一种Pb污染土壤的淋洗系统及淋洗方法
【专利摘要】本发明提供一种Pb污染土壤的淋洗系统及淋洗方法，利用淋洗系统将Pb污染土壤与NaCl淋洗液在桨叶淋洗机内搅拌调理，调理后送入振动筛进行初步筛分，分离出粒径0.2～2mm的砂粒，小于0.2mm的泥浆送入水力旋流器进一步分离，分离出25μm～0.2mm的细粒土壤，剩下小于25μm的细浆中加入Na2CO3或Ca(OH)2在沉淀池进行沉淀处理，过滤分离出PbCO3或Pb(OH)2后，过滤后溶液通过pH调节进行氯盐再生，再生后的溶液送回到桨叶淋洗机内重复利用。本发明具有工艺简单、操作容易、淋洗液可重复利用、节省药剂和水资源等优点。
【专利说明】一种Pb污染土壤的淋洗系统及淋洗方法
【技术领域】
[0001]本发明属于Pb污染土壤处理领域，尤其是涉及一种Pb污染土壤的淋洗系统及淋洗方法。
【背景技术】
[0002]铅是重金属污染土壤中分布较广、具强蓄积性的环境污染物。土壤中铅的天然来源是风化岩石中的矿物。随着矿石开采、金属冶炼加工、I T制造、生活污水排放、污水灌溉、电池使用以及含铅汽油的使用，铅已成为土壤污染的主要元素之一。土壤中Pb通常是不易移动，并且富集在地面下几厘米的上层土壤中，土壤对Pb的吸附能力随pH、阳离子交换能力、有机碳含量和氧化还原年能力增加而增加。由于Pb的高累积性、隐蔽性以及生物难降解性等特点，不仅导致大量的土地无法耕种被搁置，而且还会通过食物链作用，危害到人体的健康。
[0003]土壤淋洗技术是一项应用性强、可彻底去除污染物、处理过程可控且速度快的土壤修复治理技术，常用于污染场地的修复治理，已在国外污染场地修复中得到了广泛的应用，并取得了良好的修复效果。其中淋洗剂的选择是修复技术的关键。已经报道的重金属淋洗剂主要是表面活性剂和酸类淋洗剂。表面活性剂分人工合成的络合剂(EDTA等)、生物表面活性剂(包括鼠李糖脂、槐糖脂、沙梵婷和皂角苷等)。EDTA因其能与大部分金属离子结合成稳定的螯合物，对土壤中的重金属等都有较高的去除效率，从而被广泛运用到重金属污染土壤的修复中，但EDTA存在价格昂贵、生物降解性较差、回收困难等问题。近年来，人们开始将生物表面活性剂代替EDTA用于土壤淋洗，但生物表面活性剂产量较低，生产成本较高。因此，目前生物表面活性剂工业规模的应用并不具有优势。酸类淋洗剂主要包括无机酸溶液(HCl和HNO3等)、天然有机酸溶液(柠檬酸、苹果酸、草酸、丙二酸、胡敏酸及富里酸等)。无机酸能最大化的去除土壤中的重金属，并且价格低廉，但淋洗后容易导致土壤的理化性质发生改变，使土壤呈现酸，它较适合于工业废弃地重度污染的土壤。有机酸对环境也没有太大的危害，而且能够大面积的推广使用。但是只能针对轻度或者中度污染的重金属污染土壤。对于重度污染的土壤，会带来淋洗剂耗量大、处理费用高昂等问题。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的问题是提供一种Pb污染土壤的淋洗系统，并提供了一种使用NaCl淋洗重金属污染土壤，并对淋洗液进行循环利用的Pb污染土壤的淋洗方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供一种Pb污染土壤的淋洗系统，包括淋洗机(I)、振动筛(2)、水力旋流器(3)、沉淀池(4)、pH调节池(5)，所述桨叶淋洗机(I)出口与振动筛
(2)入口相连，所述振动筛(2)底部与所述水力旋流器(3)入口相连，所述水力旋流器(3)的上部与所述沉淀池(4)上部相连，所述沉淀池(4)溶液出口与所述pH调节池(5)入口相连，所述pH调节池(5)出口与所述淋洗机⑴入口相连。
[0006]进一步，所述淋洗机(I)为桨叶淋洗机(I)。
