一种用于修复污染土壤的湿式淋洗离心搅拌装置的制作方法

本发明涉及土壤修复领域，具体地说涉及一种用于修复土壤的湿式淋洗离心搅拌装置。

背景技术：

土壤污染问题不但会使农业的食品安全失去保障，还可能通过淋滤作用污染地下水，进一步通过食物链危害人类的生命及健康。由于我国的工业化和城市化进程的不断加剧，土壤污染问题日渐严重，污染农田土壤约占10％，企业搬迁遗留污染场地达数十万公顷。

在20世纪70年代后期，污染土壤的修复方法与技术的研究开始了，经过30多年的快速发展，目前，对于严重污染土壤的修复技术主要有固定-稳定化技术、热处理技术、土壤淋洗修复技术等。其中，土壤淋洗修复技术作为修复污染土壤的一种有效手段，可快速将污染物从土壤中移除，短时间内完成高浓度污染土壤的治理，而且治理费用相对较为低廉，现已经是污染土壤快速修复技术研究的热点和发展方向之一。

土壤淋洗就是利用流体淋淋土壤中污染物的过程。所处理的污染物既可以是有机污染物(如半挥发性有机物、石油烃及卤代芳烃等)，也可以是无机污染物(如重金属)，淋洗液既可以是水、化学溶液，也可以是其他能够取得较好淋洗效果的流体。

现有的土壤淋洗设备大多将土壤淋洗和固液分离分别于两个设备中进行，设备占地面积大，操作成本较高，修复效率低。

技术实现要素：

鉴于以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用于修复污染土壤的湿式淋洗离心搅拌装置，不仅可以把土壤淋洗和固液分离两步操作在同一装置中进行，还可以很大程度提高修复效率。

为了实现以上目的，本发明提供如下技术方案：一种用于修复污染土壤的湿式淋洗离心搅拌装置，包括装置主体，所述装置主体包括搅拌单元、离心单元、处理单元和控制单元；所述搅拌单元上设置搅拌筒，所述搅拌筒的筒盖边缘设置进料口，且与可伸缩式搅拌棒固定相连，筒体外侧设置滤网，所述可伸缩式搅拌棒与搅拌电机相连，所述搅拌电机固定安装于筒盖的中心部分；所述离心单元设置有旋转轴，所述旋转轴底部连接支座，所述支座插入基座内部，与基座内部的旋转电机相连，所述旋转轴两端设置两个筒套，所述筒套与离心筒通过筒壁焊接固定相连，底部镂空，所述离心筒底部设置废液出口，所述废液出口伸入到导水槽中；所述处理单元设置高压喷圈、净水滤罐和储水箱；所述控制单元设置有控制柜，所述控制柜内部设置主控制器，表面设置显示屏、启停旋钮、调时旋钮和调速旋钮；所述显示屏、启停旋钮、调时旋钮和调速旋钮均与主控制器电性相连。

优选的，所述搅拌筒的筒盖内侧中空，侧边为进液口，其下部设置淋洗液流孔。

优选的，所述可伸缩式搅拌棒具有多级套筒，搅拌工作时其伸出顺序是由大到小一次伸出，离心工作时，其缩回顺序是由小到大依次缩回，其轴壁连接若干搅拌叶片，装置停止工作时所述搅拌叶片可以处于下垂状态或者直接拆下，方便人工清洗。

优选的，所述搅拌筒括锥形底面及出料口；所述筒体外侧的滤网为不锈钢焊接式条缝筛，由支撑条和筛条两部分构成，支撑条可以是圆丝、三角丝或梯形丝，筛条是三角丝(v形丝)，缝隙尺寸为1mm，锥形底面及出料管为不锈钢材质。

优选的，所述导水槽与装置主体离心时运动轨迹契合，且通过连接管与净水滤罐相连，所述净水滤罐内部设置两层滤料，分别为上层的生物炭和下层的活性炭，孔径均由上向下依次减小，其出水与储水箱相连；所述高压喷圈环绕在离心筒外壁，且与储水箱通过连接管可接合式相连，在滤网需要清洁时连接管道，进行冲洗，防止滤网受堵；所述连接管通过提升泵提供动力。

优选的，所述搅拌电机和旋转电机皆采用1500w无刷直流电机；所述旋转电机通过驱动电路一与主控制器控制端口电性相连，所述搅拌电机通过驱动电路二与主控制器另一控制端口电性相连；所述驱动电路一和驱动电路二皆采用三相全桥驱动电路和固态继电器。

优选的，所述主控制器采用dsp28335主控制芯片。

优选的，所述搅拌筒的容积为10m³。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一即可以实现土壤淋洗功能，又可以进行固液分离，节省设备占地面积，降低操作成本；二不会产生二次污染，设备环保；三是具有自我维护的功能，可对滤网进行定期冲洗，延长设备的使用寿命，具有推广价值。

