一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤修复技术，尤其针对粗颗粒含量较高污染土壤的淋洗修复，具体涉及一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统。
【背景技术】
[0002]根据环保部和国土资源部联合发布的全国土壤污染状况调查公报，我国污染土壤面积高达16%，且随着我国工业化、城市化进程的不断加快和产业结构的深度调整，我国土壤和地下水污染问题将变得日益突出。尤其是城市“退二进三”、“退城进园”过程中产生的大量退役工业场地。这些场地往往占据着城市中有价值的位置，随着城市化进程的推进，将来会成为商业用地。但大部分退役工业场地都存在较重的土壤及地下水污染，为消除这些污染场地的环境风险和健康的威胁，需要对污染土壤进行修复。
[0003]污染土壤修复技术与装备研宄起步于20世纪70年代后期，美国、荷兰、英国、日本等国在污染土壤修复研宄领域起步较早，在物理修复、化学修复和生物修复方面均取得显著进展，目前已形成较为成熟的技术体系，并拥有较多的工程化成功应用案例。土壤淋洗因其快速高效、处理量大且成本低廉等特点而在国外受到欢迎并被广泛采用，成为二十世纪末美国环保署推荐使用的土壤修复方法之一。根据处理方式不同可分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗法是直接将淋洗剂注入土壤中，在下游将淋洗液抽提出土壤表面，然后对淋洗液进行处理，如此持续进行，直到土壤环境质量达到相关标准。异位淋洗是将污染土壤挖掘出，投入淋洗设备中，采用淋洗液清洗去除或转移浓缩土壤中的污染物，最后处理含污染物的淋洗液或减量后的浓缩泥饼。该技术可用于重金属污染土壤以及多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等持久性有机污染土壤的修复治理。
[0004]然而国内工程化土壤修复起步较晚，最早见于报道的案例始于2007年。目前，国内应用相对成熟和普遍的土壤修复技术包括阻隔填埋、固化稳定化、常温解吸、水泥窑焚烧、氧化还原等。截至目前，国内尚无土壤淋洗工程化应用成功案例，所开发的土壤淋洗技术及设备也大都针对实验室小试或中试研宄。
【实用新型内容】
[0005]为缓解国内现有土壤修复技术及装备中的不足现状，推进土壤淋洗在国内的工程化应用，本实用新型提供一种基于“减量浓缩”设计理念的土壤淋洗修复系统。
[0006]本实用新型采用如下技术方案:
[0007]本实用新型的基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元:进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元；所述进料筛分单元包括顺次相连的料仓、电磁除铁器及三级湿法振动筛；所述矿洗单元包括:滚筒洗石机、螺旋洗砂机、第一泥浆暂存池、高频振动筛及第二泥浆暂存池，滚筒洗石机和螺旋洗砂机的前端分别与三级湿法振动筛连接，滚筒洗石机和螺旋洗砂机的后端分别与第一泥浆暂存池连接，第一泥浆暂存池、高频振动筛及第二泥浆暂存池顺次相连；所述污泥脱水单元包括顺次相连的气动隔膜泵、板框压滤机及污水缓冲池，气动隔膜泵连接第二泥浆暂存池；所述污水处理回用单元包括顺次相连的斜管沉淀池、石英砂过滤罐、活性炭吸附罐及回用水箱，斜管沉淀池与污水缓冲池连接，回用水箱通过管道连接三级湿法振动筛、滚筒洗石机及螺旋洗砂机。
[0008]所述料仓用于污染土暂存及系统上料，顶部上料口安装有孔径为10mm的筛网，用以阻挡大石块进入淋洗修复系统，所述料仓侧壁配备破拱电机及平板震动器，防止下料堵塞；所述电磁除铁器用于清除和回收上料污染土中的废铁，所述电磁除铁器为干式，其励磁线圈散热方式为自然冷却式；所述三级湿法振动筛自上而下由孔径为别为10mm、5mm和2mm的三面筛网组成，所述三级湿法振动筛上部自带高压喷淋系统，通过水力切割及机械振动实现污染土壤湿法筛分及初级淋洗。
