治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置的制造方法
【专利说明】治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置
[0001]
所属技术领域
[0002]本发明属于土壤污染治理领域，具体地涉及一种对铬污染土壤进行治理并修复的
目.ο
【背景技术】
[0003]目前，对于被铬污染的土壤的处理方法主要有原位淋洗法、电动修复法和生物修复法，其中原位淋洗法成本较低，技术成熟，应用也比较广泛。原位淋洗法具有有效限制污染物扩散范围，不需要大规模地挖掘和大量污染土壤的处置，经过处理后的淋洗液可以再利用，节约成本、消耗少，此外能够减弱地下水中的铬污染，技术人员不需直接接触污染物等优点。然而，原位淋洗法不适用于渗透性比较差、质地比较粘重的土壤，会导致污染物水平或垂直扩散，淋洗出的废液存在回收与后期的处理问题，同时其处理时间很长，所使用的表面活性剂可能残留在含水层中，易造成二次污染。
【发明内容】
[0004]要解决的技术问题
为克服传统的原位淋洗法造成的污染物水平或垂直扩散，淋洗液的二次污染问题，本发明提供一种处理被铬污染的土壤并收集淋洗液的装置，通过设置滚筒在淋洗层下面收集渗滤液并进行活性炭吸附，吸附后的出水统一收集排放，有效地解决了污染物扩散和渗滤液二次污染问题，可以更好地进行土壤重金属污染治理及修复。
[0005]技术方案
一种治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，包括淋洗液喷淋区、自动化水位检测装置、滚筒工作区、自动化水质检测装置、出水收集区、滚筒存放区，整个装置分为三层，每一层分为四个廊道。最上面一层是淋洗液喷淋区，每个廊道设置一根穿孔管，穿孔管两端架在轮子上，轮子放置在轨道上。喷淋时穿孔管由于反冲作用从而沿轨道来回移动。最上层和中间层之间是待修复的土壤层，中间层放置有集液斗，用以收集喷淋土壤后的淋洗液，当集液斗收集的水位达到设计上限，排水阀处于准备开启的状态。最下层为滚筒工作区、出水收集区和滚筒收集区，当滚筒滚到集液斗正下方且集液斗的水位达到设计上限时，排水阀由系统打开，淋洗液进入滚筒的进水区，在经由活性炭吸附后，流到滚筒的出水区并经由排水槽进入出水收集区。当滚筒吸附达到饱和时，滚筒送至滚筒存放区进行再生，并向滚筒工作区投放新的滚筒继续运行。
[0006]所述的穿孔管的两侧小孔夹角为120°。
[0007]所述的集液斗中有三层粒径不同的石英砂滤料用来过滤土壤颗粒。
[0008]所述的集液斗下部有水位感应器和排水阀。
[0009]所述的滚筒工作区放有一个填充活性炭的滚筒。
[0010]考虑到淋洗液保持均匀地喷洒在土壤上，首先从待修复的区域侧面开挖至其下方，将待修复区域下方均分为四个廊道，一个廊道上方设置一根穿孔管，穿孔管从廊道一端移动，一来一回作为一个周期。穿孔管的移动动力来自单边出水的反冲作用力或者双侧出水水量不同造成的压力差。淋洗液经集液斗收集，水位感应器测量水位，如果达到设计上限，集液斗下的排水阀会处于准备开启的状态，当廊道中的滚筒经过时通过光感应装置指示系统打开排水阀，渗滤液由滚筒进水区进入滚筒内部，经填充区中的活性炭吸附渗滤液中的铬离子，吸附后的渗滤液从滚筒出水区离开进入出水渠最终汇流到出水收集区。滚筒出水区设有铬浓度检测装置，当铬浓度超标时，滚筒不再出水，系统调节关闭集液斗排水阀，滚筒送至存放区进行再生。
[0011]有益效果是:
1.将土壤中的铬溶解到淋洗液中，从而将土壤修复转变为去除水体中的铬离子，使用活性炭吸附效果好，成本低，有效地解决了铬在土壤中难以去除的问题。
[0012]2.该装置通过装有活性炭的滚筒对淋洗后的渗滤液进行吸附，有效地解决了污染物横向或纵向迀移的问题以及渗滤液二次污染的问题。
[0013]3.整个装置各个部分造价都不是很高，且喷淋系统的运动不需要其他力量牵引，滚筒填充区内部为活性炭，无毒，经济高效，同时对于环境无任何副产物及危害。整个系统耗能少，吸附材料经济实惠，适合在农村地区推广使用。
【附图说明】
[0014]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0015]图1是治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散装置结构示意图图2是治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散装置喷淋系统示意图图3是穿孔管大样图和剖面图
图4是滚筒工作区廊道示意图图5是活性炭滚筒剖面图
图中1.进水管，2.穿孔管，3.集液斗，4.进水管电动阀，5.单侧管进水阀A，6.单侧管进水阀B，7.喷淋孔，8.集液斗排水阀，9.活性炭滚筒，10.集水槽，11.滚筒进水区，12.滚筒出水区，13.活性炭填充区，14.出水收集池，15.滚筒存放区具体实施方法