附图说明

图1为本发明的装置主体结构图；

图2为本发明的搅拌筒结构图；

图3为本发明的搅拌筒筒盖结构图；

图4为本发明的电气原理框图。

图中，1-装置主体；2-搅拌筒；2-1-锥形底面；2-2-淋洗液流孔；3-离心筒；4-可伸缩式搅拌棒；5-搅拌电机；6-进料口；7-高压喷圈；8-废液出口；9-出料口；10-导水槽；11-旋转轴；12-支架；13-基座；14-旋转电机；15-提升泵；16-连接管；17-净水滤罐；18-储水箱；19-滤网；20-进液口；21-控制柜；21-1-主控制器；21-2-显示屏；21-3-启停旋钮；21-4-调速旋钮；21-5-调时旋钮；22-1-驱动电路二；22-2-驱动电路一。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-4，本发明提供的一种实用例：一种用于修复污染土壤的湿式淋洗离心搅拌装置，包括装置主体1，所述装置主体包括搅拌单元、离心单元、处理单元和控制单元；所述搅拌单元上设置搅拌筒2，所述搅拌筒2，的筒盖边缘设置进料口6，且与可伸缩式搅拌棒4固定相连，筒体外侧设置滤网19，所述可伸缩式搅拌棒4与搅拌电机5相连，所述搅拌电机5固定安装于筒盖的中心部分；所述离心单元设置有旋转轴11，所述旋转轴11底部连接支座12，所述支座12插入基座13内部，与基座13内部的旋转电机14相连，所述旋转轴11两端设置两个筒套11-1，所述筒套11-1与离心筒3通过筒壁焊接固定相连，底部镂空，所述离心筒1底部设置废液出口8，所述废液出口8伸入到导水槽10中；所述处理单元设置高压喷圈7、净水滤罐17和储水箱18；所述控制单元设置有控制柜21，所述控制柜内部设置主控制器21-1，表面设置显示屏21-2、启停旋钮21-3、调时旋钮21-5和调速旋钮21-4；所述显示屏21-2、启停旋钮21-3、调时旋钮21-5和调速旋钮21-4均与主控制器21-1电性相连。

其中，所述搅拌筒2的筒盖内侧中空，侧边为进液口6，其下部设置淋洗液流孔2-2。

其中，所述可伸缩式搅拌棒4具有多级套筒4-1，搅拌工作时其伸出顺序是由大到小一次伸出，离心工作时，其缩回顺序是由小到大依次缩回，其轴壁连接若干搅拌叶片4-2，装置停止工作时所述搅拌叶片4-2可以处于下垂状态或者直接拆下，方便人工清洗。

其中，所述搅拌筒2包括锥形底面2-1及出料口9；所述筒体外侧的滤网19为不锈钢焊接式条缝筛，由支撑条和筛条两部分构成，支撑条可以是圆丝、三角丝或梯形丝，筛条是三角丝(v形丝)，缝隙尺寸为1mm，锥形底面及出料管为不锈钢材质。

其中，所述导水槽10与装置主体1离心时运动轨迹契合，且通过连接管16与净水滤罐17相连，所述净水滤罐17内部设置两层滤料，分别为上层的生物炭和下层的活性炭，孔径均由上向下依次减小，其出水与储水箱18相连；所述高压喷圈7环绕在离心筒3外壁，且与储水箱18通过连接管16可接合式相连，在滤网需要清洁时连接管道，进行冲洗，防止滤网19受堵；所述连接管16通过提升泵15提供动力。

其中，所述搅拌电机5和旋转电机14皆采用1500w无刷直流电机；所述旋转电机14通过驱动电路一22-2与主控制器21-1控制端口电性相连，所述搅拌电机5通过驱动电路二22-1与主控制器21-1另一控制端口电性相连；所述驱动电路一22-2和驱动电路二22-1皆采用三相全桥驱动电路和固态继电器。

其中，所述主控制器21-1采用dsp28335主控制芯片。

其中，所述搅拌筒2的容积为10m³。

工作原理：入料前，给装置上电，将筛分好的污染土壤通过进料口6进入两台搅拌筒2内，同时释放淋洗液，每台搅拌筒2的进料速度控制在2500kg/h；进料结束后旋动调时旋钮21-5调节搅拌时间，旋动调速旋钮21-4将可伸缩式搅拌棒4工作时的转速设置为35r/min，点击启停旋钮21-3，启动整个装置，首先进行搅拌工作，搅拌电机5带动可伸缩式搅拌棒4缓慢增速至设定速度进行搅拌；淋洗液既可以是水、化学溶液，也可以是其他能够取得较好淋洗效果的流体，搅拌筒内控制液固比为6:1。淋洗液、搅拌时间和次数根据具体处理对象不同而定。

搅拌工作结束后，可伸缩式搅拌棒4自动降速至停止，且按套筒4-1由小到大依次缩回，筒套4-1将离心筒3固定与旋转轴11两端，启动旋转电机14，旋动调速旋钮21-4将离心速度控制在3000r/min以下，进行离心工作，此时废液出口8处阀门开启，一边离心一边进行固液分离，废液通过废液出口8流入导水槽10，离心结束后，开启阀门，通过重力作用将淋洗后的固态土壤通过搅拌筒底部的出料口9排出；导水槽10中的废液通过连接管16进入净水滤罐17，经过净水滤罐17处理后储存于储水罐18中，定期用于高压喷圈7冲洗滤网19。

使用时需根据不同重金属对土壤的污染进行对应处理。例如，对重金属铬污染的土壤，淋洗液采用na2so3，搅拌时间为1h，淋洗次数为2次。且淋洗剂na2so3使用前，需用硝酸调节淋洗液ph为5左右。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。