[0009]所述滚筒洗石机用于>10mm砾石的淋洗，依靠砾石与水流、砾石与设备内壁以及砾石间相互的摩擦来实现砾石与其表面含污细粒的分离；所述螺旋洗砂机用于>1_砂砾的淋洗，依靠砂砾与水流、砂砾与搅笼以及砂砾间相互的摩擦来实现沙砾与其表面含污细粒的分离，并实现清洁砂砾推送出料和脱水；所述第一泥浆暂存池用于汇流和暂存三级震动筛筛下泥浆、经洗石机和洗砂机淋洗后的溢流泥浆，所述第一泥浆暂存池内配备搅拌机及一台以上的渣浆泵；所述高频振动筛孔径为1mm，用于从第一泥浆暂存池内泵送上来泥浆粗料和泥浆液的分离，筛上物落入螺旋洗砂机，粒径〈1mm的筛下泥浆液进入第二泥浆暂存池，第二泥浆暂存池上方设有第一加药装置，第二泥浆暂存池与第一加药装置之间的管道上安有计量泵。
[0010]所述气动隔膜泵用于向板框压滤机内泵送泥浆第二泥浆暂存池内含污细粒泥浆，所述气动隔膜泵配有空压机作为其气源动力；所述板框压滤机用于含污泥浆的浓缩与脱水，压滤机的水相出口连接有污水缓冲池；所述污水缓冲池经污水泵连接至后续污水处理单元。
[0011]所述斜管沉淀池分别连接第二加药装置和第三加药装置，斜管沉淀池和第二加药装置、第三加药装置之间的管道上都安有计量泵；所述斜管沉淀池底部集泥斗经污泥管道连接至第一泥浆暂存池；所述回用水箱用以存储经沉淀、过滤、吸附处置后的清洁水，所述回用水箱内配备潜水泵，连接至三级湿法振动筛、滚筒洗石机及螺旋洗砂机。
[0012]所述的土壤淋洗修复系统，经洗石机和洗砂机淋洗后砾石和砂砾表面吸附、粘着的细粒和污染物已被洗脱、转移浓缩至压滤后的泥饼中，出料砾石和砂砾清洁达标。
[0013]所述的土壤淋洗修复系统，工艺用水为清水，无任何淋洗剂添加。
[0014]所述的土壤淋洗修复系统，经淋洗修复后污染物总量并未改变，只是将其转移、富集浓缩至脱水后的泥饼中，减小了需最终处置的污染土壤体积。
[0015]本实用新型的积极效果如下:
[0016]本实用新型的土壤淋洗修复系统可工程应用，适用于含多种污染物土壤的淋洗修复，尤其适用于粗颗粒含量较高污染土壤的淋洗修复，现已经规模化应用于东北某化工集团污染场地修复项目。
[0017]本实用新型的土壤淋洗修复系统是一种快速淋洗修复系统，物料在系统内的停留时间极短，可大幅提高系统产能和修复效率。
[0018]本实用新型的土壤淋洗修复系统以纯水为淋洗液，避免了因化学淋洗剂的添加而造成的二次污染；且淋洗液经尾端污水处理系统处置后可实现循环回用，整个系统运行过程中无污水外排。
[0019]本实用新型的土壤淋洗修复系统修复后出料的清洁砾石和砂砾可作为建材进行资源化，在修复污染土壤的同时，创造新的盈利点，为污染土壤的修复与处置提供了一种新思路。
[0020]本实用新型的土壤淋洗修复系统实现控制自动化，全过程无需大量的人力投入，每个班组仅需2-3名生产操作人员。
[0021]本实用新型的土壤淋洗修复系统不仅实现了污染土壤修复的减量化，大大降低综合修复成本，而且可实现对淋洗出料的资源化回用(砾石、砂砾等粗颗粒)，在修复污染土壤的同时，创造新的盈利点，为污染土壤的修复与处置提供了一种新思路。
[0022]现有技术是把土里的污染物全部洗净去除，而本实用新型的土壤淋洗修复系统是把土里的污染物转移浓缩到泥里。泥饼为快速淋洗修复系统，物料在系统内的停留时间极短，可大幅提高系统产能和修复效率。以纯水为淋洗液，避免了因化学淋洗剂的添加而造成的二次污染；且淋洗液经尾端污水处理系统处置后可实现循环回用，整个系统运行过程中无污水外排。
[0023]本实用新型的土壤淋洗修复系统由于不需要化学淋洗的反应，因此停留时间较短，快速修复后出料的清洁砾石和砂砾可作为建材进行资源化，在修复污染土壤的同时，创造新的盈利点。
【附图说明】
[0024]图1是本实用新型的土壤淋洗修复系统的示意图。
[0025]I料仓、2电磁除铁器、3三级湿法振动筛、4滚筒洗石机、5螺旋洗砂机、6第一泥浆暂存池、7高频振动筛、8第二泥