一种污染土壤修复治理系统的制作方法

本发明涉及本发明涉及土壤保护技术领域，具体涉及一种污染土壤淋洗修复治理系统。

背景技术：

土壤淋洗，是指在土壤中注入或渗入冲洗液，使其流经需治理的土层，解析土壤中的污染物，再对含有污染物的冲洗液进行处理及回用的过程。淋洗液可以是水、化学溶剂或其他可能把污染物从土壤中淋洗出的流体。淋洗液的注入可改变土壤与污染物的吸附-脱附特性、氧化还原电位、界面张力、酸碱度及分配、溶解、沉淀状态等，从而增加污染物的溶解度，使其与溶液形成乳液或发生化学反应，促使土壤中污染物去除。土壤质地、污染物类型及赋存状态对土壤淋洗的效果有重要影响。土壤冲洗技术可用于放射性物质、有机物、重金属或其他无机物污染土壤的处理或前处理，砂砾、沙、细沙以及类似土壤中的污染物更容易被淋洗出来，而黏土中的污染物则较难淋洗。土壤冲洗有多种实现形式，包括原位修复和异位修复。

土壤固持金属的机制可分为两大类：一是以离子态吸附在土壤组分的表面；二是形成金属化合物的沉淀。土壤淋洗其原理是运用试剂与土壤固相中的重金属作用，形成溶解性的重金属离子或金属络合物，然后用清水把污染物冲至根层外，再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤，使之与重金属离子形成更稳定的络合物;或用带有阴离子的溶液，如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤，使重金属形成化合物沉淀。该方法的技术关键是寻找一种既能提取各种形态的重金属，又不破坏土壤结构的淋洗液。目前，用于淋洗土壤的淋洗液较多，包括有机或无机酸、碱、盐和螯合剂。blaylock等检验了柠檬酸、苹果酸、乙酸、edta、dtpa对印度芥菜吸收cd和pb的效应。吴龙华研究发现edta可明显降低土壤对铜的吸收率，吸收率与解吸率与加入的edta量的对数呈显著负相关。土壤淋洗以柱淋洗或堆积淋洗更为实际和经济，适用于面积小污染重的土壤治理，但也易引起二次污染，导致某些营养元素的淋失和沉淀，破坏了土壤微团聚体结构，同时容易导致地下水污染。

目前的土壤淋洗装置方式简单粗放，淋洗液直接喷洒至土壤淋洗的方式，这些修复液或者水无法深层次的进入到土壤内部，因此淋洗的效率较低，修复效果差，水资源浪费严重，淋洗液吸附土壤内污染物后不经过处理造成二次污染。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种淋洗充分，修复效果好，淋洗液处理后清液循环利用的土壤淋洗修复系统。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种污染土壤修复治理系统，包括依次连接的下料机构、筛料机构、淋洗机构、分选机构、旋流分离机构、搅拌机构、絮凝沉砂池以及脱水机构；

下料机构内的污染土壤通过筛料机构筛分成土壤颗粒，土壤颗粒在淋洗机构内被喷淋淋洗液，土壤内的污染物转移入淋洗液中，混合淋洗液的土壤进入到分选机构进行分选，分选机构将包含有污染物的淋洗液从土壤介质中抽提出来，含有污染物的淋洗液进入到旋流分离机构，旋流分离机构加速淋洗液内含有的土壤砂粒沉降，沙土沉降到旋流分离机构底部排出，含有污染物的淋洗液上旋涡流自顶部排出旋流分离机构后进入到搅拌机构，经过搅拌后进入到絮凝沉砂池，絮凝沉砂池加入絮凝剂，淋洗液内的污染物进行絮凝沉砂后，絮凝沉砂池底部的絮凝体进入脱水机构进行脱水，得到再次利用的淋洗液。

进一步的，所述下料机构为土壤料斗，所述土壤料斗的上端口为污染土壤进入口；

所述筛料机构为振动筛，所述振动筛的进口与土壤料斗的下端出口相连通；

污染土壤经振动筛振动筛分出内部的砂砾等物质，自振动筛的出口出料到第一传送带上，污染土壤经第一传送带传送至淋洗机构，所述淋洗机构为滚筒淋洗机。

进一步的，土壤与淋洗液的混合物自滚筒淋洗机排出到第二传送带上，该混合物经第二传送带传送至分选机构，所述分选机构为滚筒分选机，土壤与淋洗液的混合物经过滚筒分选机进行固液分离，土壤经出滚筒分选机的出料口排出，含有污染物的淋洗液经滚筒分选机的出液口连通旋流分离机构，所述旋流分离机构为水力旋流器。

进一步的，所述水力旋流器为二级旋流器，所述水力旋流器的底部开设有沙土出口，旋流器的顶部为旋流液出口，二级旋流器的顶部旋流液出口汇流进入搅拌机构。

进一步的，所述搅拌机构为混合搅拌器，所述混合搅拌器上开设有与二级旋流器的顶部旋流液出口相通的进液口，所述混合搅拌器开设有出液口，含有污染物的淋洗液自出液口排出。

进一步的，所述滚筒分选机分选出的土壤与旋流液混合进入到混合搅拌机，经搅拌均匀后进入絮凝沉砂池。

进一步的，所述絮凝沉砂池包括一级絮凝沉砂池、二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池；所述一级絮凝沉砂池上开设有连通混合搅拌器出液口的进口，混合物自进口进入一级絮凝沉砂池；经过一级絮凝沉砂后的处理液通过一级絮凝沉砂池上端分流至二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池，一级絮凝沉砂池、二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池的底部均开设有絮凝沉淀物出口，三个絮凝沉淀物出口管路汇流到一起后连通脱水机构。

进一步的，所述二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池上层的清液经过二级处理单元处理后回流到滚筒淋洗机供水管路。

