一种用于治理重金属污染土壤的异位淋洗系统的制作方法

本实用新型涉及土壤修复领域，具体地说涉及一种用于治理重金属污染土壤的异位淋洗系统。

背景技术：

随着工农业的快速发展，环境污染已经越来越严重，尤其是以土壤的重金属污染的问题更加突出。目前我国的许多地方存在大量重金属铬污染的土地，重金属铬污染可以导致土壤的理化性质发生改变，危害动植物的正常生长，破坏生态系统，同时土壤中的铬可以通过食物链的富集作用对人体健康造成危害，严重危害了人们的身体健康。因此，治理受重金属铬污染的土壤急需采取有效措施。

目前，修复土壤重金属铬污染的措施主要包括：

1、工程修复：客土、换土、深耕翻土；

2、物理化学修复：电动修复、电热修复、土壤淋洗修复；

3、化学修复；

4、生物修复：植物修复、物生物修复；

5、农业生态修复：农艺修复、生态修复。

相对于其他修复方式，土壤淋洗修复技术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，而且治理费用相对低廉。土壤异位淋洗技术是将受污染的土壤取出，使淋洗剂与污染土壤充分混合反应，过滤，然后再通过还原、沉淀的方法将重金属去除。但是，当前许多土壤淋洗修复方案普遍存在成本高、占地面积大、去除效果差、修复时间长等缺点。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效去除重金属污染物，结构简单，占地面积小，处理量大，处理时间短的用于治理重金属污染土壤的异位淋洗系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种用于治理重金属污染土壤的异位淋洗系统，包括搅拌淋洗单元、固液分离单元以及淋洗液回收单元；所述搅拌淋洗单元包括淋洗液储罐、搅拌机、筛滤机和洗砂机，所述固液分离单元包括沉淀池；

所述淋洗液储罐的出液口与所述搅拌机连通，所述搅拌机的出料口与所述筛滤机连通，所述筛滤机的砂石出口与所述洗砂机连通，所述筛滤机的浆液出口与所述沉淀池连通，所述沉淀池与所述淋洗液回收单元连通，所述淋洗液回收单元与所述淋洗液储罐连通。

进一步地，所述搅拌淋洗单元还包括回形通道，所述筛滤机的浆液出口与所述沉淀池通过所述回形通道连通，所述回形通道内安装有推流机。

进一步地，还包括供料单元，所述供料单元包括土壤破碎初级筛分设备、土壤储罐以及用于将所述土壤储罐内的土壤传递给所述搅拌机的传送带，所述土壤破碎初级筛分设备的出料口与所述土壤储罐连通。

进一步地，还包括清洁土壤回填单元，所述清洁土壤回填单元包括污泥提升泵、混合搅拌设备和调理剂储罐，所述沉淀池的出泥口经由所述污泥提升泵与所述混合搅拌设备连通，所述调理剂储罐也与所述混合搅拌设备连通。

进一步地，所述固液分离单元还包括絮凝剂储罐，所述絮凝剂储罐与所述沉淀池连通。

进一步地，所述沉淀池的底部设有储泥斗。

进一步地，所述淋洗液储罐的出液口与所述搅拌机通过淋洗液进液管连通，所述淋洗液进液管上安装有流量监控以及控制装置。

进一步地，所述筛滤机内具有两层孔径分别为10mm和2mm的金属筛网。

本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型结构简单、成本低，占地面积小，效率高，对于土壤重金属铬的去除效果能达到较高水平，可以极大地提高修复效果，显著降低土壤中重金属残留量，同时处理的成本也处于较低水平，而且本实用新型适用于污染土壤量大，处理时间短的土壤修复工程项目；本实用新型不仅适用于铬重金属污染土壤的淋洗，同样可以用于其他重金属污染土壤的淋洗。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

图2是本实用新型一实施例中回形通道的结构示意图。

图3是本实用新型一实施例中筛滤机的筛网的结构示意图。

附图中各部件的标记为：11土壤破碎初级筛分设备；12土壤存储罐；13传送带；21 淋洗液储罐；22搅拌机；23筛滤机；231，232金属筛网；24洗砂机；25回形通道；251 推流机；26淋洗液进液管；31沉淀池；311储泥斗；32絮凝剂储罐；4淋洗液回收单元； 51污泥提升泵；52混合搅拌设备；53调理剂储罐。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参见图1。

本实用新型用于治理重金属污染土壤的异位淋洗系统，包括搅拌淋洗单元、固液分离单元以及淋洗液回收单元4；所述搅拌淋洗单元包括淋洗液储罐21、搅拌机22、筛滤机 23和洗砂机24，所述固液分离单元包括沉淀池31；

所述淋洗液储罐21的出液口与所述搅拌机22连通，所述搅拌机22的出料口与所述筛滤机23连通，所述筛滤机23的砂石出口与所述洗砂机24连通，所述筛滤机23的浆液出口与所述沉淀池31连通，所述沉淀池31与所述淋洗液回收单元4连通，所述淋洗液回收单元4与所述淋洗液储罐21连通。

本实用新型用于治理铬污染土壤，使用时，将污染土壤投入搅拌机内，同时将淋洗液储罐内的淋洗液输入搅拌机内，在搅拌机的搅拌作用下，污染土壤与淋洗液充分搅拌混合，之后进入筛滤机，筛滤机可以将小石子和砂砾进行筛滤，之后小石子和砂砾排入洗砂机进行进一步的清洗，清洗过后外运，而土壤和淋洗液形成的浆液则进入沉淀池内，浆液在沉淀池内经过沉淀后，上清液排入淋洗液回收单元，实现固液分离，而淋洗液回收单元则可重新将淋洗液进行回收重新利用，并将回收后的淋洗液存储在淋洗液储罐内，重新用于土壤淋洗，实现淋洗液的循环利用。

