一种污染土壤异位修复系统的制作方法

本实用新型属于污染土壤修复技术领域，尤其是涉及一种污染土壤异位修复系统。

背景技术：

中国土壤污染已对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成威胁。全国受有机污染物污染的农田已达3600万公顷，污染物类型包括石油类、多环芳烃、农药、有机氯等；因油田开采造成的严重石油污染土地面积达1万公顷，石油炼化业也使大面积土地受到污染。全国受重金属污染土地达2000万公顷。中国的污染土壤即将进入一个快速、全面的治理时期。

目前的污染土壤修复主要采用原位修复和异位修复两种方式。原位修复直接在场地发生污染的位置对其进行原地修复，原位修复对发生污染的场地的要求比较高，严重制约了其适用范围，而且治理深度受限，采用目前常用的化学方法进行原位修复时，容易产生二次污染。因此土壤修复一般以异位修复为主，原位修复为辅。目前国内外常用的异位修复技术主要有：物理分离、稳定化/固化技术、水洗淋洗技术、异位焚烧技术、异位热处理技术、异位化学氧化/还原技术、异位微生物修复技术等，常用的是针对重金属污染的淋洗修复技术，以及针对有机物污染的氧化修复。需要将污染土壤由污染场地挖取后转移至专门修建的处置场是异位修复技术的共同特点。

异位修复传统搅拌方法是将污染土壤机械破碎成泥块后混合药剂进行搅拌，因现场土壤中都有一定的含水量，粘性土一般不能完全被破碎，这样就不能保证药剂与土壤完全混合，影响污染土壤的修复效果。而且现有的修复系统很难一套设备同时进行重金属污染修复和有机污染修复。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种污染土壤异位修复系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种污染土壤异位修复系统，包括污染土壤输送单元、泥浆搅拌单元、化学处理搅拌单元及水土分离单元；所述的泥浆搅拌单元和化学处理搅拌单元均包括一泥浆搅拌筒，所述的泥浆搅拌筒上设有第一加料口、第二加料口和物料出口；污染土壤输送单元与泥浆搅拌单元的第一加料口连接；化学处理搅拌单元的第一加料口设有修复剂添加机构，第二加料口与泥浆搅拌单元的物料出口连接，物料出口与水土分离单元连接；水土分离单元与泥浆搅拌单元的第二加料口之间连接有水体回流管路。

作为优选的技术方案，所述的水体回流管路上设有水体再生机构。

作为优选的技术方案，所述的泥浆搅拌筒为立式泥浆搅拌筒，第一加料口设置在泥浆搅拌筒的顶部，第二加料口设置在泥浆搅拌筒的侧面上部，物料出口设置在泥浆搅拌筒的底部。

作为优选的技术方案，所述的污染土壤输送单元包括污染土壤传送带，所述的污染土壤传送带的一端设置泥浆搅拌单元的第一加料口的上方。

作为优选的技术方案，所述的污染土壤输送单元还包括污染土壤计量料斗，所述的污染土壤计量料斗设置在污染土壤传送带和泥浆搅拌单元的第一加料口之间或设置在污染土壤传送带的另一端的上方。

作为优选的技术方案，化学处理搅拌单元的泥浆搅拌筒的侧壁的下部设有至少一个泥浆取样口。

作为优选的技术方案，所述的修复剂添加机构包括至少一个架设在化学处理搅拌单元的第一加料口处的土壤修复剂计量添加器，所述的土壤修复剂计量添加器包括计量泵式土壤修复剂添加器或称量斗式土壤修复剂添加器。

作为优选的技术方案，所述的水土分离单元包括泥水分离机，所述的泥水分离机为带式压滤泥水分离机或板式压滤泥水分离机，水体回流管路连接在泥水分离机的水体出口与泥浆搅拌单元的第二加料口之间。

作为优选的技术方案，所述的水土分离单元还包括设置在化学处理搅拌单元和泥水分离机之间的土体絮凝组件。

作为优选的技术方案，所述的土体絮凝组件包括絮凝剂加料机构和多节连用的管道混合器，所述的絮凝剂加料机构为三筒一体式絮凝剂加料机构，包括依次连接的配料搅拌筒、熟化搅拌筒和成药存储搅拌筒，所述的配料搅拌筒上设有清水进口和絮凝剂进料口，成药存储搅拌筒与设置在各节管道混合器上的药剂添加口分别连接。

