重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置
技术领域
1.本发明涉及污染处理技术领域，尤其涉及一种重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置。
背景技术：
2.目前，国内外重金属
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有机污染土壤的淋洗处置过程中，采取的主要方式是将重金属有机污染物通过增效溶出设备的搅拌过程进行去除，将有机污染物通过浮选的方式进行去除。这样在完成过程中，重金属
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有机复合污染土壤至少需要两步淋洗反应方可完成相应的污染物去除工作。
3.两步淋洗增大了后端污水处理设备负荷，且大水量低浓度的污染物存在去除效率不高的桎梏，加之目前传统淋洗处置装置中有部分实施细节考虑的不够完善，容易导致污染物去除效率低需多次淋洗处置、生产效率低甚至无法实现连续稳定生产。
技术实现要素：
4.针对上述问题，本发明提供了一种重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置，通过对设备结构和组合方式进行优化，利用土壤预处理模块对土壤进行选择性破碎，将强度较低的大块土壤破碎成小块从而和小块可修复土壤一起进行淋洗修复，土壤经过与淋洗液搅拌混合、分级筛分、增效溶出、沉淀、过滤及污水处理，实现重金属
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有机污染的同步去除，实现连续、稳定修复过程，生产成本低、安全性高、工艺简单、修复效率高，对待修复土壤有较广泛的适应性。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置，包括：土壤预处理模块、缓冲料仓、物料输送模块、滚筒洗石设备、振动筛分设备、螺旋洗砂设备、水介质旋流器、增效溶出设备、沉淀设备、过滤设备、污水处理设备、药剂添加设备和电力及控制系统；所述土壤预处理模块对待修复土壤进行选择性破碎及筛分，所述土壤预处理模块将筛下物料输送至所述缓冲料仓暂存，所述缓冲料仓暂存的物料依次通过所述物料输送模块输送至所述滚筒洗石设备；所述滚筒洗石设备将物料与淋洗液进行搅拌混合形成颗粒物及较为稳定的悬浮液，并转送至所述振动筛分设备，所述振动筛分设备对所述悬浮液进行分级得到筛上颗粒物和筛下悬浮液；所述筛上颗粒物输送至中块螺旋洗砂设备并通过新加入的清水进行进一步擦洗，得到擦洗干净的中块物料并排出堆存，所述筛下悬浮液输送至所述水介质旋流器进行分级；所述水介质旋流器对所述筛下悬浮液分级后，旋流器底流输出至粗颗粒螺旋洗砂设备擦洗干净后排出并进行堆存，旋流器溢流输出至所述增效溶出设备；所述增效溶出设备将旋流器溢流及药剂添加设备所配置的淋洗药剂混合后配置
至适宜的反应条件之后进行反应处理，将反应之后的细颗粒物料依次输出至所述沉淀设备和所述过滤设备进行沉淀和过滤，得到淋洗液和压滤滤饼，反应过程中溶出的有机污染物及转移到液相的重金属污染物输送至所述污水处理设备进行处理；所述药剂添加设备用于根据所需浓度和加药量为所述增效溶出设备提供相应的淋洗药剂及污水处理药剂，所述电力及控制系统为装置中其他设备提供用电及自动控制保障。
6.在上述技术方案中，优选地，所述土壤预处理模块对所述待修复土壤进行筛分的同时有一定的选择破碎性，以将强度较低的大块土壤破碎成小块土壤从而进入到到筛下物通道，对强度较高的大块原石和建渣没有破碎性，使得大块原石和建渣通过筛上物通道从出料端排出进行堆存，筛下物料输送至所述缓冲料仓暂存。
