后续的加工强度,减少了机械磨损度;
其中,所述配浆槽Ⅰ内配置有框式搅拌机;
其中,所述配浆槽Ⅰ内设有传感器;
作为优选,所述配浆槽Ⅰ采用碳钢防腐材质制作,所述框式搅拌机的电机功率1.5kW,转速12r/min;
所述配浆槽Ⅰ尺寸大小为2m×2m×2m;
进入到所述配浆槽Ⅰ内的污染泥浆被浸泡、搅拌,时间在20-60min之间,土壤被浸泡后,其表面的污染物会被清除的更为彻底,框式所述搅拌机进一步打破土壤与污染的胶结物,进一步使污染物被清理的更为彻底;被进一步清理的污染泥浆进入到下一步所述斜板沉淀池内;
所述斜板沉淀池安装角度为60°;
所述斜板沉淀池采用碳钢防腐材质制作,斜板采用3mm厚的碳钢板;
所述斜板沉淀池尺寸大小为2m×2m×2m;
所述斜板沉淀池的每两块平行斜板间相、有一个很浅的沉淀池,使被处理的水(或废水)与沉降的污泥在沉淀浅层中相互运动并分离;所述斜板沉淀池运用浅层沉淀原理,缩短颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间并且增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率,进一步提高了沉淀池的处埋能力,其溢流率可达36nt3/(rru"h),比一般沉淀池的处埋能力高出7一10倍。
污染污泥在所述斜板沉淀池内被分离出水(或废水)和污泥,被分离出的水(或废水)进入到所述淋洗废液收集池内,初次被分离的污染污泥内还是含有一定的污染物,尤其是颗粒比较细的颗粒,所以该污染污泥进一步进入到所述配浆槽Ⅱ内做进一步处理,处理效果更好。
其中,所述淋洗废液收集池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为2m×2m×2m;
所述淋洗废液处理池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为4m×4m×2m;
所述配浆槽Ⅱ内配置框式搅拌机;所述配浆槽Ⅱ尺寸大小为2m×2m×2m;
所述配浆槽Ⅱ采用碳钢防腐材质制作;
所述框式搅拌机电机功率1.5kW,转速12r/min;
进入到所述配浆槽Ⅱ内的污染泥浆再一次处理的时间在10-40min之间,最终处理好的泥浆和污水由所述泥浆泵抽送到所述脱水机内进行固液分离,被处理好的土壤由所述输送带输送到净化土库,污水则进入到所述淋洗废液收集池内被收集;污水不会直接排放,会通过所述水泵抽送到淋洗废液处理池内被处理,不会污染环境;
所述脱水机采用板框式脱水机械,过滤面积为2000m2,电机功率为5.5kW;
除此之外,本系统可以做成撬装设备,落地就位即可进行污染土壤淋洗处理,安装方便、移动方便、运输方便、操作方便;
其中,上述的所有设备均为自动化设备,所有设备上均设有微处理器,本装置内所有设备采用PLC系统集成控制,自动化程度高;
其中,本系统中的所有设备均采用防腐材质制作,材料可为碳钢或其他防腐材质。
本实用新型的有益效果:
1.由于单独设置了淋洗液贮存池,淋洗液贮存池内可存储任何液体,包括水和药剂,所以本装置可以对含有任何重金属及有机物的污染土壤进行淋洗修复处理;
2.本次通过对各种装置的精确设置,该设置是工作时的最优配比,其更加节能,修复效果更好,该系统实施土壤筛分、深度搅拌、淋洗等过程,使土壤与淋洗液充分接触,发生相应的物理化学反应,达到提高污染土壤淋洗效率的目的;其中精确设置及工作步骤的包括:
第一步:污染土壤初次筛选、破碎,是通过格栅筛,该格栅倾斜角度为30°,筛棒间距取100mm,也就是大于等于100mm的大颗粒或石块是不能通过筛棒进入到下一步的,一般情况下,块状大的污染物是泥土的话到格栅筛能被破碎能进入到下一步,一般情况下大于等于100mm且硬度硬的为石块,石块质地硬,石块上的污染物通过简单的冲洗就能被清理,所以不必到下一步,既节省了时间,又减少了机器的劳动程度,栅倾斜角度为30°时,污染土壤下降的速度最快,筛分效果也好;
