一种用于粘性土壤重金属洗脱附的方法与流程

本发明涉及土壤修复
技术领域：
，特别是一种用于粘性土壤重金属洗脱附的方法。
背景技术：
：我国在上世纪七十年代至九十年代的生产环境下，企业规模较小，工艺相对落后，环境治理设施也不到位，大量废渣废液的未妥善处理造成了土壤的严重污染，尤其是重金属污染，目前重金属污染土壤引起越来越多的重视，是土壤修复过程中重点关注对象之一，而土壤淋洗技术是治理重金属污染土壤的一种高效快速方法，重金属污染土壤的淋洗过程是将大粒径的土壤颗粒逐步筛分清洗干净，最终将重金属富集在小颗粒土壤中，以达到将污染土壤减量化的修复目标。对于苏南地区的建设用地土壤来说，绝大多数土壤为表层污染的杂填土，来源复杂，有一定的粘土可能性，而对于土层深度较深的污染土壤，有较大的可能性为粉粘或粘土，由于土壤偏粘性，粘粒含量高，对重金属离子又较强的吸附性，很难彻底去除，在现有的淋洗技术中，当土壤粘粒含量大于25％-30％时，即很难达到污染土壤有效减量化的目的，首先，粘粒含量多，淋洗后的尾土粘粒含量增加，不利于污染土壤的减量化，其次粘土土壤易发生成团与粘附作用，在处置过程中易粘结在一起或预处理时粘附在淋洗筛上，使设备无法正常运转。技术实现要素：本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种用于粘性土壤重金属洗脱附的方法。实现上述目的本发明的技术方案为，一种用于粘性土壤重金属洗脱附的方法，包括以下步骤：步骤一：准备需要淋洗筛分的污染土壤；步骤二：利用allu斗对土壤进行筛分，去除大粒径石块；步骤三：对allu斗筛分后的污染土壤进行擦洗；步骤四：对擦洗后的污染土壤进行初次筛分，将土壤粒径筛分成>10mm、2-10mm、<2mm三种粒径，对>10mm、2-10mm粒径的土壤进行检测，合格产品进入清洁土壤暂存库，不合格产品重复擦洗过程；步骤五：对<2mm的土壤和泥浆通过运输带传送至搅拌罐，进行浸泡和搅拌处置，根据土壤具体情况，设计三级至六级搅拌；步骤六：对浸泡并搅拌均匀的土壤进行再次筛分，将土壤粒径筛分成2mm-250um、75-250um、35-75um、<35um四种粒径；步骤七：对经过再次筛分后形成的2mm-250um、75-250um、35-75um粒径土壤进行检测，合格产品进入清洁土壤暂存库，不合格产品重复搅拌浸泡过程；步骤八：对于<35um粒径的土壤进行压滤处理，尾土委托有资质单位处置。作为本发明的进一步描述，所述步骤一中，准备的污染土壤来自建设用地，将污染土壤用挖掘机从原地挖掘后，运输至土壤预处理位置，堆放。作为本发明的进一步描述，所述步骤二中，将allu斗安装在匹配的挖掘机上，利用allu斗筛分去除大粒径的石块。作为本发明的进一步描述，所述步骤三中，allu斗筛分后的污染土壤用刮板运输带传送至土壤擦洗机，并在土壤擦洗机中加入淋洗液，其中，土壤和淋洗液的土水比根据土壤性质调节，粘土土壤土水比一般在1:3-1:5之间，所述土壤擦洗机包括设备主架，所述设备主架上两端设置有安装板，两个所述安装板之间设置有土壤打散装置，所述土壤打散装置包括设置在两个安装板之间的滚筒，所述设备主架上位于所述滚筒外侧设置有支撑机构，其中一个安装板上设置有进料装置，另一个安装板外侧设置有出料漏斗，所述出料漏斗底部还设置有土壤输送装置。作为本发明的进一步描述，所述步骤四中，将擦洗后的土壤用螺旋输送带传输至两级土壤淋洗筛进行初次筛分，此过程将土壤筛分成>10mm、2-10mm、0.25-2mm三种粒径，自然风干后，经检测>10mm、2-10mm为清洁土壤，若不合格，则重新进入土壤擦洗机擦洗，<2mm粒径的土壤为不合格土壤需要重新进入土壤擦洗机反复处置。作为本发明的进一步描述，所述步骤五中，将<2mm土壤和泥浆转移至三级至六级搅拌罐，此过程在每一级搅拌罐中根据土壤性质和重金属脱附程度自动添加淋洗剂，将土壤在淋洗剂中浸泡并与淋洗剂充分搅拌。