7.在上述技术方案中，优选地，所述物料输送模块包括变频定量给料皮带及上料皮带机；所述变频定量给料皮带设置于所述缓冲料仓下方，所述变频定量给料皮带将所述缓冲料仓中的物料均匀输送至所述上料皮带机，所述变频定量给料皮带通过所述电力及控制系统反馈的控制信号调整皮带机的运行速度以保证均匀给料；所述上料皮带机将物料输送至所述滚筒洗石设备的入料口，并根据需要配置相应的防跑偏、拉绳开关、清扫器、密封罩和防护罩结构。
8.在上述技术方案中，优选地，所述滚筒洗石设备的入料口设置有料位高度监测装置，所述料位高度监测装置与所述电力及控制系统相连，以根据所述料位高度监测装置实时反馈的入料口料位高度，对所述物料输送模块的给料速度进行联动控制；所述滚筒洗石设备将物料与淋洗液混合后在设备内部进行翻滚搅拌，混合均匀形成颗粒物及较稳定的悬浮液。
9.在上述技术方案中，优选地，所述振动筛分设备在筛面上方设置有喷淋架，所述喷淋架设置有预设数量的特制喷嘴，所述喷嘴朝所述筛面喷射淋洗液或清水进行冲洗；所述振动筛分设备的支撑平台下方设置筛下缓冲水槽，所述振动筛分设备筛分后的筛下悬浮液暂存于所述筛下缓冲水槽、并通过附属泵送设备输送至所述水介质旋流器，所述筛下缓冲水槽的角度根据位置不同设置为15
°
～63
°
，以避免悬浮液中的颗粒物粘附于侧壁或沉入底部。
10.在上述技术方案中，优选地，所述增效溶出设备通过搅拌将重金属污染物溶出至液相，同时，通过调节进风量产生不同数量和大小的微气泡，通过气泡的选择吸附性吸附有机污染物，并将吸附有机污染物的微气泡通过刮泡机构转移至泡沫水流通道中，实现重金属污染物和有机污染物的同步去除。
11.在上述技术方案中，优选地，依次由所述沉淀设备和所述过滤设备得到的淋洗液，部分输送至所述滚筒洗石设备及所述振动筛分设备进行回用。
12.在上述技术方案中，优选地，重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置还包括泵送设备和流量传感器，所述泵送设备和所述流量传感器分别与所述电力及控制系统相连接；所述泵送设备设置于需要进行悬浮液转排的设备之间，为悬浮液的转排提供动力，所述泵送设备根据所述电力及控制系统的指令控制所述悬浮液的转排流量；所述流量传感器设置于所述悬浮液的转排处，用于监测所述悬浮液的转排流量，
并将监测数据发送至所述电力及控制系统。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过对设备结构和组合方式进行优化，利用土壤预处理模块对土壤进行分级及选择性破碎，污染土壤经过与淋洗液搅拌混合、分级筛分、增效溶出、沉淀、过滤及污水处理，实现重金属
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有机污染的同步去除，实现连续、稳定修复过程，生产成本低、安全性高、工艺简单、修复效率高，对待修复土壤有较广泛的适应性。
14.此外，通过合理配置流量传感器、并通过控制系统控制物料输送速度及悬浮液转排流量，提高污染修复的精准性，同时提高了系统运行稳定性。
附图说明
15.图1为本发明一种实施例公开的重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置的结构示意图。
16.图中，各组件与附图标记之间的对应关系为：11.土壤预处理模块，12.缓冲料仓，13.变频定量给料皮带，14.上料皮带机，15.滚筒洗石设备，16.振动筛分设备，17.中块螺旋洗砂设备，18.水介质旋流器，19.增效溶出设备，20.粗颗粒螺旋洗砂设备，21.一级沉淀设备，22.二级沉淀设备，23.过滤设备，24.污水处理设备，25.筛下缓冲水槽，26.淋洗液缓冲水池，27.药剂添加设备。
具体实施方式
17.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