第二步是经过转鼓式淋洗机内清洗,采用转鼓式淋洗机,相比较传统的淋洗机更加节能,原因是传统的淋洗机工作原理是通过对污染土壤的搅拌和污染土壤跟桶壁的摩擦实现污染土壤清洁,洗涤过程是浸泡式的,用水量比较大;而转鼓式淋洗机通过摔打和冲刷的方式实现污染土壤洗涤和清洁的,清洗过程不需要浸泡,用水量比较省。其中,淋洗停留时间选取20-60min,淋洗时间短;淋洗温度选取30-50℃,淋洗液温度适中;淋洗液与污染土壤的质量比取4:1~6:1;淋洗液用量少;
第三步进入振动湿筛,该过程伴随着水泵冲洗,由于振动湿筛的震荡作用,结合前期对污染土壤的加水使土壤胶结物被软化打散而破碎,由于筛间距取2mm,所以大于等于2mm的污泥不能通过湿筛进入到配浆槽Ⅰ,而大颗粒的石头通过顶部的联排式喷头已经被冲洗干净,所以通过被筛出通过输送带送入到净化土库而不是进一步处理,节约了能耗、资源,减少了机械的劳动强度;
第四步是污染泥浆进入到配浆槽Ⅰ内的被浸泡、搅拌,时间20-60min之间,大部分污染颗粒都能被淋洗修复,能把污染物与泥的胶结物分开;
第五步是通过泥浆泵抽送到斜板沉淀池,进行污水与含有少量污染物的污泥分离;此时将污水排出到淋洗废液收集池内;
第六步,含有少量污染物的污泥继续在内配置框式搅拌机的配浆槽Ⅱ内搅拌、浸泡,并注入一定量的水或其他化学药剂,由于通过前期的处理,土壤已经被分解成细小颗粒且含污染物已经较小了,通过最后的浸泡、搅拌,土壤中的污染物能被清楚的更为彻底;
第七部,也是最后一步,最终处理好的泥浆和污水由泥浆泵抽送到脱水机内进行固液分离,被处理好的土壤由输送带输送到净化土库,污水则进入到淋洗废液收集池内被收集;污水不会直接排放,会通过水泵抽送到淋洗废液处理池内被处理,不会污染环境;
3.本实用新型中所有设备均为自动化设备,所有设备上均设有微处理器,本装置内所有设备采用PLC系统集成控制,自动化程度高;
4.本系统中各种设备的尺寸是有标准的,该尺寸适合做成撬装设备,落地就位即可进行污染土壤淋洗处理,安装方便、移动方便、运输方便、操作方便;
5.本系统中的所有设备均采用防腐材质制作,可避免工作过程中的腐蚀,提高了工作机械强度。
6.本实用新型具有淋洗液与土壤接触充分的特点,淋洗效率高。
附图说明
图1为本实用新型的污染土壤异位淋洗修复系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
本实施例一种污染土壤异位淋洗修复系统,包括淋洗液贮存池、净化土库、淋洗废液收集池、筛棒格栅,其中,所述筛棒格栅通过输送带连接转鼓式淋洗机,淋洗液贮存池通过水泵分别与所述转鼓式淋洗机、振动湿筛连接,所述振动湿筛分别连接配浆槽Ⅰ及通过输送带连接净化土库,所述配浆槽Ⅰ通过泥浆泵与斜板沉淀池连接,所述斜板沉淀池分别与配浆槽Ⅱ及淋洗废液收集池连接,所述配浆槽Ⅱ通过泥浆泵与脱水机连接,所述脱水机分别连接淋洗废液收集池及通过输送带与净化土库连接;所述淋洗废液收集池通过水泵与淋洗废液处理池连接。
所述筛棒格栅为现有技术,该所述筛棒格栅的格栅整体高度取2.0m,格栅倾斜角度为30°—45°,筛棒间距取100mm,格栅宽度取1.5m,格栅长度取1.5m,格栅仓进出口尺寸均为600mm×600mm;
作为优选,格栅倾斜角度为30°,所述筛棒格栅采用碳钢防腐材质制作;
污染土壤通过所述筛棒格栅时被初步筛选,同时也起到初步晃动并破碎污染土壤的目的;经初步筛选合格的污染土壤才能通过格栅、输送带进入到所述转鼓式淋洗机内;其中,污染土壤中过重过大的的石块可以被筛出并单独做淋洗处理,由于土壤颗粒越小,附着污染程度越高,大石块上的污染物少且容易清洗,所以不必进入到下一个修复环节,该方法可有效减少成本、减少机械运行强度;
初步被筛选的污染土壤由所述输送带输送到转鼓式淋洗机;
