一种去除土壤中重金属的装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种去除土壤中重金属的装置，包括埋设于污染土壤层底部的毛细透排水带、与毛细透排水带连通的集水管、与集水管的出口连接的重金属吸附装置、与重金属吸附装置的出水口连接的蠕动泵，蠕动泵用于通过进水管将淋洗液回送到污染土壤层中，毛细透排水带设有多个间隔排列的内大外小的毛细导水管，毛细导水管与集水管连通。本实用新型实现了淋洗液与土壤的快速分离，提升了重金属的去除效果，排水速率快、效率高、不易堵塞。
【专利说明】
一种去除土壤中重金属的装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及环境保护领域，具体是一种去除土壤中重金属的装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着经济的飞速发展，我国越来越多的土地受到重金属污染。据统计，目前我国已有12%以上的耕地受到严重的重金属污染，对人民群众的生命健康造成了严重威胁。因而，亟需对受重金属污染的土壤进行修复和治理。化学淋洗法是一种高效的重金属污染土壤修复方法。该法利用化学淋洗液把吸附在土壤固相中的重金属转移到淋洗液中，再把富含重金属的淋洗液进一步回收处理，从而实现修复土壤的目的。该法的关键在于如何强化淋洗液与土壤的传质过程以及如何有效进行淋洗液与土壤的分离。较常采用的原位淋洗法让淋洗液在重力或外力的作用下流过污染土壤，并采用回收井或挖沟等传统排水方法来收集和清除淋洗液。对于原位淋洗而言，淋洗液与土壤的混合并不充分，且传统排水方法排水速率慢，易淤堵，往往无法有效排出淋洗液。
【实用新型内容】
[0003]针对现有原位淋洗技术存在的问题，本实用新型提供一种去除土壤中重金属的装置，其将毛细透排水带与化学淋洗法耦合，利用毛细透排水带高效地排出淋洗液，实现淋洗液与土壤的快速分离；同时，将排出的淋洗液经处理后又回流至土壤中，对土壤进行再次淋洗，从而形成一套闭路循环的淋洗系统，以加强土壤与淋洗液的传质过程，提升原位淋洗技术去除重金属的效果，如此反复循环多次后将淋洗液排放。
[0004]—种去除土壤中重金属的装置，包括埋设于污染土壤层底部的毛细透排水带、与毛细透排水带连通的集水管、与集水管的出口连接的重金属吸附装置、与重金属吸附装置的出水口连接的蠕动栗，蠕动栗用于通过进水管将淋洗液回送到污染土壤层中，毛细透排水带设有多个间隔排列的内大外小的毛细导水管，毛细导水管与集水管连通。
[0005]进一步的，所述毛细透排水带为由柔性可弯曲材料制成的扁平带状结构。
[0006]进一步的，毛细透排水带上沿宽度方向间隔排列且呈长度方向延伸设有多个排水孔，每个排水孔向下竖直延伸形成贯穿毛细透排水带端面的槽沟，槽沟的宽度小于排水孔的直径，排水孔和槽沟形成所述毛细导水管。
[0007]进一步的，毛细透排水带每隔1.5mm开设直径为Imm的排水孔，每根排水孔再纵向剖开0.3mm宽的槽沟。
[0008]进一步的，集水管上沿纵向间隔开设有用于插接毛细透排水带的安装槽，毛细透排水带倾斜插于安装槽中。
[0009]进一步的，毛细透排水带2与安装槽的角度为I?90°。
[0010]进一步的，重金属吸附装置为重金属吸附柱，其中装有吸附重金属的高分子聚合物材料或天然矿物材料。
[0011]进一步的，所述高分子聚合物材料为壳素、纤维素、壳聚糖中的一种或其混合，所述天然矿物材料为沸石、硅藻土中的一种或其混合
[0012]本实用新型将毛细透排水带布设于受重金属污染土壤的底部，利用毛细透排水带快速排出淋洗液，然后将含有重金属的淋洗液出水经过吸附处理后回用于土壤中，对土壤进行再次淋洗，如此反复循环多次后将淋洗液排放，在此工艺中淋洗液处于不断流动状态， 与土壤的混合较为充分，强化了土壤与淋洗液的传质过程，提升了重金属去除效果;此外， 该工艺的排水速率快，效率高，且不易堵塞。【附图说明】
[0013]图1是本实用新型去除土壤中重金属的装置的结构示意图；[〇〇14]图2是本实用新型中毛细透排水带的截面图。[〇〇15]图中:1 一污染土壤层，2—毛细透排水带，3—集水管，4一淋洗液，5—出水管，6— 重金属吸附装置，7—蠕动栗，21—排水孔，22—槽沟。【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0017]请参考图1，本实用新型去除土壤中重金属的装置包括埋设于污染土壤层1底部的毛细透排水带2、与毛细透排水带2连通的集水管3、与集水管3的出口连接的重金属吸附装置6、与重金属吸附装置6的出水口连接的蠕动栗7,蠕动栗7用于通过进水管将淋洗液4回送到污染土壤层1中。集水管3的出口通过出水管5与重金属吸附装置6的进水口连接。[〇〇18]所述毛细透排水带2为土木工程中较常采用的商用毛细透排水带，由柔性可弯曲材料(如软质塑料)制成扁平带状结构，其宽度可为100?200_，厚度可为1.5?2.5mm。请进一步参考图2,毛细透排水带2上沿宽度方向间隔排列且呈长度方向延伸设有多个排水孔 21，每个排水孔21向下竖直延伸形成贯穿毛细透排水带2端面的槽沟22。槽沟22的宽度小于排水孔21的直径，即排水孔21和槽沟22形成内大外小的毛细导水管结构。如图1所示，毛细透排水带2每隔1.5mm开设直径为1mm的排水孔21，每根排水孔21再纵向剖开0.3mm宽的槽沟 22，且埋设时槽沟22的槽口向下，大颗粒的土壤不会从槽沟22进入，而从土壤中渗透的淋洗液则会顺利通过槽沟22吸入。[〇〇19]槽沟22作为利用毛细现象以将污染土壤层1中的淋洗液4吸入的进水部，排水孔21 作为用于收集槽沟22进入的淋洗液4以及将淋洗液4排出的集水和排水部。毛细现象将驱使土壤中的水分由下往上自动进入排水孔内从而实现土、水分离。此外，由于表面张力的作用，水流将在槽沟22上形成水膜，从而阻止水流的外漏。
