CN217377412U - 一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，涉及污染建筑废物处理技术领域，包括：依次连接的淋洗区、多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，多段式沉砂池和絮凝反应沉淀池均连接污泥脱水子系统；将污染建筑废物运至淋洗区，通过清洗液淋洗后外运，洗出液依次进入多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，通过沉淀、絮凝分别将固体、悬浮状态和溶解状态的重金属污染物转移至污泥中，污泥经污泥脱水子系统进行浓缩、脱水后得到含重金属的泥饼。本实用新型使粘附在建筑废物上的含重金属飞灰、沉淀物、污染土通过淋洗转移到水中，使建筑废物的浸出浓度指标符合相应的标准，可转移到污染场地外进行后续处置或者回收利用，避免造成二次污染。

Description

一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统

技术领域

本实用新型涉及污染建筑废物处理技术领域，尤其涉及到一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统。

背景技术

在目前土壤污染场地修复治理过程中，大多都涉及废旧厂房拆除、工艺车间构筑物破除、场内地面混凝土破碎，在污染区内产生大量的混有目标污染物的建筑垃圾。建筑垃圾在外运填埋或者资源化利用前，需先进行处理，避免对大气环境、水环境及土壤环境造成二次污染。因此，对于各土壤污染修复场地内的建筑废物，经检测存在污染的，需要在场内进行淋洗、浸泡等处理，合格后再进行后续的处置。

对于污染建筑废物的处理，随着土壤污染场地治理项目的开展，已有多种处理的方法。淋洗工艺原本是一种重金属污染土壤处理的方法，同样也适用于污染建筑废物的处理。淋洗能快速的使污染物实现固液分离，使原本附着在固体上的污染物转移到液相中，特别适合于重金属污染物的分离，但目前大多场地污染建筑垃圾采用零散冲洗的处方施工模式，效率低下、浪费大量水资源且易造成二次污染。

实用新型内容

有鉴于背景技术中存在的技术问题，本实用型专利提供了一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，使粘附在建筑废物上的含重金属飞灰、沉淀物、污染土通过水力物理冲刷、化学溶解等作用转移到水中，使建筑废物的浸出浓度指标符合相应的标准，处理后的建筑废物可转移到污染场地外进行后续处置或者回收利用，防止造成二次污染。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，包括：依次连接的淋洗区、多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，所述多段式沉砂池和絮凝反应沉淀池均连接污泥脱水子系统；

将污染建筑废物运至所述淋洗区，通过清洗液淋洗后外运，洗出液依次进入所述多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，通过沉淀、絮凝分别将固体、悬浮状态和溶解状态的重金属污染物转移至污泥中，所述污泥经所述污泥脱水子系统进行浓缩、脱水后得到含重金属的泥饼。

作为本实用新型的进一步改进，还包括清水池；

所述清水池连接有喷淋子系统，通过所述喷淋子系统对所述污染建筑废物进行清洗液淋洗；

所述絮凝反应沉淀池连接清水池，将絮凝处理后的水收集到所述清水池循环利用。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷淋子系统包括依次连接的清水泵、管道及喷头；