其中,所述转鼓式淋洗机为现有技术,是淋洗机的一种,所述转鼓式淋洗机包括进水口、驱动部分、转鼓、外罩、出水口、微处理器、机架,经初步筛选的污染土壤进入到外罩内,水泵将淋洗液贮存池内的溶液通过进水口抽送到外罩内,驱动部分带动转鼓转动进一步翻动土壤使全部土壤都能被淋洗,淋洗增加了土壤的疏松度;
所述淋洗液贮存池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为4m×4m×2m。
其中,所述转鼓式淋洗机采用防腐材质制作;处理能力为10m3/h,电机功率为5.5kW。
其中,所述淋洗液贮存池内存储有淋洗液,淋洗液可以为水或其他化学药剂;
其中,淋洗停留时间选取20-60min,淋洗时间短;淋洗温度选取30-50℃,淋洗液温度适中;淋洗液与污染土壤的质量比取4:1~6:1;淋洗液用量少;
通过所述淋洗机将附着于污染土壤颗粒表面的高污染土壤颗粒移除,同时采用水洗或添加化学萃取方式将附着于土壤颗粒固相低浓度污染物转移至液相,并有效减少污染土壤处理量,实现减量化,然后进入下一步;
其中,所述振动筛为现有技术,作为优选,本次优选的为振动湿筛,该所述振动湿筛的湿筛水平放置,所述振动湿筛筛间距取2mm,所述振动湿筛整体高度取1.0m,所述振动湿筛仓仓顶设置联排式喷头,所述振动湿筛的仓壁靠近仓顶位置设置尺寸为200mm×200mm的进料口,仓底为全开口,尺寸为600mm×600mm;
其中,所述振动湿筛采用碳钢防腐材质制作;
所述转鼓式淋洗机内的污染土壤进入到振动湿筛后,通过该所述振动湿筛的振动作用,将被淋洗的土壤震荡使颗粒块进一步破碎呈颗粒,由于筛间距取2mm,所以小于2mm的颗粒进入到所述配浆槽Ⅰ继续被淋洗、浸泡、修复,大于等于2mm的颗粒不能进入到所述配浆槽Ⅰ被淋洗,而是通过前期的所述转鼓式淋洗机的淋洗,其表面的污染物已被清理,所以由所述输送带输送到净化土库;该步骤也减轻了后续的加工强度,减少了机械磨损度;
其中,所述配浆槽Ⅰ内配置有框式搅拌机;
其中,所述配浆槽Ⅰ内设有传感器;
作为优选,所述配浆槽Ⅰ采用碳钢防腐材质制作,所述框式搅拌机的电机功率1.5kW,转速12r/min;
所述配浆槽Ⅰ尺寸大小为2m×2m×2m;
进入到所述配浆槽Ⅰ内的污染泥浆被浸泡、搅拌,时间在20-60min之间,土壤被浸泡后,其表面的污染物会被清除的更为彻底,框式所述搅拌机进一步打破土壤与污染的胶结物,进一步使污染物被清理的更为彻底;被进一步清理的污染泥浆进入到下一步所述斜板沉淀池内;
所述斜板沉淀池安装角度为60°;
所述斜板沉淀池采用碳钢防腐材质制作,斜板采用3mm厚的碳钢板;
所述斜板沉淀池尺寸大小为2m×2m×2m;
所述斜板沉淀池的每两块平行斜板间相、有一个很浅的沉淀池,使被处理的水(或废水)与沉降的污泥在沉淀浅层中相互运动并分离;所述斜板沉淀池运用浅层沉淀原理,缩短颗粒沉降距离,从而缩短了沉淀时间并且增加了沉淀池的沉淀面积,从而提高了处理效率,进一步提高了沉淀池的处埋能力,其溢流率可达36nt3/(rru"h),比一般沉淀池的处埋能力高出7一10倍。
污染污泥在所述斜板沉淀池内被分离出水(或废水)和污泥,被分离出的水(或废水)进入到所述淋洗废液收集池内,初次被分离的污染污泥内还是含有一定的污染物,尤其是颗粒比较细的颗粒,所以该污染污泥进一步进入到所述配浆槽Ⅱ内做进一步处理,处理效果更好。
其中,所述淋洗废液收集池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为2m×2m×2m;
所述淋洗废液处理池采用碳钢防腐材质制作,尺寸大小为4m×4m×2m;
所述配浆槽Ⅱ内配置框式搅拌机;所述配浆槽Ⅱ尺寸大小为2m×2m×2m;
所述配浆槽Ⅱ采用碳钢防腐材质制作;
搅拌机电机功率1.5kW,转速12r/min;
进入到所述配浆槽Ⅱ内的污染泥浆再一次处理的时间在10-40min之间,最终处理好的泥浆和污水由所述泥浆泵抽送到所述脱水机内进行固液分离,被处理好的土壤由所述输送带输送到净化土库,污水则进入到所述淋洗废液收集池内被收集;污水不会直接排放,会通过所述水泵抽送到淋洗废液处理池内被处理,不会污染环境;
