CN209577726U - 一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，包括喷嘴、混合室、喉管和扩散管，喷嘴与混合室连接，混合室上部设有进气口，混合室通过喉管与扩散管连接，扩散管连接入料管，入料管与圆柱段连接，圆柱段上部设有溢流管，溢流管通过法兰与溢流口连接，圆柱段下部通过法兰与圆锥段连接，圆锥段下部设有底流口。本设备结合了水力旋流器的特点，强化了其对土壤中污染物淋洗分级的效果，具有结构简单、设计合理、可操作性强的优点，为实现重金属、半挥发性有机物和难挥发性有机物污染土壤的淋洗修复治理奠定了基础。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤修复领域，特别是涉及一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备。
背景技术
随着我国工业化和城市化进程的不断加快，土壤环境污染问题日趋严峻。土壤中污染物停留时间长，不易完全被自然界的生物及微生物自然降解，对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成了威胁，急需对污染土壤进行修复治理。其中，土壤淋洗修复技术适用于重金属、半挥发性有机物和难挥发性有机物污染土壤，土壤淋洗可快速移除土壤中的污染物，短时间内完成高浓度污土壤的治理，并实现污染土壤的减量化处理，具有费用相对低廉、处理范围广、修复效率高的优点。
土壤淋洗修复技术的难点在于细粒(小于1mm粒级)土壤中污染物的分离。目前，细粒土壤中污染物的分级常采用水力旋流器，细粒级污染土壤在离心力场和重力场的复合作用下实现不同粒径的分级。崔双超.一种土壤淋洗的物料分级回收系统：中国，201720402679.6[P].2018-05-01.中提出用水力旋流器分离小于1mm的污染土壤进；杨崎峰.可连续运行的异位重金属污染土壤淋洗设备：中国，201620458411.X[P].2016-12-07.中同样提出采用水力旋流器对重金属污染土壤进行分级，得到清洁的粗粒级土壤。
笔者采用上述方法对重金属和半挥发性有机物污染土壤进行水力分级，由于污染物在土壤上附着紧密，经水力旋流器分级后，部分污染物仍在粗粒级土壤上富集，粗颗粒土壤经淋洗分级后达不到修复目标。
发明内容
为了提高污染土壤淋洗分级的效果，本实用新型提供了一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备。
本实用新型的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，包括喷嘴(1)，其特征在于喷嘴(1)与混合室(2)连接，混合室(2)上部设有进气口(3)，混合室(2)通过喉管(4)与扩散管(5)连接，扩散管(5)连接入料管(6)，入料管(6)与圆柱段(7)连接，圆柱段(7)上部设有溢流管(8)，溢流管(8)与溢流口(10)连接，圆柱段(7)下部与圆锥段(9)连接，圆锥段(9)下部设有底流口(11)。
所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分离设备，其特征在于，所述喉管(4)的长度为喉管(4)直径的9倍。
所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分离设备，其特征在于，所述扩散管(5)的扩散角为10°。
所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分离设备，其特征在于，入料管(6)内径为圆柱段(7)内径的0.2倍，入料管(6)内径与扩散管(5)末段内径相同。
所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分离设备，其特征在于，溢流管(8)与圆柱段(7)通过法兰连接，溢流管(8)直径为入料管(6)直径的1.5倍。
所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分离设备，其特征在于，圆锥段(9)锥角为8°。
本实用新型设备结合水力分级旋流器的特点，强化了其对土壤中污染物淋洗分离的效果，具有结构简单、设计合理、可操作性强的优点，为实现重金属、半挥发性有机物和难挥发性有机物污染土壤的淋洗修复治理奠定了基础。
附图说明
附图1为本实用新型的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备结构示意图。
附图2为本实用新型的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备剖面图。
附图1中：1—喷嘴；2—一混合室；3—吸气管；4—喉管；5—扩散管；6—入料管；7—圆柱段；8—溢流管；9—圆锥段；10—溢流口；11—底流口。
具体实施方式