[0020]所述集水管3为工业常用波纹管或PVC管。集水管3上沿纵向间隔开设有用于插接毛细透排水带2的安装槽，毛细透排水带2倾斜插于安装槽中(角度为:1?90°)，二者采用玻璃胶或防水透明胶布进行粘合。毛细透排水带2沿集水管3纵向间隔安装。毛细透排水带2呈一定角度倾斜设于集水管3上，可使得毛细透排水带2两端具有一定落差，当水流灌满排水带的毛细导水管时，在重力作用下水流将流向毛细导水管的出口排放。当水流到达出口溢出时，因落差产生的虹吸作用将进一步产生负压，将进入毛细导水管的淋洗液不断抽吸，从而大幅增加排水速率。与传统的排水管排水法相比，毛细透排水带有着较高的排水效率，且不易堵塞。
[0021]所述淋洗液4由化学淋洗法常用淋洗剂配制，包括:有机酸(如柠檬酸)、无机酸(如盐酸)、碱(如氢氧化钠)、螯合剂、表面活性剂(如^TA)等。
[0022]所述重金属吸附装置6可为重金属吸附柱，其中装有吸附重金属的常用填料，包括:高分子聚合物材料(如甲壳素、纤维素、壳聚糖)、天然矿物材料(如沸石、硅藻土)。
[0023]本实用新型去除土壤中重金属的装置的工作过程为:
[0024]将淋洗液4加入受重金属污染的土壤I中，并将淋洗液4与土壤混合以进行淋洗，重金属将从土壤释放至淋洗液4中。由于毛细透排水带2与集水管3相连，淋洗液4在毛细透排水带2的作用下将快速进入集水管3中，进而被排出土壤。含有重金属的淋洗液通过出水管5进入重金属吸附装置6后，淋洗液中的重金属将被填料吸附，从而使淋洗液得到净化。净化后的淋洗液在蠕动栗7的作用下重新回流至土壤中，对土壤进行重新淋洗。在淋洗液的不断循环过程中，土壤与淋洗液间的传质得到了强化，土壤中的重金属离子不断迀移至淋洗液中。如此反复循环多次后将淋洗液排放，即可实现对土壤中重金属离子的高效去除。
[0025]本实用新型的有益效果为:淋洗液处于不断流动状态，与土壤的混合较为充分，强化了土壤与淋洗液的传质过程，提升了重金属去除效果。此外，该工艺的排水速率快，效率尚，且不易堵塞。
[0026]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种去除土壤中重金属的装置，其特征在于:包括埋设于污染土壤层(I)底部的毛细透排水带(2)、与毛细透排水带(2)连通的集水管(3)、与集水管(3)的出口连接的重金属吸附装置(6)、与重金属吸附装置(6)的出水口连接的蠕动栗(7)，蠕动栗(7)用于通过进水管将淋洗液(4)回送到污染土壤层(I)中，毛细透排水带(2)设有多个间隔排列的内大外小的毛细导水管，毛细导水管与集水管(3)连通。2.如权利要求1所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:所述毛细透排水带(2)为由柔性可弯曲材料制成的扁平带状结构。3.如权利要求1或2所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:毛细透排水带(2)上沿宽度方向间隔排列且呈长度方向延伸设有多个排水孔(21)，每个排水孔(21)向下竖直延伸形成贯穿毛细透排水带(2)端面的槽沟(22)，槽沟(22)的宽度小于排水孔(21)的直径，排水孔(21)和槽沟(22)形成所述毛细导水管。4.如权利要求3所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:毛细透排水带(2)每隔1.5mm开设直径为Imm的排水孔(21)，每根排水孔(21)再纵向剖开0.3mm宽的槽沟(22)。5.如权利要求1所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:集水管(3)上沿纵向间隔开设有用于插接毛细透排水带(2)的安装槽，毛细透排水带(2)倾斜插于安装槽中。6.如权利要求5所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:毛细透排水带(2)与安装槽的角度为I?90°。7.如权利要求1所述的去除土壤中重金属的装置，其特征在于:所述重金属吸附装置(6)为重金属吸附柱，其中装有吸附重金属的高分子聚合物材料或天然矿物材料。
【文档编号】B09C1/02GK205587422SQ201620398718
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月5日
【发明人】林莉, 李青云, 罗希
【申请人】长江水利委员会长江科学院