所述脱水机采用板框式脱水机械,过滤面积为2000m2,电机功率为5.5kW;
除此之外,本系统可以做成撬装设备,落地就位即可进行污染土壤淋洗处理,安装方便、移动方便、运输方便、操作方便;
其中,上述的所有设备均为自动化设备,所有设备上均设有微处理器,本装置内所有设备采用PLC系统集成控制,自动化程度高;
其中,本系统中的所有设备均采用防腐材质制作,材料可为碳钢或其他防腐材质。
依据本实用新型的上述实施例,系统总体处理能力为200方/天,系统设备的电耗约为6.57kWh/m3土,综合考虑淋洗液、淋洗废液处理,整体成本只有282元/m3左右。
以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例,不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
Claims (6)
1.一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:包括淋洗液贮存池、净化土库、淋洗废液收集池、筛棒格栅,其中,所述筛棒格栅通过输送带连接转鼓式淋洗机,淋洗液贮存池通过水泵分别与所述转鼓式淋洗机、振动湿筛连接,所述振动湿筛分别连接配浆槽Ⅰ及通过输送带连接净化土库,所述配浆槽Ⅰ通过泥浆泵与斜板沉淀池连接,所述斜板沉淀池分别与配浆槽Ⅱ及淋洗废液收集池连接,所述配浆槽Ⅱ通过泥浆泵与脱水机连接,所述脱水机分别连接淋洗废液收集池及通过输送带与净化土库连接;所述淋洗废液收集池通过水泵与淋洗废液处理池连接。
2.根据权利要求1所述一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:所述筛棒格栅的格栅倾斜角度为30°,筛棒间距取100mm;
所述振动湿筛的湿筛水平放置,筛间距取2mm;
所述斜板沉淀池安装角度为60°。
3.根据权利要求1所述一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:所述筛棒格栅的格栅整体高度取2.0m,格栅宽度取1.5m,格栅长度取1.5m,格栅仓进出口尺寸均为600mm×600mm;
所述淋洗液贮存池尺寸大小为4m×4m×2m;
所述振动湿筛的整体高度取1.0m,所述振动湿筛的仓壁靠近仓顶位置设置尺寸为200mm×200mm的进料口,仓底为全开口,尺寸为600mm×600mm;
所述配浆槽Ⅰ尺寸大小为2m×2m×2m;
所述斜板沉淀池尺寸大小为2m×2m×2m;
所述淋洗废液收集池尺寸大小为2m×2m×2m;
所述淋洗废液处理池尺寸大小为4m×4m×2m;
所述配浆槽Ⅱ尺寸大小为2m×2m×2m。
4.根据权利要求1所述一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:所述筛棒格栅采用碳钢防腐材质制作;
所述转鼓式淋洗机采用防腐材质制作;
所述淋洗液贮存池采用碳钢防腐材质制作;
所述振动湿筛采用碳钢防腐材质制作;
所述配浆槽Ⅰ采用碳钢防腐材质制作;
所述斜板沉淀池采用碳钢防腐材质制作,斜板采用3mm厚的碳钢板;
所述配浆槽Ⅱ采用碳钢防腐材质制作;
所述淋洗废液处理池采用碳钢防腐材质制作;
所述淋洗废液收集池采用碳钢防腐材质制作。
5.根据权利要求1所述一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:所述振动湿筛仓仓顶设置联排式喷头。
6.根据权利要求1所述一种污染土壤异位淋洗修复系统,其特征在于:所述配浆槽Ⅰ内配置有框式搅拌机;所述配浆槽Ⅱ内配置框式搅拌机。
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