进一步的，絮凝沉淀物经过脱水干燥后进行污泥稳定化处理，获得稳定化处理土壤。

进一步的，所述水力旋流器的底部沙土出口连接脱水干燥罐，经过脱水干燥后沙土自下端排出，脱离的水分与旋流液汇流。

与现有技术相比，本发明所取得的有益效果如下：

本发明具备结构工序优化、土壤分级处理效果好的特点；本发明通过对污染土壤的振动筛选的物理方法处理，以使污染土壤碎块化，保证后续淋洗充分，滚筒淋洗机向污染土壤中施加淋洗液，使其滚动混合污染土壤，与现有渗透方式相比，不仅与其中的污染物相互作用充分，而且效率高；通过淋洗液对土壤中污染物的解吸、螯合、溶解或络合等物理、化学作用，最终使污染物转移入淋洗液中，然后再把包含有污染物的液体从土壤介质中抽提出来，进行固液分离，以便旋流分离污水中较重的沙土或重金属等，而后再次与不含重质污染物的土壤混合进行絮凝沉砂后获取污泥，经脱水干燥和稳定化处理得到稳定化处理土壤。

附图说明

附图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

如附图1所示，一种污染土壤修复治理系统，包括依次连接的下料机构、筛料机构、淋洗机构、分选机构、旋流分离机构、搅拌机构、絮凝沉砂池以及脱水机构；

下料机构内的污染土壤通过筛料机构筛分成土壤颗粒，土壤颗粒在淋洗机构内被喷淋淋洗液，土壤内的污染物转移入淋洗液中，混合淋洗液的土壤进入到分选机构进行分选，分选机构将包含有污染物的淋洗液从土壤介质中抽提出来，含有污染物的淋洗液进入到旋流分离机构，旋流分离机构加速淋洗液内含有的土壤砂粒沉降，沙土沉降到旋流分离机构底部排出，含有污染物的淋洗液上旋涡流自顶部排出旋流分离机构后进入到搅拌机构，经过搅拌后进入到絮凝沉砂池，絮凝沉砂池加入絮凝剂，淋洗液内的污染物进行絮凝沉砂后，絮凝沉砂池底部的絮凝体进入脱水机构进行脱水，得到再次利用的淋洗液。

所述下料机构为土壤料斗，所述土壤料斗的上端口为污染土壤进入口；

所述筛料机构为振动筛，所述振动筛的进口与土壤料斗的下端出口相连通；

污染土壤经振动筛振动筛分出内部的砂砾等物质，自振动筛的出口出料到第一传送带上，污染土壤经第一传送带传送至淋洗机构，所述淋洗机构为滚筒淋洗机。

土壤与淋洗液的混合物自滚筒淋洗机排出到第二传送带上，该混合物经第二传送带传送至分选机构，所述滚筒淋洗机内腔壁粘附的土壤经冲洗后也进入分选机构，所述分选机构为滚筒分选机，土壤与淋洗液的混合物经过滚筒分选机进行固液分离，土壤经出滚筒分选机的出料口排出，含有污染物的淋洗液经滚筒分选机的出液口连通旋流分离机构，所述旋流分离机构为水力旋流器。

所述水力旋流器为二级旋流器，所述水力旋流器的底部开设有沙土出口，旋流器的顶部为旋流液出口，二级旋流器的顶部旋流液出口汇流进入搅拌机构。所述水力旋流器的底部沙土出口连接脱水干燥罐，经过脱水干燥后沙土自下端排出，脱离的水分与旋流液汇流。

所述搅拌机构为混合搅拌器，所述混合搅拌器上开设有与二级旋流器的顶部旋流液出口相通的进液口，所述混合搅拌器开设有出液口，含有污染物的淋洗液自出液口排出。

所述滚筒分选机分选出的土壤与旋流液混合进入到混合搅拌机，经搅拌均匀后进入絮凝沉砂池。

所述絮凝沉砂池包括一级絮凝沉砂池、二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池；所述一级絮凝沉砂池上开设有连通混合搅拌器出液口的进口，混合物自进口进入一级絮凝沉砂池；经过一级絮凝沉砂后的处理液通过一级絮凝沉砂池上端分流至二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池，一级絮凝沉砂池、二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池的底部均开设有絮凝沉淀物出口，三个絮凝沉淀物出口管路汇流到一起后连通脱水机构。所述二级絮凝沉砂池和三级絮凝沉砂池上层的清液经过二级处理单元处理后回流到滚筒淋洗机供水管路，水力旋流器和絮凝沉砂池的水经过提取再次利用形成循环水使用，减少水资源浪费。

絮凝沉淀物经过脱水干燥后进行污泥稳定化处理，获得稳定化处理土壤。稳定处理的目的就是降解污泥中的有机物质,进一步减少污泥含水量,杀灭污泥污泥中的细菌、病原体等,消除臭味,这是污泥能否资源化有效利用的关键步骤。污泥稳定化的方法主要有堆肥化、干燥、厌氧消化等。

本发明通过对污染土壤的振动筛选的物理方法处理，以使污染土壤碎块化，保证后续淋洗充分，滚筒淋洗机向污染土壤中施加淋洗液，使其滚动混合污染土壤，与现有渗透方式相比，不仅与其中的污染物相互作用充分，而且效率高；通过淋洗液对土壤中污染物的解吸、螯合、溶解或络合等物理、化学作用，最终使污染物转移入淋洗液中，然后再把包含有污染物的液体从土壤介质中抽提出来，进行固液分离，以便旋流分离污水中较重的沙土或重金属等，而后再次与不含重质污染物的土壤混合进行絮凝沉砂后获取污泥，经脱水干燥和稳定化处理得到稳定化处理土壤。