18.下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：如图1所示，根据本发明提供的一种重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置，包括：土壤预处理模块11、缓冲料仓12、物料输送模块、滚筒洗石设备15、振动筛分设备16、螺旋洗砂设备、水介质旋流器18、增效溶出设备19、沉淀设备、粗颗粒螺旋洗砂设备20、一级沉淀设备21、二级沉淀设备22、过滤设备23、污水处理设备24、筛下缓冲水槽25、淋洗液缓冲水池26、药剂添加设备27和电力及控制系统；土壤预处理模块11对待修复土壤进行筛分的同时有一定的选择破碎性，可以将强度较低的大块土壤破碎成小块土壤从而进入到到筛下物通道，对强度较高的大块原石和建渣则没有破碎性，使得大块原石和建渣通过筛上物通道从出料端排出进行堆存，将筛下物料输送至缓冲料仓12暂存，缓冲料仓12暂存的物料依次通过物料输送模块输送至滚筒洗石设备15；滚筒洗石设备15将物料与淋洗液进行搅拌混合形成颗粒物及较为稳定的悬浮液，并将颗粒物及较为稳定的悬浮液输送至振动筛分设备16，振动筛分设备16对悬浮液进行分级得到筛上物和筛下悬浮液；筛上物输送至中块螺旋洗砂设备17并新加入清水进行进一步擦洗，得到干净的中块物料并排出堆存，筛下悬浮液输送至水介质旋流器18进行分级；
水介质旋流器18对筛下悬浮液分级后，旋流器底流输出至粗颗粒螺旋洗砂设备20，旋流器溢流输出至增效溶出设备19；增效溶出设备19通过反应将污染土壤中所含的污染物溶出，并将溶出的有机污染物及转移至液相的重金属污染物输送至污水处理设备24进行处理，将反应后去除污染物的土壤依次输出至沉淀设备和过滤设备23依次进行沉淀和过滤，得到淋洗液和压滤滤饼；药剂添加设备27用于提供所需浓度和加药量为增效溶出设备19提供相应的淋洗药剂及污水处理药剂，电力及控制系统（图中未示出）为装置中其他设备提供用电及自动控制保障。
19.在该实施例中，通过对设备结构和组合方式进行优化，利用土壤预处理模块11对土壤进行选择性破碎，并将小块污染土壤进行淋洗修复，土壤经过与淋洗液搅拌混合、分级筛分、增效溶出、沉淀、过滤及污水处理，实现重金属
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有机污染的同步去除，实现连续、稳定修复过程，生产成本低、安全性高、工艺简单、修复效率高，对待修复土壤有较广泛的适应性。
20.其中，电力及控制系统中的控制模块为单片机、嵌入式控制器或plc，优选为plc。根据系统需求的浓度和加药量，药剂添加设备27可自动提供所需的淋洗药剂和水处理药剂的制备、添加、混匀功能。
21.其中，沉淀设备包括一级沉淀设备21和二级沉淀设备22，一级沉淀设备21的溢流输送至二级沉淀设备22，一级沉淀设备21的底流输送至过滤设备23，过滤设备23的溢流输送至二级沉淀设备22，二级沉淀设备22的溢流作为输出淋洗液，在淋洗液缓冲水池26缓冲后，部分输送至污水处理设备24进行处理，部分输送至滚筒洗石设备15及振动筛分设备16进行回用，二级沉淀设备22的底流输送至压滤设备。
22.通过上述土壤淋洗装置，既可以可用于重金属污染土壤的修复治理，也可以用于有机污染土壤的修复治理，还可以用于重金属+有机复合污染土壤的修复治理。
23.具体地，在上述实施例中，优选地，待修复土壤通过挖掘机或装载机给料进入土壤预处理模块11进行分级作业，土壤预处理模块11有一定的选择破碎性，可以将强度较低的大块土壤破碎成小块从而进入到到筛下通道，对强度较高的大块原石和建渣则没有破碎性。通过土壤预处理模块11对待修复土壤的破碎，并通过分选筛进行筛选，其中强度较高未被破碎的大块的原石和建渣为筛上物，通过筛上物通道由出料端排出进行堆存，小块的物料为筛下物料，通过筛下物通道输送至缓冲料仓12暂存。