所述管道上安装有加药罐和管式混合器，将清洗剂加入管道并混合均匀得到清洗液。

作为本实用新型的进一步改进，所述清洗剂包括有机酸或无机酸。

作为本实用新型的进一步改进，所述淋洗区地面为混凝土结构，混凝土结构底部布设HDPE膜，且地面设置1～3％的坡度坡向出水口。

作为本实用新型的进一步改进，所述淋洗区包括多个淋洗单元，各所述淋洗单元的出水口均通向排水沟槽；

所述排水沟槽为砖混结构，上侧覆盖工程塑料格栅，以2-5‰的坡度降坡向下游的所述多段式沉砂池。

作为本实用新型的进一步改进，向所述絮凝反应沉淀池中加入络合药剂和絮凝剂；

所述洗出液中的溶解态重金属在所述络合药剂作用下络合，形成胶体态的絮状沉淀物；所述絮状沉淀物在所述絮凝剂作用下快速沉淀。

作为本实用新型的进一步改进，所述络合药剂包括PAC、PAM、pH调节剂和重金属捕捉剂。

作为本实用新型的进一步改进，所述污泥脱水子系统包括依次连接的污泥浓缩池、压滤脱水装置；

所述污泥经所述污泥浓缩池重力浓缩后进入所述压滤脱水装置，经压滤脱水得到含重金属的泥饼。

作为本实用新型的进一步改进，所述污泥经所述污泥浓缩池重力浓缩后得到上清液和下部污泥；

所述上清液回流至所述多段式沉砂池，所述下部污泥再经重力浓缩后进入压滤脱水装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型采用重金属清洗剂，使粘附在建筑废物上的含重金属飞灰、沉淀物、污染土通过水力物理冲刷、化学溶解快速转移到水中，去除建筑废物中重金属，使建筑废物的浸出浓度指标符合相应的标准，节省了淋洗时间和水的用量，处理后的建筑废物可转移到污染场地外进行后续处置或者回收利用；对含有重金属的废水进行处理，避免产生大量含重金属的废污水，造成二次污染，整套系统环保高效。

本实用新型通过多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池将洗出液中的重金属转移到污泥中，使淋洗用水循环利用，更进一步的节约了水的用量和污染建筑废物的处理成本，与现有的污泥建筑垃圾零散冲洗的粗放模式相比，实现了污染建筑处理的高效便捷、无污染和节能节水。

本实用新型通过污泥脱水子系统将污泥的含水率大大降低，方便污泥后续处理的同时，也提高了淋洗用水的循环利用率。

本实用新型淋洗区地面为混凝土结构，混凝土结构底部布设HDPE膜；排水沟槽为砖混结构，上侧覆盖工程塑料格栅，有效防止处理过程中对土壤、环境造成二次污染。

本实用新型针对需处理的含重金属建筑废物量大且工期紧张的情况，能够快速高效的实现重金属污染建筑废物的修复目标，能够极大的缩短工期、节省成本、避免二次污染的产生。

附图说明

图1为本实用新型一种实施例公开的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统示意图；

图2为本实用新型一种实施例公开的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统平面布置图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

如图1所示，本实用新型提供的一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，包括清水池和依次连接的淋洗区、多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，絮凝反应沉淀池接回至清水池；清水池连接有喷淋子系统，多段式沉砂池和絮凝反应沉淀池均连接污泥脱水子系统，污泥脱水子系统包括依次连接的污泥浓缩池、压滤脱水装置；

将污染建筑废物运至淋洗区，喷淋子系统对污染建筑废物进行清洗液淋洗后外运，洗出液中包括附有重金属污染物的固态粉细砂、悬浮物和溶解状态的重金属污染物，先进入多段式沉砂池，沉淀出附有重金属污染物的固态粉细砂、悬浮物，在进入絮凝反应沉淀池，通过絮凝、沉淀将溶解状态的重金属污染物转移至污泥中并得到絮凝处理后的水，再次收集到清水池循环利用；污泥经污泥浓缩池重力浓缩后得到上清液和下部污泥，上清液回流至多段式沉砂池，下部污泥再经重力浓缩后进入压滤脱水装置，经压滤脱水得到含重金属的泥饼。

其中，

喷淋子系统包括依次连接的清水泵、管道及喷头；管道上安装有加药罐和管式混合器，将清洗剂加入管道并混合均匀得到清洗液；清洗剂为能有效将污染建筑垃圾表面重金属离子溶入水中的药剂，可能为有机酸或无机酸中的一种。

淋洗区包括多个淋洗单元，每个淋洗单元设置为一个淋洗隔间(如图2所示)，淋洗单元的平面尺寸为40～50m²，各淋洗单元的出水口均通向排水沟槽。淋洗区地面为混凝土结构，混凝土结构底部布设HDPE膜，且地面设置1～3％的坡度坡向出水口，便于出水；排水沟槽为砖混结构，上侧覆盖工程塑料格栅，以2-5‰的坡度降坡向下游的多段式沉砂池。