作为本发明的进一步描述，所述步骤六中，待土壤与淋洗机搅拌混匀结束后，将土壤进行再次筛分，此过程筛分借用水力旋流器，将<2mm土壤再次筛分成0.25-2mm、75-250um、35-75um、<35um四种粒径土壤，<35um为富集重金属的尾土。作为本发明的进一步描述，所述步骤七中，对0.25-2mm、75-250um、35-75um粒径的土壤进行检测，合格为清洁土壤，进入暂存库储存，不合格需要重新浸泡搅拌，重复上一过程，重复浸泡搅拌3次仍为不合格的土壤，视作尾土一同处置。作为本发明的进一步描述，所述步骤八中，将含<35um土壤的泥浆压滤，尾土委托有资质单位处置。作为本发明的进一步描述，所述滚筒上设置有动力传输齿条，所述设备主架上设置有动力电机，所述动力电机的输出端设置有主动齿轮，所述主动齿轮与所述动力传输齿条相啮合，所述滚筒内部设置有若干组呈一定规律排布的搅拌叶片，相邻两组之间的搅拌叶片的安装方向相反，所述滚筒内部中心位置设置有辅助轴，所述辅助轴上安装有若干个呈等间距分布的辅助刀片。其有益效果在于，本发明提供了粘性土壤重金属洗脱附的方法，将污染土壤利用allu斗初步筛分，去除大粒径石块，筛分后的土壤用刮板运输带传送至土壤擦洗机，同时加入淋洗液，调整淋洗剂与土壤的水土比，延长土壤在淋洗剂中的浸泡时间，并将土壤打散，通过多级筛分系统，将占粘土大部分组成的>35um粒径的土壤清洗达到修复目标值，成为清洁土壤，此方法可以有效治理偏粘性的重金属污染土壤，使土壤中的重金属得到有效的净化，是治理污染土壤中较理想的“减量化”处置方式。附图说明图1是本发明的土壤洗脱附流程图；图2是本发明的土壤擦洗机的整体结构图；图3是本发明的土壤擦洗机的滚筒的结构图。图中，1、设备主架；2、安装板；3、土壤打散装置；4、支撑机构；5、进料装置；6、出料漏斗；7、土壤输送装置；8、阻挡条；9、动力传输齿条；10、动力电机；11、主动齿轮；12、滚筒；13、搅拌叶片；14、辅助轴；15、辅助刀片。具体实施方式首先说明本发明的设计初衷，建设用地土壤来说，绝大多数土壤为表层污染的杂填土，来源复杂，有一定的粘土可能性，而对于土层深度较深的污染土壤，有较大的可能性为粉粘或粘土，由于土壤偏粘性，粘粒含量高，对重金属离子又较强的吸附性，很难彻底去除，传统的淋洗技术中，当土壤粘粒含量大于25％-30％时，即很难达到污染土壤有效减量化的目的，为此，本发明设计了一种适用于偏粘性土壤重金属洗脱附的方法。下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1所示，一种用于粘性土壤重金属洗脱附的方法，包括以下步骤：步骤一：准备的污染土壤来自建设用地，将污染土壤用挖掘机从原地挖掘后，运输至土壤预处理位置，堆放。步骤二：利用allu斗对土壤进行筛分，去除大粒径石块，所筛分出的大粒径石块是清洁的，可作为建筑骨料再次利用。步骤三：对allu斗筛分后的污染土壤进行擦洗，在此步骤中，allu斗筛分后的污染土壤用刮板运输带传送至土壤擦洗机，并在土壤淋洗机中加入淋洗液，其中，土壤和淋洗液的土水比根据土壤性质调节，粘土土壤土水比一般在1:3-1:5之间，此步骤中运用的土壤擦洗机是智能化多过程同步工作的设备，下面将具体说明此土壤擦洗机，如图2和图3所示，此土壤擦洗机包括设备主架1，为了将土壤打散，在设备主架1上安装有土壤打散装置3，为了方便土壤打散装置3的安装，在设备主架1上位于土壤打散装置3的两端设置有安装板2，为了保证此土壤打散装置3工作过程中的稳定性，在设备主架1上位于土壤打散装置3的外侧设置有支撑机构4，使用过程中，为了给土壤打散装置3提供动力，需要借助动力电机10，动力电机10的输出端安装有主动齿轮11，在土壤打散装置3外侧安装有动力传输齿条9，主动齿轮11与动力传输齿条9相啮合。