一种双桨双罐浸溶氧化反应器的制作方法

1.本实用新型属于土壤修复技术领域，具体涉及一种双桨双罐浸溶氧化反应器。


背景技术：

2.近年来，随着化工、农药等工业活动的发展，大量有毒有害的有机污染物残留于土壤中。若有机污染土壤得不到及时的处理，容易直接或间接危害人类健康，因此对有机污染严重的场地遗址进行改善修复迫在眉睫。
3.针对目前有机污染土壤的处理技术主要包括化学氧化、土壤淋洗、热脱附、生物降解等，既有单一技术的应用，也有联合技术进行强化修复。其中，化学氧化修复技术是通过向土壤中添加氧化剂将有机污染物氧化为清洁物质的技术；化学氧化技术由于其修复效率相对较高、技术门槛相对较低而得备受关注，但该技术目前集中于大专院校实验方法研究阶段，尚缺乏成熟高效的处理设备，因此技术转化成度不高，这一问题亟待解决。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的缺点和不足之处，本发明提供了一种双桨双罐浸溶氧化反应器，该反应器具备浸溶搅拌、加热氧化、高效过滤各种功能，通过各种功能实现高效氧化分解有机污染土壤的有机污染物，并对废液进行处理并回用，沉淀废渣进行高效脱水。该设备具有结构简单、布局合理、自动化程度高、处理成本低等特点。
5.本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
6.一种双桨双罐浸溶氧化反应器，包括土壤浸溶氧化反应器和废液絮凝沉淀反应器，两个反应器通过第一出液管(16)连接，两个反应器中均含有搅拌系统、加热系统、过滤系统、外接加药装置、尾气处理装置，此外所述废液絮凝沉淀反应器还连接有净水装置；所述土壤浸溶氧化反应器的加药装置用于添加反应所需的土壤修复药剂，所述土壤浸溶氧化反应器的搅拌系统用于对有机污染土壤与土壤修复药剂进行搅拌混合，促进有机污染物从土壤中脱离，所述土壤浸溶氧化反应器的加热系统用于加热提高有机污染物的氧化分解速率，所述土壤浸溶氧化反应器的过滤系统用于处理后的土壤与废液固液分离；所述废液絮凝沉淀反应器的加药装置用于添加废液絮凝药剂，所述废液絮凝沉淀反应器的搅拌系统用于对废液与絮凝药剂进行搅拌混合，促进废液絮凝沉淀，所述废液絮凝沉淀反应器的加热系统用于加热以提高废液的絮凝沉淀速率，所述废液絮凝沉淀反应器的过滤系统用于沉淀物与处理后的水固液分离；两个反应器的所述尾气处理装置都用于吸附净化有机废气；所述净水装置含有过滤层，用于吸附处理后经所述废液絮凝沉淀反应器流出的水中的悬浮物。
7.所述土壤浸溶氧化反应器包括进料口(1)，第一加药口(2)，第一搅拌桨(3)，第一反向搅拌桨(4)，第一搅拌轴(5)，第一减速机(6)，第一电机(7)，第一换热器(8)，第一滤网(9)，第一真空泵(10)，第一出料阀 (11)，第一出料口(12)，第一出气口(13)，第一反应器支架(14)，承重台(15)，第一出液口，第一出液管(16)，所述土壤浸溶氧化反应器通过所述第
一反应器支架(14)置于所述承重台(15)之上；所述废液絮凝沉淀反应器包括进液口，第二加药口(17)，第二搅拌桨(18)，第二反向搅拌桨(19)，第二搅拌轴(20)，第二减速机(21)，第二电机(22)，第二换热器(23)，第二滤网(24)，第二真空泵(25)，第二出料阀(26)，第二出料口(27)，第二出气口(28)，第二反应器支架(29)，第二出液口，第二出液管(30)；所述土壤浸溶氧化反应器的第一出液口和所述废液絮凝沉淀反应器的进液口通过第一出液管(16)连接。
8.作为优选的技术方案，所述土壤浸溶氧化反应器的搅拌系统包括第一搅拌桨(3)、第一反向搅拌桨(4)、第一搅拌轴(5)、第一减速机(6)、第一电机(7)；第一搅拌桨(3)可以以100～500r/min的速度提供搅拌功能，第一反向搅拌桨(4)可以以100～500r/min的速度提供反向搅拌功能，目的是维持搅拌过程的平衡，为减少设备腐蚀，第一搅拌桨(3)、第一反向搅拌桨 (4)、第一搅拌轴(5)表面采用不锈钢材质，其余部分采用不锈钢或碳钢材质。
9.作为优选的技术方案，所述土壤浸溶氧化反应器的加热系统包括第一换热器(8)；第一换热器(8)最高可以为土壤浸溶氧化反应器提供100～200℃的反应环境，升温速率为3～5℃/min，为减少设备腐蚀，反应器罐体内表面采用钛合金材质，其余部分采用不锈钢或碳钢材质。
10.作为优选的技术方案，所述土壤浸溶氧化反应器的过滤系统包括第一滤网(9)、第一真空泵(10)、第一出料阀(11)、第一出料口(12)；第一滤网(9)孔径设置为5～75um，为减少设备腐蚀以及减少土壤粘附在第一滤网 (9)上，第一滤网(9)采用不锈钢材质。