多段式沉砂池采用地埋式，分三段沉砂。

絮凝反应沉淀池集加药、反应、絮凝、沉淀于一体，向絮凝反应沉淀池中加入络合药剂和絮凝剂，络合药剂包括PAC、PAM、pH调节剂和重金属捕捉剂；洗出液中的溶解态重金属在络合药剂作用下络合，形成胶体态的絮状沉淀物，絮状沉淀物在絮凝剂作用下快速沉淀，去除水中的重金属离子转移到污泥中，使出水可循环使用，达到节约用水的目的。

进一步地，在进入淋洗系统前对污染建筑废物已经进行初步分选，粒径不超过30cm；淋洗流程为卸料-淋洗-控水-上料，若每个单元淋洗时间为M分钟，N个淋洗单元，淋洗单元的淋洗周期总时间控制为M*N分钟，以实现N个淋洗单元连续循序进行淋洗。

本实用新型对重金属污染建筑废物处理过程如下：

步骤一：建筑废物应在淋洗之前用挖掘机液压破碎锤进行破碎，经过机械筛分，人工分拣等工序剔除废旧钢筋、塑料管材、生活垃圾等其他废物废料，挑出大块进行二次破碎，使进入后续工序的建筑废物最大粒径不大于30cm，初步破碎分选后的建筑废物用渣土车运至淋洗区卸载。

步骤二：喷淋系统通过水泵加压供水，保证在出口端的冲洗水头大于10-15m，在供水管路上安装有管式混合器，便于清洗剂的加入及混合均匀。淋洗单元面积控制在40～50m²之间，可自然松散堆积一车的建筑废物，淋洗时间控制在15-30min。

步骤三：淋洗后的建筑废物控水沥干，地面设置1％-3％的单向坡度，便于快速排水，控水时间进行快速检测，合格后，用铲车装车外运

步骤四：处理单元内排出的污水首先汇入排水沟内，排水沟设置3‰-5‰的坡度坡向向下游，污水顺排水沟进入三段式沉砂池，污水中的粉细砂及悬浮物在沉砂池中逐级沉淀，降低了进入絮凝反应池内的总悬浮固体浓度。

步骤五：在三段式沉砂池后设置絮凝反应沉淀池。由于三段式沉砂池的初步沉淀，以固体或悬浮状态存在的重金属污染物在沉砂池中已被去除，进入絮凝反应沉淀池的主要为溶解态的重金属污染物，絮凝反应沉淀池集加药、混合、絮凝、沉淀于一体，加入重金属捕捉剂和絮凝剂，污水中溶解态重金属污染物在重金属捕捉剂的络合作用下，形成胶体态的絮状沉淀物，在絮凝剂的作用下，加速沉淀去除，经过反应、絮凝、沉淀，处理后的水重金属已被大量去除，可继续回到清水池中进行循环使用。

步骤六：沉淀的污泥通过污泥泵压入到污泥浓缩池内，进行重力浓缩，上清液回流到三段式沉砂池中；下部的污泥经过重力浓缩后，通过螺杆泵进入板框压滤机进行压滤脱水，得到含重金属的泥饼，进行后续处置。

实施例1：

某冶炼厂污染场地治理，在污染区内地面存在大量的混凝土地面，由于混凝土地面长期堆放冶炼废渣，通过XRF重金属扫描仪进行快速检测，表层混凝土地面铅、镍、镉等重金属高达892～10286mg/kg。

采用液压破碎锤对地面混凝土进行破除后，运送至淋洗区利用该系统进行处理，共设置有8个处理单元进行循序淋洗作业，清洗剂为柠檬酸，在每个单元卸料5min，淋洗15min，控水沥干90min，装料10min的工序控制下，可基本实现8个单元的不间断循序处理，最大小时淋洗处理混凝土废物120吨。最大小时产生废水量15m3/h，采用一套15m3/h的絮凝反应沉淀池处理后，出水的重金属检出量远远低于《污水综合排放标准》的一类污染物标准，实现了水量的重复利用。

实施例2：

某利用镍铜矿进行冶炼的污染场地治理，厂区内遗留有未拆除完全的生产车间，废气烟气道，以及建筑物混凝土基础，未拆除设施位于污染土治理范围内，经XRF扫描，拆除的建筑物废料—废砖头、混凝土块，基础垫层石块中均有重金属污染物的检出，混合样品的重金属浸出含量超过了地块的修复标准；