[0007]进一步，所述振动筛(2)底部通过管道、泵与所述水力旋流器(3)入口相连。
[0008]进一步，所述水力旋流器(3)的上部通过管道与所述沉淀池(4)上部相连。
[0009]进一步，所述pH调节池(5)出口通过管道、泵与所述淋洗机⑴入口相连。
[0010]本发明还提供一种Pb污染土壤的淋洗方法，首先将Pb污染土壤与NaCl淋洗液在所述淋洗机(I)内搅拌调理，调理后送入所述振动筛(2)进行初步筛分，分离出粒径0.2?2mm的砂粒,小于0.2mm的泥衆送入所述水力旋流器(3)进一步分离,分离出25 μ m?0.2mm的细粒土壤，剩下小于25 μ m的细浆中加入Na2CO3或Ca (OH) 2在所述沉淀池(4)进行沉淀处理，过滤后剩余溶液在所述PH调节池(5)通过pH调节进行氯盐再生，再生后溶液送回到所述淋洗机(I)内重复利用。
[0011]进一步，所述NaCl淋洗液与污染土壤的液固比为6:1?1:1。。
[0012]进一步，所述NaCl淋洗液的浓度为5?10mol/L。
[0013]本发明具有的优点和积极效果是:由于采用上述技术方案，NaCl能像EDTA、HC1 —样能高效而快速从高污染土壤中移除Pb，同时，利用振动筛和水力旋流方法将淋洗干净的土壤颗粒进行了分离，剩下的废液进行了化学沉淀处理及过滤分离，分离后溶液通过pH值调节作为淋洗液再生利用，不仅有效避免了产生二次污染的废液，及时回收废液中的重金属，而且可循环利用淋洗液，能够节省大量的NaCl和水资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是本发明提供的Pb污染土壤的淋洗系统的结构示意图；
[0015]图2是本发明提供的Pb污染土壤的淋洗方法的工艺流程示意图。
[0016]图中:
[0017]1、淋洗机2、振动筛3、水力旋流器
[0018]4、沉淀池5、pH调节池
【具体实施方式】
[0019]为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例和附图对本发明进行进一步的描述。
[0020]本发明提供一种Pb污染土壤的淋洗系统，如图1所示，包括淋洗机1、振动筛2、水力旋流器3、沉淀池4、pH调节池5，桨叶淋洗机I出口与振动筛2入口相连，振动筛2底部通过管道、泵与水力旋流器3入口相连，水力旋流器3的上部通过管道与沉淀池4上部相连，沉淀池4溶液出口与pH调节池5入口相连，pH调节池5出口通过管道、泵与淋洗机I入口相连。本发明还提供一种Pb污染土壤的淋洗方法，实施例1、2及3中淋洗机I均为桨叶淋洗机，工艺流程图如图2所不。
[0021]实施例1
[0022]在某关闭电池厂污染场地取Pb污染土壤20kg，土壤中Pb的含量为358.4mg/kg,在该土壤中加入20L的NaCl淋洗液放入桨叶淋洗机内搅拌淋洗120min，NaCl淋洗液的浓度为5mol/L并用盐酸调配pH值=4,淋洗结束后用实验室振动筛进行初步筛分,分离出粒径>0.2mm的砂粒，〈0.2mm的泥衆送入实验室小型水力旋流器进一步分离,筛除>25 μ m的泥砂,剩下彡25 μ m的废液中加入0.8mol/L的Na2CO3进行沉淀处理，过滤分离出PbCO3沉淀，过滤后溶液加入HCl调节pH进行氯盐再生。对分离后砂粒、泥砂、淋洗废液及过滤后的再生淋洗液进行Pb含量分析，发现土壤中83.2%的Pb被移除，淋洗废液中96.7%的Pb被回收。
[0023]实施例2
