CN105457995B - 一种土壤洗脱装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种土壤洗脱装置。所述土壤洗脱装置包括依次设置的搅拌组件、输送组件及过滤组件，所述过滤组件包括自上而下依次设置的混合物收集仓、过滤机构及滤水池，所述过滤机构承载所述混合物收集仓设于所述滤水池的上方，所述过滤机构包括多层叠设的处理层。本发明公开一种可以对含各类污染物的土壤进行洗脱处理的土壤洗脱装置，所述土壤洗脱装置通过搅拌组件将污染土壤和水搅拌后充分溶解，使污染土壤中重金属和有机物从土壤中分离出来，并溶于水中，再通过过滤组件进行过滤和化学吸附，形成物理法和化学法相结合的处理工艺，以达到净化土壤的目的。

Description

一种土壤洗脱装置
技术领域
本发明涉及污染物修复领域，尤其涉及一种土壤洗脱装置。
背景技术
随着工业的迅猛发展，土壤污染日益严重，已成为一个全球性的环境问题。土壤污染来源广泛，包括采矿、冶金、化工、制药、食品等工业的污染排放，以及农药和化肥的施用等，土壤污染，尤其是重金属和有机物污染具有隐蔽性、长期性和不可逆性的特点，直接或间接的污染地下水、空气，危害农作物及生物，甚至危及人类的健康和生命。因此，将重金属和有机物的土壤进行修复，使土壤恢复原有的功能，成为国内外的一项重点研究课题。
相关技术中，土壤修复主要采用物理、化学和生物修复方法，通过原位修复或异位修复的方法对污染土壤进行修复。其中，物理修复是最先发展的修复技术之一，包括换土法、热脱附和电动修复等，物理修复对于污染浓度高、面积小的土壤修复效果明显，适应性广，但容易破坏土壤结构，工程量大、能耗大、费用高，同时对很多污染物的治理具有局限性；生物修复是利用微生物或植物的生命代谢活动，对土壤中的重金属进行富集或提取，通过生物作用改变重金属或有机物在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性，现阶段常见的生物修复技术包括植物修复和微生物修复，其缺点是修复周期长，易受到气候、地质条件和土壤类型等限制，而且生物修复通常只能针对特定的一种或两种重金属和有机物，而对其他重金属或有机物忍耐能力差；化学修复是通过向土壤中加入固化剂、有机质及化学药剂等，通过吸附、氧化还原、拮抗、络合螯合或沉淀作用，以降低重金属的生物有效性，常用的化学修复方法主要包括固化、稳定化和化学氧化还原，其中固化、稳定化和化学氧化还原技术修复时间短、易操作，但会破坏土壤结构，而且需要使用大量的化学药剂，设备造价昂贵，只适用于污染严重但面积较小的土壤修复。因此，相关技术中的物理、化学和生物修复的方法均存在许多不足之处。
因此，有必要提供一种新的土壤修复工艺解决上述问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种可以对含各类污染物的土壤进行洗脱处理的土壤洗脱装置，所述土壤洗脱装置通过搅拌组件将污染土壤和水搅拌后充分溶解，使污染土壤中重金属和有机物从土壤中分离出来，并溶于水中，再通过过滤组件进行过滤和化学吸附，形成物理法和化学法相结合的处理工艺，以达到净化土壤的目的。
为解决上述技术问题，本发明提供一种土壤洗脱装置，所述土壤洗脱装置包括依次设置的搅拌组件、输送组件及过滤组件，所述过滤组件包括自上而下依次设置的混合物收集仓、过滤机构及滤水池，所述过滤机构承载所述混合物收集仓设于所述滤水池的上方，所述过滤机构包括多层叠设的处理层。
优选的，所述处理层包括靠近所述混合物收集仓的孔隙过滤层、靠近所述滤水池一侧的吸附层以及夹设于所述孔隙过滤层与所述吸附层之间的渗透层。
优选的，所所述孔隙过滤层由多孔陶瓷或网状滤材纤维制成。
优选的，所述吸附层为化学吸附材料层。