对废旧建筑进行拆除破碎，并人工分拣杂物后，将建筑废物运至该淋洗系统进行处置，在加入清洗剂，并用15m左右的水头的压力水枪强力冲洗15min后充分沥干水分的情况下，建筑废物已检测合格，建筑废物上沾染的污染土和重金属污染物得到有效去除，经水处理部分处理后的水重金属含量远远低于《污水综合排放标准》的一类污染物标准，实现了淋洗用水的重复使用。

本实用新型的优点：

(1)采用重金属清洗剂，使粘附在建筑废物上的含重金属飞灰、沉淀物、污染土通过水力物理冲刷、化学溶解快速转移到水中，去除建筑废物中重金属，使建筑废物的浸出浓度指标符合相应的标准，节省了淋洗时间和水的用量，处理后的建筑废物可转移到污染场地外进行后续处置或者回收利用；对含有重金属的废水进行处理，避免产生大量含重金属的废污水，造成二次污染，整套系统环保高效。

(2)本实用新型通过多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池将洗出液中的重金属转移到污泥中，使淋洗用水循环利用，更进一步的节约了水的用量和污染建筑废物的处理成本，与现有的污泥建筑垃圾零散冲洗的粗放模式相比，实现了污染建筑处理的高效便捷、无污染和节能节水。

(3)本实用新型通过污泥脱水子系统将污泥的含水率大大降低，方便污泥后续处理的同时，也提高了淋洗用水的循环利用率。

(4)本实用新型淋洗区地面为混凝土结构，混凝土结构底部布设HDPE膜；排水沟槽为砖混结构，上侧覆盖工程塑料格栅，有效防止处理过程中对土壤、环境造成二次污染。

(5)本实用新型针对需处理的含重金属建筑废物量大且工期紧张的情况，能够快速高效的实现重金属污染建筑废物的修复目标，能够极大的缩短工期、节省成本、避免二次污染的产生。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于，包括：依次连接的淋洗区、多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，所述多段式沉砂池和絮凝反应沉淀池均连接污泥脱水子系统；

将污染建筑废物运至所述淋洗区，通过清洗液淋洗后外运，洗出液依次进入所述多段式沉砂池、絮凝反应沉淀池，通过沉淀、絮凝分别将固体、悬浮状态和溶解状态的重金属污染物转移至污泥中，所述污泥经所述污泥脱水子系统进行浓缩、脱水后得到含重金属的泥饼。

2.根据权利要求1所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：还包括清水池；

所述清水池连接有喷淋子系统，通过所述喷淋子系统对所述污染建筑废物进行清洗液淋洗；

所述絮凝反应沉淀池连接清水池，将絮凝处理后的水收集到所述清水池循环利用。

3.根据权利要求2所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：所述喷淋子系统包括依次连接的清水泵、管道及喷头；

所述管道上安装有加药罐和管式混合器。

4.根据权利要求1所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：所述淋洗区地面为混凝土结构，混凝土结构底部布设HDPE膜，且地面设置1～3％的坡度坡向出水口。

5.根据权利要求1所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：所述淋洗区包括多个淋洗单元，各所述淋洗单元的出水口均通向排水沟槽；

所述排水沟槽为砖混结构，上侧覆盖工程塑料格栅，以2-5‰的坡度降坡向下游的所述多段式沉砂池。

6.根据权利要求1所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：

所述洗出液中的溶解态重金属在络合药剂作用下络合，形成胶体态的絮状沉淀物；所述絮状沉淀物在絮凝剂作用下快速沉淀。

7.根据权利要求1所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：所述污泥脱水子系统包括依次连接的污泥浓缩池、压滤脱水装置；

所述污泥经所述污泥浓缩池重力浓缩后进入所述压滤脱水装置，经压滤脱水得到含重金属的泥饼。

8.根据权利要求1或7所述的含重金属的污染建筑废物淋洗处理系统，其特征在于：所述污泥经所述污泥浓缩池重力浓缩后得到上清液和下部污泥；

所述上清液回流至所述多段式沉砂池，所述下部污泥再经重力浓缩后进入压滤脱水装置。

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