24.在上述实施例中，优选地，物料输送模块包括变频定量给料皮带13和上料皮带机14，变频定量给料皮带13设置于缓冲料仓12下方，变频定量给料皮带13将缓冲料仓12中的物料均匀输送至上料皮带机14，变频定量给料皮带13通过plc反馈的控制信号调整皮带机的运行速度以保证均匀给料；上料皮带机14将物料输送至滚筒洗石设备15的入料口，并根据需要配置相应的防跑偏、拉绳开关、清扫器、密封罩和防护罩结构。
25.在上述实施例中，优选地，滚筒洗石设备15的入料口设置有料位高度监测装置，料位高度监测装置与plc相连，以根据料位高度监测装置实时反馈的入料口料位高度，对物料输送模块的给料速度进行联动控制，可有效避免滚筒洗石设备15的入料口卡堵；滚筒洗石设备15将物料与淋洗液混合后在设备内部进行搅拌，混合均匀形成较稳
定的悬浮液。
26.在上述实施例中，优选地，振动筛分设备16在筛面上方设置有喷淋架，喷淋架设置有预设数量的特制喷嘴，喷嘴朝筛面喷射淋洗液或清水进行冲洗，增加物料筛分效率的同时还可以清理筛孔，以避免物料堵塞筛孔；振动筛分设备16的支撑平台下方设置筛下缓冲水槽25，所述振动筛筛分后的筛下悬浮液暂存于所述筛下缓冲水槽25、并通过附属泵送设备输送至所述水介质旋流器18，所述筛下缓冲水槽25的角度根据位置不同设置为15
°
～63
°
，以避免悬浮液中的颗粒物粘附于侧壁或沉入底部。
27.在上述实施例中，优选地，增效溶出设备19通过搅拌将重金属污染物溶出至液相，同时搅拌过程中由于叶轮的离心力作用会产生负压，可以通过调节进风面积从而调节进风量、进而通过调节进风量产生不同数量和大小的微气泡，通过气泡的选择吸附性吸附有机污染物，并将吸附有机污染物的微气泡通过刮泡机构转移至泡沫水流通道中，实现重金属污染物和有机污染物的同步去除。
28.在上述实施例中，优选地，由沉淀设备和过滤设备23得到的部分淋洗液，经淋洗液缓冲水池26，部分输送至滚筒洗石设备15及振动筛分设备16进行回用，降低后端污水处理设备24负荷的同时，提高进入到后端污水处理设备24的污染物浓度从而提高污染物去除效率，整体来说有利于后端污水处理设备24的减量提效。
29.在上述实施例中，优选地，重金属
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有机污染土壤的淋洗处置装置还包括泵送设备和流量传感器，泵送设备和流量传感器分别与plc相连接；泵送设备设置于需要进行悬浮液转排的设备之间，为悬浮液的转排提供动力，泵送设备根据plc的指令控制悬浮液的转排流量；流量传感器设置于悬浮液的转排处，用于监测悬浮液的转排流量，并将监测数据发送至plc。其中，根据传感器使用种类及型号，选用相应的驱动模块。
30.通过泵送设备、流量传感器与plc之间的协同作用，能够实现无人值守、自动化生产、自动显示瞬时流量及累计流量、出料均匀等目的，同时可减少人工作业劳动强度，从而降低设备运行成本。
31.根据上述实施例公开的土壤淋洗处置装置，整个淋洗处置装置及修复工艺具有选择性筛分预处理系统可对土壤有破碎作用的同时对大块原石及建渣没有破碎作用、污染土壤与水接触效果好、淋洗增效溶出时间可根据污染物浓度调整、系统所添加药剂的种类及浓度可调整、药剂混合效果好、设备移动方便、淋洗液可循环利用等优势；系统可强化重金属
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有机污染物增效溶出并形成连续生产；生产成本低、安全性高，针对待修复土壤有着较广泛的适应性；设备组合的种类及布置方式可根据污染物浓度及现场条件灵活调整，相比国内外现有淋洗装置及工艺有着显著优势。
32.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。