CN112645487A - 一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，包括：调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池、石英砂滤池、活性炭滤罐和中央控制单元。通过上述方式，本发明一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，通过多级处理实现淋洗修复产生的污水的净化，通过在线实时监测探头进行自动调配药剂量投加量，精度高，节约人力成本，滤料可持续利用，能够处理多种类型重金属污染物并且不产生二次污染，出水可回用于淋洗修复设备，节约淋洗药剂，提高淋洗修复效率，具有结构简单、设备集成化、降低修复成本等优点。

Description

一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置

技术领域

本发明涉及污染场地修复技术领域，特别是涉及一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置。

背景技术

随着土壤淋洗修复技术的发展，在淋洗的过程中有大量淋出液产生，淋出液中含有淋洗剂与土壤中转移的污染物，尤其是重金属污染土壤淋洗污水，重金属含量超高且多样，如果不妥善处理，直接排放会对环境产生危害，因此淋洗污水如何处理，达到可回用继续淋洗土壤或者直接排放，这是目前亟待解决的问题。

现有的淋洗污水处理法处理成本高，效率低，还会产生二次污染且工艺复杂，严重影响淋洗效率。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：

提供一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，包括：调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池、石英砂滤池、活性炭滤罐和中央控制单元，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池和石英砂滤池内部均设置实时监测探头，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池和石英砂滤池内均设置超越管，所述调节池、氧化还原池和混凝絮凝池上均设置药剂配制储存箱，所述药剂配制储存箱根据实时监测探头反馈的水质实时数据设定投入药剂的计量，所述调节池设置淋洗污水进水口，淋洗修复产生的污水从所述淋洗污水进水口进入调节池，所述淋洗修复产生的污水经过调节池后通过提升泵进入氧化还原池或者通过超越管进入混凝絮凝池，进入所述氧化还原池的污水经过药剂处理后进入混凝絮凝池，所述药剂包括氧化剂和还原剂，所述混凝絮凝池内部设置电动搅拌装置，进入所述混凝絮凝池的污水经过水力搅拌后进入斜板沉淀池，所述斜板沉淀池内上部设置倾斜的斜板，混凝后的絮体通过斜板进行沉淀，沉淀后的上清液通过溢流口流入所述石英砂滤池，所述斜板下方设置排泥管，污泥排至污泥处理装置，所述石英砂滤池内设置多级滤料，所述上清液经过石英砂滤料过滤后根据在线实时监测探头的反映的水质数据判断进入淋洗设备、反冲洗管路或者进入活性炭滤罐，所述反冲洗管路的通过石英砂滤池的排水口进水，冲洗出的悬浮物通过溢流口排入斜板沉淀池。

在本发明一个较佳实施例中，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池、石英砂滤池和活性炭滤罐按照过滤污水处理顺序依次设置。

在本发明一个较佳实施例中，所述调节池、氧化还原池和混凝絮凝池上设置的药剂配制储存箱内存储不同种类的药剂。

在本发明一个较佳实施例中，所述污水经过调节池后，根据其内部的在线实时监测探头的反映的水质情况判断进入氧化还原池或者通过超越管进入混凝絮凝池。

在本发明一个较佳实施例中，所述氧化剂包括H₂O₂或浓硝酸，还原剂包括焦亚硫酸钠或硫酸亚铁。

在本发明一个较佳实施例中，所述电动搅拌装置包括搅拌轴和设置在搅拌轴上搅拌叶板，所述搅拌轴沿竖直方向设置，多个搅拌叶板等距均匀分布在搅拌轴上并且多个搅拌叶板相互平行。

在本发明一个较佳实施例中，所述电动搅拌装置的搅拌时间为1-30分钟。

在本发明一个较佳实施例中，所述混凝絮凝池的药剂配制储存箱存储混凝剂与絮凝剂，混凝剂包括PAC、PFS、CaCl2等，还连接有重金属捕捉剂投加装置。

在本发明一个较佳实施例中，污水中的絮体通过所述斜板沉淀出的底泥从排泥管排出至污泥处理装置。

在本发明一个较佳实施例中，所述石英砂滤池铺设二层或三层滤料，并定时进行反冲，反冲洗出水至设备前端调节池，如石英砂滤池出水达到回用标准，则出水回用于淋洗处理***，如未达到回用标则进入活性炭滤罐进行处理，达标后回用，最终出水储存待回用或排放市政管网。