为了实现将土壤打散的比较均匀，对现有土壤打散装置3进行改进，下面将具体说明土壤打散装置3的具体结构，包括滚筒12，动力传输齿条9安装在滚筒12的外侧，滚筒12内设置有多组呈一定规律分布的搅拌叶片13，每组搅拌叶片13设置有8片，且相邻两组之间的搅拌叶片13的安装方向相反，此外在滚筒12的内部中心位置安装有辅助轴14，辅助轴14上安装有若干个呈等间距分布的辅助刀片15，此方式设置搅拌叶片13，有效的解决了现有技术无法将土壤打散均匀的问题。为了便于将土壤输送至滚筒12内，在其中一个安装板2上设置有进料装置5，为了便于对打散的土壤进行排出，在另一个安装板2外侧设置有出料漏斗6，在出料漏斗6下部设置有土壤输送装置7，此土壤输送装置7的输送带上安装有若干个呈等间距设置的阻挡条8，通过阻挡条8，增加了土壤与输送带的摩擦力，提高了打散土壤的输送效率。步骤四：对擦洗后的污染土壤进行初次筛分，此步骤中，将擦洗后的土壤用螺旋输送带传输至两级土壤淋洗筛进行初次筛分，此过程将土壤筛分成>10mm、2-10mm、<2mm三种粒径，自然风干后，经检测>10mm、2-10mm合格为清洁土壤，若不合格，则重新进入土壤擦洗机擦洗，重复上一步骤，<2mm粒径的土壤为不合格土壤需要重新进入土壤擦洗机反复处置。步骤五：将<2mm土壤转移至三级至六级搅拌罐，此过程在每一级搅拌罐中根据土壤性质和重金属脱附程度自动添加淋洗剂，将土壤在淋洗剂中浸泡并与淋洗剂充分搅拌，待搅拌混匀结束后，将土壤进行再次筛分，此过程筛分借用水力旋流器，将<2mm土壤再次筛分成0.25-2mm、75-250um、35-75um、<35um四种粒径土壤，<35um为富集重金属的尾土。步骤六：对浸泡并搅拌的土壤进行再次筛分，待土壤与淋洗机搅拌混匀结束后，将土壤进行再次筛分，此过程筛分借用水力旋流器，将<2mm土壤再次筛分成0.25-2mm、75-250um、35-75um、<35um四种粒径土壤，<35um为富集重金属的尾土。步骤七：对0.25-2mm、75-250um、35-75um粒径的土壤进行检测，合格为清洁土壤，进入暂存库储存，不合格需要重新浸泡搅拌，重复上一过程，重复浸泡搅拌3次仍为不合格的土壤，视作尾土一同处置。步骤八：将含<35um土壤的泥浆压滤，尾土委托有资质单位处置。通过上述步骤将占粘土大部分组成的>35um粒径的土壤清洗达到修复目标值，成为清洁土壤。此方法可以有效治理偏粘性的重金属污染土壤，使土壤中的重金属得到有效的净化，是治理污染土壤中较理想的“减量化”处置方式。下面是进行土壤修复的实验数据：采集苏州地区某污染土壤，将采集的土壤装入保鲜袋后密封，4℃低温保存，验前将土壤取出，手动去除石子等杂物，称取土壤70g，加入锥形瓶，再加入140g淋洗剂，淋洗剂主要成分为柠檬酸，用波棒手动充分搅拌5min，搅拌混匀后，将土壤，室温下175转/分钟，震荡15min，其后将震荡后的土壤分别过10目筛、200目筛、400目筛，取样检测土壤重金属残留值，结果见表1。表1edta淋洗剂淋洗后土壤的重金属浓度(mg/kg)重金属原土>10目土壤>200目土壤>400目土壤尾土ni63.851.622.319.449.6cr68.358.326.126.676.4pb15.917.49.29.113.8cu38.237.613.210.031.9as8.98.53.832.87.9cd0.10.10.020.00.0通过此发明提供的加工步骤，进行粘性土壤重金属洗脱附，有效的治理了含有重金属的污染土壤，可以高效的土壤中的重金属淋洗筛分出来，有效的改善了土壤的污染问题。上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本
技术领域：
的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。当前第1页12