优选的，所述吸附层包含化学药剂，所述化学药剂的组分包括盐酸、十二烷基苯磺酸钠及环糊精。
优选的，所述化学药剂的组分及体积百分数为：0.5mol/L的盐酸50％-60％，0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠20％-30％，0.2mol/L的环糊精10％-30％。
优选的，所述搅拌组件包括搅拌筒体、开设于所述搅拌筒体顶部的搅拌进料口和开设于所述搅拌筒体底部的搅拌出料口。
优选的，所述输送组件包括螺旋输送机、污水池、导水管和排水管，所述螺旋输送机包括进料端、卸料端和设于所述进料端和所述卸料端之间的污水溢出口，所述导水管的一端连接所述污水溢出口，另一端连通所述污水池，所述排水管的一端与所述污水池连通，另一端与所述搅拌进料口连通。
优选的，所述输送组件还包括回流管，所述回流管的一端与所述污水池连通，另一端与所述进料端连通。
相较于现有技术，本发明提供的土壤洗脱装置可以对含各类污染物的土壤进行洗脱处理，所述土壤洗脱装置通过搅拌组件将污染土壤和水搅拌后充分溶解，使污染土壤中重金属和有机物从土壤中分离出来，并溶于水中，再通过过滤组件进行过滤和化学吸附，形成物理法和化学法相结合的处理工艺，以达到净化土壤的目的。
附图说明
图1为本发明土壤洗脱装置的结构示意图；
图2为图1所示土壤洗脱装置中过滤机构的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请参阅图1，为本发明土壤洗脱装置的结构示意图。所述土壤洗脱装置包括依次连接的搅拌组件11、输送组件12及过滤组件13。
所述搅拌组件11包括搅拌筒体111、开设于所述搅拌筒体111顶部的搅拌进料口112及开设于所述搅拌筒体111底部的搅拌出料口113。所述搅拌筒体111内设有土壤搅拌装置(图未示)，污染土壤和水经所述搅拌进料口112进入所述搅拌筒体111内搅拌，保证污染土壤与水能够充分混合，成为土和水的混合物，使重金属和有机物从土壤中分离出来，充分溶解于水中，提高处理污染土壤的效率。
经过所述搅拌组件11的所述混合物运送至所述输送组件12。所述输送组件12包括螺旋输送机121、污水池122、导水管123、排水管124及回流管125。
所述螺旋输送机121包括进料端1211、污水溢出口(图未示)、卸料端1212、控制装置1213及螺旋转盘1214。所述混合物由所述螺旋输送机121一端开设的所述进料端1211进入，经所述螺旋转盘1214旋转输送，从所述螺旋输送机121另一端开设的所述卸料端1212排放出来。所述混合物经过中间设有的所述污水溢出口时有污水溢出，所述污水溢出口的下方设有所述污水池122，所述污水池122用于装载自所述污水溢出口的溢出的污水。所述导水管123一端连接所述污水溢出口，另一端连通所述污水池122，将所述污水导入所述污水池122。所述排水管124的一端与所述污水池122连通，另一端与所述搅拌进料口112连通，将所述污水池122中的污水输送至所述搅拌进料口112。所述回流管125的一端与所述污水池122连通，另一端与所述进料端1211连通，所述回流管125将所述污水池122中的所述污水导入所述进料端1211，再将所述污水输送至所述螺旋输送机121。所述螺旋输送机121与地面呈小于45°的角度放置，由所述控制装置1213控制所述螺旋转盘1214转动输送所述混合物，并将所述混合物经所述卸料端1212排出。
经过所述卸料端1212排出的所述混合物被排放至所述过滤组件13。所述过滤组件13包括自上而下依次设置的混合物收集仓131、过滤机构132及滤水池133，所述过滤机构132承载所述混合物收集仓131设于所述滤水池133的上方。所述混合物收集仓131装载从所述卸料端1212排出的混合物，所述混合物经过所述过滤机构132进行过滤，固体与液体经所述过滤机构132分离，液体流入所述滤水池133。