本实用新型的工作原理为：

通过污染土壤输送单元将土壤定量加入泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒中，通入清水进行搅拌，污染土壤先与水混合，通过机械搅拌形成流动状态的泥浆，使污染土壤颗粒充分分散，然后泥浆进入化学处理搅拌单元的泥浆搅拌筒中，搅拌过程中，通过修复剂添加机构加入的土壤修复剂(例如有机污染物修复剂或重金属污染物修复剂等)将吸附于土壤颗粒表面的重金属或有机物进行氧化、溶解、乳化、解吸和敖合等作用进入水溶液中，通过水土分离单元，将污染物从土壤中分离出来，达到修复污染土壤的目的。分离后的水体检验合格或经过水体再生机构处理，将污染物脱除并经检测合格后，作为清水回流至泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒。分离后土体检验合格后，进行回收利用。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)将污染土壤与水搅拌形成泥浆，再与药剂混合，药剂与土壤颗粒接触更加充分，污染物去除效果好，能彻底清除土壤中的污染物。

(2)施工成本低，工艺简单。有效利用现有的泥浆搅拌设备(泥浆搅拌筒) 和一般的水土分离设备就可以施工。本实用新型由于污染土壤与药剂作用状态下，处于搅拌的泥浆状态，不需要像一般的异位化学处理必须要先将污染土壤进行专门的筛分，只需要根据情况进行简单的破碎即可，大大减少了工艺流程。

(3)施工效率高，操作人员劳动强度低。可简便的通过提高泥浆搅拌筒转速提高工效。

(4)适用范围广。能用于有机污染物、重金属污染物的氧化和淋洗修复。污染土壤可以是砂性土，也可以是粘性土。

(5)泥浆取样口用于搅拌过程中取样检测，来检测污染物去除是否达标以及泥浆比重是否在控制的范围内(1.05～1.5g/cm³)，将泥浆取样口设置在泥浆搅拌筒侧面下部，靠近物料出口，能够保证检测结果的可靠性，避免由于取样造成的检测结果不准。

(6)先用土体絮凝组件进行絮凝处理，再采用水体分离机构进行进一步水土分离，能够加快处理速度，同时减少用水土分离机构进行水土分离时的能源消耗。

(7)土体絮凝组件采用多节连用的管道混合器，絮凝剂与泥浆混合效果好，占用空间小。絮凝剂加料机构采用三筒一体式絮凝剂加料机构，清水和絮凝剂先在配料搅拌筒中配置成溶液，然后进入熟化搅拌筒进行熟化，最后进入成药存储搅拌筒，当成药存储搅拌筒液位处于高位时，配制过程自动停止，当溶液下降到低液位时，自动启动配料过程，自动化程度高。配料搅拌筒和熟化搅拌筒充分保证药剂的稀释和熟化，能够最大程度保证加入的药剂的浓度和药性的稳定。

进一步地，配料搅拌筒的物料出口高于熟化搅拌筒的物料进口，熟化搅拌筒的物料出口高于成药存储搅拌筒的物料出口，并在配料搅拌筒和熟化搅拌筒的物料出口处设置控制阀。能够实现药剂溶液在各筒体之间的自动流动，省去了各筒之间的泵。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的连接示意图；

图2为本实用新型实施例2的连接示意图。

图中，1为污染土壤传送带，2为泥浆搅拌筒，21为第一加料口，22为第二加料口，23为物料出口，3为修复剂添加机构，41为配料搅拌筒，42为熟化搅拌筒， 43为成药存储搅拌筒，5为管道混合器，51为药剂添加口，6为泥水分离机，7为水体回流管路，8为水体再生机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

实施例1

一种污染土壤异位修复系统，如图1所示，包括污染土壤输送单元、泥浆搅拌单元、化学处理搅拌单元及水土分离单元；泥浆搅拌单元和化学处理搅拌单元均包括一泥浆搅拌筒2，泥浆搅拌筒2上设有第一加料口21、第二加料口22和物料出口23；污染土壤输送单元与泥浆搅拌单元的第一加料口21连接；化学处理搅拌单元的第一加料口21设有修复剂添加机构3，第二加料口22与泥浆搅拌单元的物料出口23连接，物料出口23与水土分离单元连接；水土分离单元与泥浆搅拌单元的第二加料口22之间连接有水体回流管路7。