一种治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，由进水管(1)，穿孔管(2)，集液斗(3)，进水管电动阀(4)，单侧管进水阀A (5)，单侧管进水阀B (6)，喷淋孔(7)，集液斗排水阀(8)，活性炭滚筒(9)，集水槽(10)，滚筒进水区(11)，滚筒出水区(12)，活性炭填充区
(13)构成。在装置的前端设有进水管(1)，进水管通过进水管电动阀(4)连接穿孔管(2)，穿孔管分为两根单侧管，分别由单侧管进水阀A (5)，单侧管进水阀B (6)进行控制进水，喷淋孔(7)夹角成120°，渗滤液进入集液斗(3)，集液斗有三层粒径不同的石英砂滤料。集液斗收集的渗滤液经由集液斗排水阀(8)排出，进入滚筒进水区(11)，再从滚筒出水区(12)流出，由集水槽(10)收集最终进入出水收集池(14)。滚筒进水区(11)和滚筒出水区(12)之间填充有活性炭作为吸附剂。
[0016]具体工作流程为: 在图1所示实施例中，淋洗液由进水管(I)进入，首先通过进水管电动阀(4 )，进入穿孔管(2)，接着单侧管进水阀A (5)，单侧管进水阀B (6)分别控制淋洗液进入单侧管，淋洗液从喷淋孔(7)喷出，当单侧管进水阀控制一边出水，一边不出水，或者两边出水量不同时，穿孔管可以平行移动从而使得淋洗液喷洒均匀。淋洗液对土壤进行淋洗后，渗滤液进入集液斗储存并经三层滤料过滤以防止土壤颗粒进入。集液斗排水阀(8)设置有水位检测装置，当集液斗收集的渗滤液达到上限时，集液斗排水阀(8)处于准备开启状态，当活性炭滚筒
(9)经过下方时，通过光感应装置指示系统将排水阀打开，让渗滤液流入滚筒进水区(11 )，滚筒进水区表面有一层滤布，进一步防止土壤颗粒进入滚筒中。当集液斗收集的渗滤液未达到上限时，集液斗排水阀(8)始终处于关闭状态，即便滚筒经过也不开启。两个集液斗之间的间距正好是滚筒转动一周的路程。滚筒进水区(11)设有单向阀门防止转动时液体流出。由滚筒进水区(11)进入的渗滤液经筛网均匀地进入活性炭填充区(13)，活性炭对铬离子进行吸附，吸附后的渗滤液从滚筒出水区(12)流出进入集水槽(10)，最终汇集到出水收集区。滚筒出水区(12)设有铬离子浓度检测设备，当铬离子浓度超过设定值时，通过系统反馈，关闭集液斗排水阀(8)，并减少喷淋量，滚筒由地下提升至滚筒存放区(15)进行再生处理，滚筒工作区重新投放新的滚筒。
【主权项】
1.一种治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，包括淋洗液喷淋区、自动化水位检测装置、滚筒工作区、自动化水质检测装置、出水收集区、滚筒存放区，其特征是:整个装置分为三层，每一层分为四个廊道，最上面一层是淋洗液喷淋区，每个廊道设置一根穿孔管，穿孔管两端架在轮子上，轮子放置在轨道上，喷淋时穿孔管由于反冲作用从而沿轨道来回移动，最上层和中间层之间是待修复的土壤层，中间层放置有集液斗，用以收集喷淋土壤后的淋洗液，当集液斗收集的水位达到设计上限，排水阀处于准备开启的状态，最下层为滚筒工作区、出水收集区和滚筒收集区，当滚筒滚到集液斗正下方且集液斗的水位达到设计上限时，排水阀由系统打开，淋洗液进入滚筒的进水区，在经由活性炭吸附后，流到滚筒的出水区并经由排水槽进入出水收集区，当滚筒吸附达到饱和时，滚筒送至滚筒存放区进行再生，并向滚筒工作区投放新的滚筒继续运行。
2.根据权利要求1所述的治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，其特征是:穿孔管的两侧小孔夹角为120°。
3.根据权利要求1所述的治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，其特征是:集液斗中有三层粒径不同的石英砂滤料用来过滤土壤颗粒。
4.根据权利要求1所述的治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，其特征是:集液斗下部有水位感应器和排水阀。
5.根据权利要求1所述的治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，其特征是:在滚筒工作区放有一个填充活性炭的滚筒。
【专利摘要】一种治理土壤中的铬污染并防止污染物扩散的装置，由淋洗液喷淋区、滚筒工作区、出水收集区、滚筒存放区、自动化水位及水质检测装置组成。淋洗液由喷淋系统的穿孔管中喷出，设定穿孔管单边出水或者调节两侧出水水量不同，使得穿孔管往复运动达到喷淋效果。被淋洗的土壤层下面设有集液斗收集渗滤液，当集液斗蓄水量达到上限时，下部的排水阀门处于准备开启的状态，当滚筒经过时激活排水阀门释放渗滤液，滚筒的进水区接收渗滤液并让渗滤液均匀进入填充层由活性炭吸附，吸附后的渗滤液由滚筒的出水区流出进入出水收集区。当滚筒出水区的Cr6+浓度超标时，停止滚筒进水，将滚筒运送至滚筒存放区处理，并更换新的滚筒。
【IPC分类】B09C1-08
【公开号】CN104624631
【申请号】CN201510037007
【发明人】吴云海, 范翼昂, 方鹏, 明珠, 杨胜鑫, 章梅丽, 阿依妮尕尔.艾尔肯, 朱亮
【申请人】河海大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月23日