本实用新型的具体实施方式如附图所示：喷嘴(1)与混合室(2)通过法兰连接，混合室(2)上部设有进气口(3)，混合室(2)通过喉管(4)与扩散管(5)连接，扩散管(5)通过法兰与入料管(6)连接，入料管(6)焊接在圆柱段(7)上，圆柱段(7)上部安装有溢流管(8)，溢流管(8)通过法兰与溢流口(9)连接，圆柱段(7)下部通过法兰与圆锥段(9)连接，圆锥段(9)下部设有底流口(11)。
本实用新型的水力分级方法的具体工作过程为：
A.污染土壤浸泡后，用泵将泥浆以0.4MPa压力给入喷嘴(1)，泥浆经喷嘴(1)进入混合室(2)后，过流断面收缩，泥浆速度增大，过流断面处的压强降低，空气经吸气管(3)进入混合室(2)与泥浆进行混合，并伴有“空化”气泡从土壤颗粒表面产生，形成泥浆与气泡的混合体；
B.泥浆与气泡混合体进入喉管(4)后，在紊流下进一步混合，并进入扩散管(5)；泥浆与气泡混合体进入扩散管(5)后，泥浆与气泡混合体的流速降低，流体的压力增大，泥浆与气泡的相对速度增加，气泡收到的剪切力也随之增大，当气泡所受剪切力大于其表面张力时，气泡发生破裂；“空化”气泡的产生和气泡破裂产生的冲击力，强化了污染物从土壤颗粒的清除；
C.泥浆与气泡混合体以一定压力由扩散管(5)经入料管(6)进入圆柱段(7)和圆锥段(9)，泥浆在圆柱段(7)和圆锥段(9)内沿切线方向高速绕轴线旋转，泥浆中粒度不同的颗粒和污染物由于受到的离心力不同，它们在旋流器中运动的速度、加速度及方向也各不相同；粗而重的土壤受的离心力大，它向器壁运动，按螺旋线下旋到底部，从底流口(11)排出，成为粗粒级产品；细而轻的土壤和污染物，受的离心力小，被带到中心，随同大部分水从溢流管(8)排出，成为细粒级产品。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明技术范围内所做的简单修改、变更或替换，均仍属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，包括喷嘴(1)，其特征在于喷嘴(1)与混合室(2)连接，混合室(2)上部设有进气口(3)，混合室(2)通过喉管(4)与扩散管(5)连接，扩散管(5)连接入料管(6)，入料管(6)与圆柱段(7)连接，圆柱段(7)上部设有溢流管(8)，溢流管(8)与溢流口(10)连接，圆柱段(7)下部与圆锥段(9)连接，圆锥段(9)下部设有底流口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，其特征在于，所述喉管(4)的长度为喉管(4)直径的9倍。
3.根据权利要求1所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，其特征在于，所述扩散管(5)的扩散角为10°。
4.根据权利要求1所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，其特征在于，入料管(6)内径为圆柱段(7)内径的0.2倍，入料管(6)内径与扩散管(5)末段内径相同。
5.根据权利要求1所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，其特征在于，溢流管(8)与圆柱段(7)通过法兰连接，溢流管(8)直径为入料管(6)直径的1.5倍。
6.根据权利要求1所述的一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备，其特征在于，圆锥段(9)锥角为8°。
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| CN201920123094.XU CN209577726U (zh) | 2019-01-24 | 2019-01-24 | 一种适用于细粒污染土壤淋洗的水力分级设备 |
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Country Status (1)
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| CN (1) | CN209577726U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111482263A (zh) * | 2020-04-30 | 2020-08-04 | 广东省资源综合利用研究所 | 矿浆分级系统及矿浆分级方法 |
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2019
- 2019-01-24 CN CN201920123094.XU patent/CN209577726U/zh active Active
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