[0024]在某关闭电池厂污染场地取Pb污染土壤20kg，土壤中Pb的含量为358.4mg/kg,在该土壤中加入60L的NaCl淋洗液放入桨叶淋洗机内搅拌淋洗120min，NaCl淋洗液的浓度为8mol/L并用盐酸调配pH值=4,淋洗结束后用实验室振动筛进行初步筛分,分离出粒径>0.2mm的砂粒，〈0.2mm的泥衆送入实验室小型水力旋流器进一步分离,筛除>25 μ m的泥砂,剩下彡25 μ m的废液中加入1.2mol/L的Na2CO3进行沉淀处理，过滤分离出PbCO3沉淀，过滤后溶液加入HCl调节pH进行氯盐再生。对分离后砂粒、泥砂、淋洗废液及过滤后的再生淋洗液进行Pb含量分析，发现土壤中88.6%的Pb被移除，淋洗废液中99.1 %的Pb被回收。
[0025]实施例3
[0026]在某关闭电池厂污染场地取Pb污染土壤20kg，土壤中Pb的含量为358.4mg/kg,在该土壤中加入120L的NaCl淋洗液放入桨叶淋洗机内搅拌淋洗120min，NaCl淋洗液的浓度为8mol/L并用盐酸调配pH值=4,淋洗结束后用实验室振动筛进行初步筛分,分离出粒径>0.2mm的砂粒，〈0.2mm的泥衆送入实验室小型水力旋流器进一步分离,筛除>25 μ m的泥砂，剩下彡25 μ m的废液中加入0.8mol/L的Ca (OH) 2进行沉淀处理，过滤分离出Pb (OH) 2沉淀，过滤后溶液加入HCl调节pH进行氯盐再生。对分离后砂粒、泥砂、淋洗废液及过滤后的再生淋洗液进行Pb含量分析，发现土壤中81.7%的Pb被移除，淋洗废液中96.4%的Pb被回收。
[0027]以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
【权利要求】
1.一种Pb污染土壤的淋洗系统，其特征在于:包括淋洗机(1)、振动筛(2)、水力旋流器(3)、沉淀池(4)、pH调节池(5)，所述桨叶淋洗机⑴出口与振动筛(2)入口相连，所述振动筛(2)底部与所述水力旋流器(3)入口相连，所述水力旋流器(3)的上部与所述沉淀池(4)上部相连，所述沉淀池(4)溶液出口与所述pH调节池(5)入口相连，所述pH调节池(5)出口与所述淋洗机⑴入口相连。
2.根据权利要求1所述的Pb污染土壤的淋洗系统，其特征在于:所述淋洗机(1)为桨叶淋洗机(1)。
3.根据权利要求1或2所述的Pb污染土壤的淋洗系统，其特征在于:所述振动筛(2)底部通过管道、泵与所述水力旋流器(3)入口相连。
4.根据权利要求3所述的Pb污染土壤的淋洗系统，其特征在于:所述水力旋流器(3)的上部通过管道与所述沉淀池(4)上部相连。
5.根据权利要求1、2、3或4任一项所述的Pb污染土壤的淋洗系统，其特征在于:所述pH调节池(5)出口通过管道、泵与所述淋洗机(1)入口相连。
6.利用权利要求5所述的Pb污染土壤的淋洗系统的一种Pb污染土壤的淋洗方法，其特征在于:首先将Pb污染土壤与NaCl淋洗液在所述淋洗机(1)内搅拌调理，调理后送入所述振动筛(2)进行初步筛分，分离出粒径0.2?2mm的砂粒，小于0.2mm的泥浆送入所述水力旋流器(3)进一步分离,分离出25 μ m?0.2mm的细粒土壤，剩下小于25 μ m的细衆中加入Na2C03*Ca(0H)2在所述沉淀池(4)进行沉淀处理，过滤后剩余溶液在所述pH调节池(5)通过pH调节进行氯盐再生，再生后溶液送回到所述淋洗机(1)内重复利用。
7.根据权利要求6所述的Pb污染土壤的淋洗方法，其特征在于:所述NaCl淋洗液与污染土壤的液固比为6:1?1:1。
8.根据权利要求6所述的Pb污染土壤的淋洗方法，其特征在于:所述NaCl淋洗液的浓度为5?10mol/L。
【文档编号】B09C1/08GK104289512SQ201410568519
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年10月22日 优先权日:2014年10月22日
【发明者】张景辉, 杨伟, 刘汉桥 申请人:天津生态城环保有限公司