再请结合参阅图2，为图1所示土壤洗脱装置中过滤机构的结构示意图。所述过滤机构132包括孔隙过滤层1321、渗透层1322及吸附层1323。所述孔隙过滤层1321靠近所述混合物收集仓131设置，所述吸附层1323靠近所述滤水池133的一侧设置，所述渗透层1322夹设于所述孔隙过滤层1321和所述吸附层1323之间。
所述孔隙过滤层1321由多孔陶瓷或网状滤材纤维制成。所述孔隙过滤层1321为初步处理层，将所述混合物中的颗粒大的物质进行排筛，经过排筛后的所述混合物中的泥浆流入所述渗透层1322，所述渗透层1322把所述泥浆中的杂质过滤，然后所述泥浆中的液体进入到所述吸附层1323，所述吸附层1323再将所述液体进行化学净化，净化后的所述液体流入所述滤水池133。化学净化的目的在于减少污染物的排放量，有利于降低处理所述滤水池133中液体的难度。
所述吸附层1323包含化学药剂，所述化学药剂的组分包括盐酸、十二烷基苯磺酸钠及环糊精。优选的，所述化学药剂的组分及体积百分数为：0.5mol/L的盐酸50％-60％，0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠20％-30％，0.2mol/L的环糊精10％-30％。所述吸附层1323可以有效地净化所述混合物中的重金属汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)等，减少重金属和有机物的排放。
相较于现有技术，本发明提供的土壤洗脱装置可以对含各类污染物的土壤进行洗脱处理，所述土壤洗脱装置通过搅拌组件将污染土壤和水搅拌后充分溶解，使污染土壤中重金属和有机物从土壤中分离出来，并溶于水中，再通过过滤组件进行过滤和化学吸附，形成物理法和化学法相结合的处理工艺，以达到净化土壤的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种土壤洗脱装置，其特征在于，所述土壤洗脱装置包括依次设置的搅拌组件、输送组件及过滤组件，所述过滤组件包括自上而下依次设置的混合物收集仓、过滤机构及滤水池，所述过滤机构承载所述混合物收集仓设于所述滤水池的上方，所述过滤机构包括多层叠设的处理层，所述处理层包括靠近所述混合物收集仓的孔隙过滤层、靠近所述滤水池一侧的吸附层以及夹设于所述孔隙过滤层与所述吸附层之间的渗透层，所述吸附层包含化学药剂，所述化学药剂的组分及体积百分数为：0.5mol/L的盐酸50％-60％，0.5mol/L的十二烷基苯磺酸钠20％-30％，0.2mol/L的环糊精10％-30％。
2.根据权利要求1所述的土壤洗脱装置，其特征在于，所述孔隙过滤层由多孔陶瓷或网状滤材纤维制成。
3.根据权利要求1所述的土壤洗脱装置，其特征在于，所述吸附层为化学吸附材料层。
4.根据权利要求1所述的土壤洗脱装置，其特征在于，所述搅拌组件包括搅拌筒体、开设于所述搅拌筒体顶部的搅拌进料口和开设于所述搅拌筒体底部的搅拌出料口。
5.根据权利要求4所述的土壤洗脱装置，其特征在于，所述输送组件包括螺旋输送机、污水池、导水管和排水管，所述螺旋输送机包括进料端、卸料端和设于所述进料端和所述卸料端之间的污水溢出口，所述导水管的一端连接所述污水溢出口，另一端连通所述污水池，所述排水管的一端与所述污水池连通，另一端与所述搅拌进料口连通。
6.根据权利要求5所述的土壤洗脱装置，其特征在于，所述输送组件还包括回流管，所述回流管的一端与所述污水池连通，另一端与所述进料端连通。
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