本实施例的泥浆搅拌筒2为立式泥浆搅拌筒，第一加料口21设置在泥浆搅拌筒2的顶部，第二加料口22设置在泥浆搅拌筒2的侧面上部，物料出口23设置在泥浆搅拌筒2的底部，通过采用现有的泥浆搅拌筒来降低成本。污染土壤输送单元包括污染土壤传送带1，污染土壤传送带1的一端设置泥浆搅拌单元的第一加料口 21的上方。为了对加入泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒2中的污染土壤进行更加精确的计量，本实施例中的污染土壤输送单元还包括污染土壤计量料斗，污染土壤计量料斗设置在污染土壤传送带1和泥浆搅拌单元的第一加料口21之间或设置在污染土壤传送带1的另一端的上方。为了方便对化学处理过程中取样，并保证取样尽可能的可靠性，化学处理搅拌单元的泥浆搅拌筒2的侧壁的下部设有至少一个泥浆取样口。

本实施例的修复剂添加机构3包括至少一个架设在化学处理搅拌单元的第一加料口21处的土壤修复剂计量添加器，土壤修复剂计量添加器包括计量泵式土壤修复剂添加器或称量斗式土壤修复剂添加器。

本实施的水土分离单元包括泥水分离机6，泥水分离机6为带式压滤泥水分离机或板式压滤泥水分离机，水体回流管路7连接在泥水分离机6的水体出口与泥浆搅拌单元的第二加料口22之间。进一步的，为了提高泥水分离效果，水土分离单元还包括设置在化学处理搅拌单元和泥水分离机6之间的土体絮凝组件。本实施的土体絮凝组件包括絮凝剂加料机构和多节连用的管道混合器5，絮凝剂加料机构为三筒一体式絮凝剂加料机构，包括依次连接的配料搅拌筒41、熟化搅拌筒42和成药存储搅拌筒43，配料搅拌筒41上设有清水进口和絮凝剂进料口，成药存储搅拌筒43与设置在各节管道混合器5上的药剂添加口51分别连接。

将本实施例的污染土壤异位修复系统应用于异位氧化修复有机物污染土壤：

(1)首先用挖机将污染土壤挖除，存放在铺有防渗膜的临时堆放点，并对污染土壤进行现场检测；

(2)经简单破碎后直接用挖机或通过污染土壤传送带将土壤定量加入泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒中，通入清水进行搅拌，泥浆的比重控制在1.05-1.5之间。

(3)根据污染的现场检测结果或修复方案要求，确定氧化修复剂的用量。氧化修复剂包括过氧化氢、芬顿试剂、高锰酸钾或过硫酸盐等。

(4)将氧化修复剂输入化学处理搅拌单元的泥浆搅拌筒搅拌，搅拌时间不少于10分钟，具体时间可视抽样检测结果调整。也可根据抽样检测结果适当调整药剂用量。

(5)泥浆检测结果合格后，将泥浆泵入土体絮凝组件进行絮凝处理，然后输入泥水分离机进行水土分离。水土分离可采用板式压滤、带式压滤等方法。泥浆水土分离后粘土的含水率不宜大于40％。

(6)分离后的土和水分别存放，并进行验收检验，检测结果合格后，修复后的土壤可进行资源利用，用于筑路、回填或制作成广场砖等。分离出的水可进行循环利用，作为清水通入泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒中，也可以根据需要排放到城市排水管道。

实施例2

本实施例的污染土壤异位修复系统与实施例1基本相同，不同之处在于，本实施例中的水体回流管路7上设有水体再生机构8，如图2所示。将本实施的系统应用于异位淋洗修复重金属污染土壤：

(1)首先用挖机将污染土壤挖除，存放在铺有防渗膜的临时堆放点，并对污染土壤进行现场检测；

(2)经简单破碎后直接用挖机或通过污染土壤传送带将土壤定量加入泥浆搅拌单元的泥浆搅拌筒中，通入清水进行搅拌，泥浆的比重控制在1.05-1.5之间。

(3)根据重金属污染土壤的现场检测结果或修复方案要求，确定土壤重金属修复剂的用量。

(4)将土壤重金属修复剂输入化学处理搅拌单元的泥浆搅拌筒搅拌，搅拌时间不少于10分钟，具体时间可视抽样检测结果调整。也可根据抽样检测结果适当调整药剂用量。

(5)泥浆检测结果合格后，将泥浆泵入土体絮凝组件进行絮凝处理，然后输入泥水分离机进行水土分离。水土分离可采用板式压滤、带式压滤等方法。泥浆水土分离后粘土的含水率不宜大于40％。

(6)分离后的土和水分别存放，并进行验收检验，检测结果合格后，修复后的土壤可进行资源利用，用于筑路、回填或制作成广场砖等；分离出的水通过水体再生机构进行重金属的清除处理，检测符合要求的水进行循环利用，或排放到城市排水管道。处理后的重金属有害物质，作为危险废弃物处理。