本发明的有益效果是：提供一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，通过多级处理实现淋洗修复产生的污水的净化，通过在线实时监测探头根据水质进行自动调配药剂量投加量，精度高，节约人力成本，滤料可持续利用，能够处理多种类型重金属污染物并且不产生二次污染，出水可回用于淋洗修复设备，节约淋洗剂，提高淋洗修复效率，具有结构简单、设备集成化、降低修复成本等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置一较佳实施例的整体结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例包括：

一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，包括：调节池3、氧化还原池4、混凝絮凝池6、斜板沉淀池9、石英砂滤池11、活性炭滤罐15和中央控制单元，所述调节池3、氧化还原池4、混凝絮凝池6、斜板沉淀池9、石英砂滤池11和活性炭滤罐15按照过滤污水处理顺序依次设置。

所述调节池3、氧化还原池4、混凝絮凝池6、斜板沉淀池9和石英砂滤池11内部均设置实时监测探头17，实时监测探头17用于检测污水经过处理后的实时数据，所述调节池3、氧化还原池4、混凝絮凝池6、斜板沉淀池9和石英砂滤池11均与超越管12连通，所述调节池3、氧化还原池4、混凝絮凝池6、斜板沉淀池9和石英砂滤池11分别与超越管12的进口处设置开关阀门，所述调节池3、氧化还原池4和混凝絮凝池6上均设置药剂配制储存箱2，所述调节池3、氧化还原池4和混凝絮凝池6上设置的药剂配制储存箱2内存储不同种类的药剂，所述药剂配制储存箱2根据实时监测探头17反馈的水质实时数据设定投入药剂的剂量，中央控制单元实现药剂的自动调配加入。

所述调节池3设置淋洗污水进水口1，淋洗修复产生的污水从所述淋洗污水进水口1进入调节池3，若污水的pH值过高或者过低时，不但影响后续反应，并且容易腐蚀管道或者造成污泥淤积，因此污水需在调节池3内进行预处理，加入药剂配制储存箱2中的药剂调节污水的pH值，药剂配制储存箱2存储酸、碱液药剂，通过池内在线实时监测探头17检测到调节池3内污水的pH值，中央控制单元根据实时数据进行药剂投加量调整，实现药剂自动调配，控制污水的pH值为适宜后续处理反应最适宜的弱碱性环境。

污水的pH值调整后，污水通过提升泵13进入氧化还原池4或者通过超越管12进入混凝絮凝池6，判断依据为污水中重金属的浓度，所述污水进入调节池3后根据其内部的实时监测探头17所反映的水质数据，判断进入氧化还原池4或者通过超越管12进入混凝絮凝池6。

所述氧化还原池4包括氧化池与还原池，氧化池上设置的药剂配制储存箱2内存储氧化剂，还原池上设置的药剂配制储存箱2内存储还原剂，如果污水中含有三价砷，在氧化池内加入H₂O₂与亚铁离子，将其氧化为五价砷，以便后续处理；或者在还原池内加入焦亚硫酸钠或者亚铁等还原剂，将毒性较大的六价铬还原为三价铬，根据处理需求与实际工艺，选择不同药剂，处理种类繁多的复合重金属污染污水；当污水中重金属含量较少时，也可通过超越管12直接进入下一环节，在保证处理效果的同时，节省药剂与能耗。

进入所述氧化还原池4的污水经过药剂处理后进入混凝絮凝池6，所述混凝絮凝池6内部设置电动搅拌装置5，通过投加药剂配制储存箱2中的混凝剂与絮凝剂，使污水中难以沉淀的颗粒互相聚合而形成胶体，在电动搅拌装置5缓慢搅拌下，相互吸附体积增大，不仅可降低污水的浊度、色度等水质的感观指标，又可以去除多种有毒有害污染物。

所述电动搅拌装置5包括搅拌轴和设置在搅拌轴上搅拌叶板，所述搅拌轴沿竖直方向设置，多个搅拌叶板等距均匀分布在搅拌轴上并且多个搅拌叶板相互平行，待絮体充分凝聚后进入斜板沉淀池9，搅拌时间为1-30分钟。

所述斜板沉淀池9内上部设置倾斜的斜板7，多个所述斜板7相互平行，混凝絮凝池6出水在经过斜板7时相互运动并且将污泥分离沉淀，斜板增加了沉淀池的沉淀面积，从而缩短了沉淀时间，使沉淀更加高效。