11.作为优选的技术方案，所述废液絮凝沉淀反应器的搅拌系统包括第二搅拌桨(18)、第二反向搅拌桨(19)、第二搅拌轴(20)、第二减速机(21)、第二电机(22)；第二搅拌桨(18)可以以100～500r/min的速度提供搅拌功能，第二反向搅拌桨(19)可以以100～500r/min的速度提供反向搅拌功能，目的是维持搅拌过程的平衡，为减少设备腐蚀，第二搅拌桨(18)、第二反向搅拌桨(19)、第二搅拌轴(20)表面采用不锈钢材质，其余部分采用不锈钢或碳钢材质。
12.作为优选的技术方案，所述废液絮凝沉淀反应器的加热系统包括第二换热器(23)；第二换热器(23)最高可以为废液絮凝沉淀反应器提供60～80℃的反应环境，升温速率为3～5℃/min，为减少设备腐蚀，反应器罐体内表面采用钛合金材质，其余部分采用不锈钢或碳钢材质。
13.作为优选的技术方案，所述废液絮凝沉淀反应器的过滤系统包括第二滤网(24)、第二真空泵(25)、第二出料阀(26)、第二出料口(27)；第二滤网(24)孔径设置为5～75um，为减少设备腐蚀以及减少土壤粘附在第二滤网(24)上，第二滤网(24)采用不锈钢材质。
14.作为优选的技术方案，添加的土壤修复药剂为经光催化材料催化的过硫酸盐(过硫酸钠、过硫酸钙、过硫酸铵的其中一种或多种)氧化剂，所述废液絮凝药剂为聚丙烯酰胺、铁盐絮凝剂、铝盐絮凝剂的其中一种或多种。
15.作为优选的技术方案，所述尾气处理装置内部含有活性炭吸附层，有机污染气体和小分子有机气体被活性炭吸附，活性炭定期更换。
16.作为优选的技术方案，所述净水装置内部含有活性炭吸附层，水中残留的有机污染物、氧化分解产生的小分子有机物和残留氧化剂被活性炭吸附，活性炭定期更换。
17.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点及有益效果：
18.(1)本发明提供的一种双桨双罐浸溶氧化反应器，独特的双桨搅拌系统，可以实现均匀搅拌土壤修复药剂和土壤，絮凝药剂和废液，提高反应效率和维持反应器的平衡，减少工艺成本。
19.(2)本发明提供的一种双桨双罐浸溶氧化反应器结构简单、布局合理；设有搅拌系统、加热系统、过滤系统，可以同时实现有机污染土壤搅拌处理、加热氧化分解和过滤分离，节约了设备空间，节省了设备制造成本。
20.(3)本发明提供的一种双桨双罐浸溶氧化反应器衔接合理，可以实现土壤修复和废液处理的精准衔接，节约了设备空间，可节约大量操作工人的成本，运行成本低。
21.(4)本发明提供的一种双桨双罐浸溶氧化反应器设计精密，外接加药机、尾气处理装置、净水装置，尽可能避免有机污染土壤修复过程产生的二次污染问题。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例中反应器的结构示意图。
23.其中：1：进料口，2：第一加药口，3：第一搅拌桨，4：第一反向搅拌桨，5：第一搅拌轴，6：第一减速机，7：第一电机，8：第一换热器，9：第一滤网，10：第一真空泵，11：第一出料阀，12：第一出料口，13：第一出气口，14：第一反应器支架，15：承重台，16：第一出液管，17：第二加药口，18：第二搅拌桨，19：第二反向搅拌桨，20：第二搅拌轴，21：第二减速机，22：第二电机，23：第二换热器，24：第二滤网，25：第二真空泵， 26：第二出料阀，27：第二出料口，28：第二出气口，29：第二反应器支架， 30：第二出液管。
具体实施方式
24.下面结合实施例对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
25.本实用新型的实施例中提供了一种双桨双罐浸溶氧化反应器，包括土壤浸溶氧化反应器和废液絮凝沉淀反应器，两个反应器通过第一出液管(16) 连接，两个反应器中均含有搅拌系统、加热系统、过滤系统、外接加药装置、尾气处理装置，此外所述废液絮凝沉淀反应器还连接有净水装置；所述土壤浸溶氧化反应器的加药装置用于添加反应所需的土壤修复药剂，所述土壤浸溶氧化反应器的搅拌系统用于对有机污染土壤与土壤修复药剂进行搅拌混合，促进有机污染物从土壤中脱离，所述土壤浸溶氧化反应器的加热系统用于加热提高有机污染物的氧化分解速率，所述土壤浸溶氧化反应器的过滤系统用于处理后的土壤与废液固液分离；所述废液絮凝沉淀反应器的加药装置用于添加废液絮凝药剂，所述废液絮凝沉淀反应器的搅拌系统用于对废液与絮凝药剂进行搅拌混合，促进废液絮凝沉淀，所述废液絮凝沉淀反应器的加热系统用于加热以提高废液的絮凝沉淀速率，所述废液絮凝沉淀反应器的过滤系统用于沉淀物与处理后的水固液分离；两个反应器的所述尾气处理装置都用于吸附净化有机废气；所述净水装置含有过滤层，用于吸附处理后经所述废液絮凝沉淀反应器流出的水中的悬浮物。