在一实施例中，所述搅拌淋洗单元还包括回形通道25，所述筛滤机23的浆液出口与所述沉淀池31通过所述回形通道25连通，所述回形通道25内安装有推流机251。这样设计，可对浆液起到混合搅拌以及推流作用，增加了淋洗修复的时间，使得反应更加彻底，同时减少了占地面积。

具体实施中，参见图2，回形通道25容积为20m³，单个通道宽1m，整个回形通道长 5m、宽4m、高1m，并沿着混合液的流动方向在中心设置1个所述水平推流机251，推流机预先经过耐腐蚀处理，使得混合液流速为40m³/h。

在一实施例中，所述固液分离单元还包括絮凝剂储罐32，所述絮凝剂储罐32与所述沉淀池31连通。这样设计，在沉淀处理时，通过絮凝剂储罐加入絮凝剂，可增强固液分离效果，减少固液分离时间。

在一实施例中，还包括供料单元，所述供料单元包括土壤破碎初级筛分设备11、土壤储罐12以及用于将所述土壤储罐12内的土壤传递给所述搅拌机22的传送带13，所述土壤破碎初级筛分设备11的出料口与所述土壤储罐12连通。使用土壤破碎初级筛分设备，可减少系统处理负荷，土壤储罐和传送带能够方便投料。

具体实施中，所述土壤破碎初级筛分设备11使用ALLU筛分破碎铲斗，可以将晾干后的土壤进行破碎筛分，以减小土壤粒径，并将破碎筛分后的土壤转移到土壤储罐中，其操作简单方便，可移动；所述土壤储罐12体积为5m³，在底部设置金属漏斗和阀门，以控制土壤的进料速度为1kg/s，并将漏斗设置在传送带13的正上方，由传送带将土壤传送至搅拌机内；所述传送带13采用强力带，并设置变速器以控制土壤进入搅拌机内的速度，和土壤从土壤储罐排出的速度同为1kg/s，进入搅拌机，传送带3初始安装角度为30°，并设置为可调节。

在一实施例中，还包括清洁土壤回填单元，所述清洁土壤回填单元包括污泥提升泵51、混合搅拌设备52和调理剂储罐53，所述沉淀池31的出泥口经由所述污泥提升泵51与所述混合搅拌设备52连通，所述调理剂储罐53也与所述混合搅拌设备52连通。使用时，沉淀池内的土壤沉淀通过污泥提升泵泵入混合搅拌设备，并通过调理剂储罐将调理剂混在土壤中，最后将土壤排出进行回填。

在一实施例中，所述淋洗液储罐21的出液口与所述搅拌机22通过淋洗液进液管26 连通，所述淋洗液进液管26上安装有流量监控以及控制装置。可以方便控制淋洗液的进料速度和进料量，可以控制淋洗液和土壤的比例以达到最好的去除效果；具体实施中，淋洗液进液管26采用塑料管道，控制淋洗液以0.01m³/s进入搅拌机。

在一实施例中，参见图3，所述筛滤机23内具有两层孔径分别为10mm和2mm的金属筛网231，232。这样设计筛分效果好。具体实施中，金属筛网231，232预先经过防腐蚀处理，并且两个筛网设置30cm合理间距。

具体实施中，所述搅拌机22水平放置，并在内部设置搅拌铲片，搅拌机由电机驱动，以转速40r/min转动；所述筛滤机23设置在搅拌机后面倾斜30°放置；所述沉淀池31设置为方形，沉淀池的底部设有储泥斗311，用于收集沉淀的土壤，方便通过污泥提升泵排出；同时设置两个平行沉淀池并行使用，当水位计测量一个沉淀池充满后，开启阀门将料液流入另一个沉淀池，切换时间为半个小时；

具体实施中，淋洗液回收单元4包括净化池和搅拌器；池内投加硫酸，调节溶液pH 为2～4，先投加多硫化钙、亚铁盐进行搅拌，然后投加氢氧化钠，短时间搅拌后停止搅拌，进行沉淀，由化学反应原理，可知生成氢氧化铬沉淀，从而除去废液中六价铬离子。之后将经过净化的淋洗液泵入淋洗液储罐内。

淋洗剂为EDTA，其存储在淋洗液储罐内，并在使用前调节pH在5左右、浓度为 0.1mol/L，以0.01m³/s的流量流出，淋洗液和污染土壤的质量比为10:1；

絮凝剂为PAC(聚合氯化铝)，其存储在絮凝剂储罐内，具有沉降性好、沉降时间短的优点，反应浓度为0.05mol/L；

调理剂为石灰、秸秆、氮肥、磷肥和土壤活性菌(EM菌)等中的任意一种或几种的混合物，其存储在调理剂储罐内，用于土壤理化性质的调节，混合搅拌设备52采用坚固耐磨的不锈钢材质，并设置由电机带动的搅拌棒以50r/min的转速搅拌，底部设置出料口，将搅拌均匀后的土壤回填，完成重金属污染土壤的治理。

以上所述的连通，可以是通过管道连通，也可以是相应料口直接连通，还可以是在空间上不接触，通过倾倒的方式实现物料的接收，具体根据设备以及安装空间等实际情况进行设计，属于本领域的公知常识。优选地，所有管道均进行耐腐蚀处理，并选用高强度管材，同时在管道上设置控制阀门，同时在搅拌机、回形通道、淋洗液储罐和沉淀池内铺设防腐蚀内衬。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。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。