混凝后的絮体通过斜板7进行沉淀，沉淀后的上清液通过溢流口流入所述石英砂滤池11，所述斜板7下方设置排泥管8，污水中的凝聚絮体通过所述斜板7沉淀出的底泥从排泥管8排出至污泥处理装置。

所述石英砂滤池11内设置石英砂滤料10，利用石英砂滤料10作为过滤介质，将斜板沉淀池9出水通过石英砂滤料10过滤，有效的截留出水中残留的悬浮物、有机物、胶质颗粒及部分重金属离子等，降低水浊度、净化水质效果。

所述上清液经过石英砂滤料10过滤后根据实时监测探头17反映的水质数据判断是否达标，水质达标后，进入淋洗设备或者反冲洗管路；未达标则进入活性炭滤罐15中深度处理。

活性炭滤罐15中上设置尾水出水口16，活性炭滤罐15内部设置活性炭滤板15。

石英砂滤池11净化出水经过在线实时监测探头17监测，水质达标后通过超越管12排出，进入市政管网，或者回用土壤淋洗，未达标出水进一步进入下游活性炭滤罐15深度处理，实时监测探头17与中央控制单元连接，根据检测结果控制出水，石英砂过滤材料可以循环可持续利用。

所述反冲洗管路由所述石英砂滤池11的排水口进水，由溢流口将悬浮物排出，通过斜板沉淀池9排出并收集，浓缩后外运处置。

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 (10)

1.一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，包括：调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池、石英砂滤池、活性炭滤罐和中央控制单元，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池和石英砂滤池内部均设置实时监测探头，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池和石英砂滤池内均设置超越管，所述调节池、氧化还原池和混凝絮凝池上均设置药剂配制储存箱，所述药剂配制储存箱根据实时监测探头反馈的水质实时数据设定投入药剂的计量，所述调节池设置淋洗污水进水口，淋洗修复产生的污水从所述淋洗污水进水口进入调节池，所述淋洗修复产生的污水经过调节池后通过提升泵进入氧化还原池或者通过超越管进入混凝絮凝池，进入所述氧化还原池的污水经过药剂处理后进入混凝絮凝池，所述药剂包括氧化剂和还原剂，所述混凝絮凝池内部设置电动搅拌装置，进入所述混凝絮凝池的污水经过水力搅拌后进入斜板沉淀池，所述斜板沉淀池内上部设置倾斜的斜板，混凝后的絮体通过斜板进行沉淀，沉淀后的上清液通过溢流口流入所述石英砂滤池，所述斜板下方设置排泥管，污泥排至污泥处理装置，所述石英砂滤池内设置多级滤料，所述上清液经过石英砂滤料过滤后根据在线实时监测探头的反映的水质数据判断进入淋洗设备、反冲洗管路或者进入活性炭滤罐，所述反冲洗管路的通过石英砂滤池的排水口进水，冲洗出的悬浮物通过溢流口排入斜板沉淀池。

2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述调节池、氧化还原池、混凝絮凝池、斜板沉淀池、石英砂滤池和活性炭滤罐按照过滤污水处理顺序依次设置。

3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述调节池、氧化还原池和混凝絮凝池上设置的药剂配制储存箱内存储不同种类的药剂。

4.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述污水经过调节池后，根据其内部的在线实时监测探头的反映的水质情况判断进入氧化还原池或者通过超越管进入混凝絮凝池。

5.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述氧化剂包括H₂O₂或浓硝酸，还原剂包括焦亚硫酸钠或硫酸亚铁。

6.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述电动搅拌装置包括搅拌轴和设置在搅拌轴上搅拌叶板，所述搅拌轴沿竖直方向设置，多个搅拌叶板等距均匀分布在搅拌轴上并且多个搅拌叶板相互平行。

7.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述电动搅拌装置的搅拌时间为1-30分钟。

8.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述混凝絮凝池的药剂配制储存箱存储混凝剂与絮凝剂，还连接有重金属捕捉剂投加装置。

9.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，污水中的絮体通过所述斜板沉淀出的底泥从排泥管排出至污泥处理装置。

10.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗污水的集成化处理装置，其特征在于，所述石英砂滤池铺设二层或三层滤料，并定时进行反冲，反冲洗出水至设备前端调节池，如石英砂滤池出水达到回用标准，则出水回用于淋洗处理***，如未达到回用标则进入活性炭滤罐进行处理，达标后回用，最终出水储存待回用或排放市政管网。

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