26.如图1所示，所述土壤浸溶氧化反应器包括进料口(1)，第一加药口(2)，第一搅拌桨(3)，第一反向搅拌桨(4)，第一搅拌轴(5)，第一减速机(6)，第一电机(7)，第一换热器(8)，第一滤网(9)，第一真空泵(10)，第一出料阀(11)，第一出料口(12)，第一出气口(13)，
第一反应器支架(14)，承重台(15)，第一出液口，第一出液管(16)，所述土壤浸溶氧化反应器通过所述第一反应器支架(14)置于所述承重台(15)之上；所述废液絮凝沉淀反应器包括进液口，第二加药口(17)，第二搅拌桨(18)，第二反向搅拌桨(19)，第二搅拌轴(20)，第二减速机(21)，第二电机(22)，第二换热器(23)，第二滤网(24)，第二真空泵(25)，第二出料阀(26)，第二出料口(27)，第二出气口(28)，第二反应器支架(29)，第二出液口，第二出液管(30)；所述土壤浸溶氧化反应器的第一出液口和所述废液絮凝沉淀反应器的进液口通过所述第一出液管(16)连接。
27.本实用新型的工作原理为：有机污染土壤经过前处理后从进料口1进入土壤浸溶氧化反应器，土壤修复药剂通过加药机从第一加药口2进入土壤浸溶氧化反应器。待有机污染土壤和处理药剂都进入土壤浸溶氧化反应器后，土壤浸溶氧化反应器搅拌系统开始工作，在第一搅拌桨3、第一反向搅拌桨 4、第一搅拌轴5、第一减速机6的作用下对有机污染土壤进行搅拌和浸溶处理，促进有机污染物从土壤中脱离，方便后续对有机污染物的集中处理。随后，搅拌系统继续工作，土壤浸溶氧化反应器加热系统开始工作，在第一换热器8的作用下进行加热，加热温度可以根据有机污染物性质确定，在温度升高的作用下可以提升土壤修复药剂与有机污染土壤的氧化反应速率，使有机污染物被土壤修复药剂氧化分解为无毒无害的小分子有机物或二氧化碳，同时加热过程因挥发产生的少量有机污染气体和二氧化碳从上方第一出气口13排出，第一出气口13与尾气处理装置连接，可以有效吸附有机污染气体，避免造成二次污染。最后搅拌系统和加热系统停止工作，土壤浸溶氧化反应器过滤系统开始工作，处理后的土壤被第一滤网9截留，液相通第一滤网9流到第一出液口通过第一出液管16随后进入废液絮凝沉淀反应器中，通过第一真空泵10抽真空为土壤浸溶氧化反应器提供真空环境，促进固液分离，完成固液分离后，加热系统开始进行加热，进一步减少土壤含水量。最终加热系统和过滤系统停止工作，随后打开第一出料阀11，土壤从第一出料口12出来，进入土壤待检区。设备运行一段时间或工期结束后需要进行清洁维护，需要清洗残留在第一滤网9中的土壤，提高设备的使用效率和使用寿命。
28.液相通过第一出液管16进入废液絮凝沉淀反应器的进液口，废液絮凝药剂通过加药机从第二加药口17进入废液絮凝沉淀反应器。待处理液相和絮凝剂都进入废液絮凝沉淀反应器后，废液絮凝沉淀反应器搅拌系统开始工作，在第二搅拌桨18、第二反向搅拌桨19、第二搅拌轴20、第二减速机21 的作用下对废液与絮凝药剂进行搅拌，促进废液絮凝沉淀。随后，搅拌系统继续工作，废液絮凝沉淀反应器加热系统开始工作，在第二换热器23的作用下进行加热，加热温度可以根据有机污染物性质确定，在温度升高的作用下可以提升液相絮凝沉淀速率，同时加热过程可以促进小分子有机物气体挥发，从上方第二出气口28排出，第二出气口28与尾气处理装置连接，可以有效吸附有机气体，避免造成二次污染。最后搅拌系统和加热系统停止工作，废液絮凝沉淀反应器过滤系统开始工作，絮凝产生的沉淀被第二滤网24截留，液相通过第二滤网24流到第二出液口30随后进入净水装置中去除水中的悬浮物，通过第二真空泵25抽真空为废液絮凝沉淀反应器提供真空环境，促进固液分离，完成固液分离后，加热系统开始进行加热，进一步减少沉淀物废渣含水量。最终加热系统和过滤系统停止工作，随后打开第二出料阀26，土壤从第二出料口27出来，随后对沉淀物废渣进行无害化处理。
29.上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因
此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。