一種鉻污染土壤異位淋洗修復工藝及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于污染土壤修復治理技術領域，特別涉及重金屬(六價鉻)污染土壤的異位化學淋洗修復工藝及其裝置。
【背景技術】
[0002]Cr污染主要來源于電鍍、制革、化工及冶金行業的廢水、廢渣。Cr主要以Cr3+和Cr6+兩種價態存在，Cr 3+毒性較低，不易溶于水，是人體和動物生長必需的微量元素；Cr 6+的毒性比Cr3+高出上百倍，易進入人體細胞，對肝、腎等內臟器官和DNA造成損傷，具有致癌性并可能誘發基因突變，是對人體有害的危險工業廢物。另外，Cr6+極易溶于水，具有高迀移性，在土壤中，水平迀移將擴大污染范圍，垂直迀移增加污染土壤的土方量，加大修復的難度，且可以進一步造成對地下水的污染，已被美國EPA列為環境優先污染物。鉻因其高毒性及致癌性，土壤鉻污染已成為最嚴重的環境問題。
[0003]目前國內外普遍采用的鉻及其他重金屬污染土壤的修復方法包括物理修復、化學修復及生物修復技術。其中，物理修復適用于污染程度輕或污染程度重但污染范圍小的情況，技術施工時間較短，但資金投入大，且主要是將污染物轉移或者固定，并未真正去除污染物；生物技術是利用微生物或植物的生命代謝活動，特點是安全可靠，二次污染少，但修復周期廠，受土壤類型、地質條件、氣候等環境因素的影響大；化學修復是通過向土壤中加入固化劑、有機質、化學藥劑等，通過吸附、氧化還原、拮抗、絡合螯合或沉淀作用，以降低重金屬的生物有效性，主要包括淋洗技術、固化/穩定化技術。
[0004]淋洗修復技術分為原位修復技術和異位修復技術。原位淋洗是向土壤中施加淋洗液，淋洗液在向下滲透的過程中與土壤中Cr發生反應，通過溶解、解吸、絡合等作用，Cr形成迀移態物質隨淋洗液流出，進入廢水收集井后進行后續水處理。異位淋洗是將污染土壤挖出來，在相應的設備中加入淋洗液對土壤進行清洗，最后將污染水進行后續處理，清潔土回填的方法。

【發明內容】

[0005]本發明針對現有技術的不足，目的在于提供一種鉻污染土壤異位淋洗修復工藝及其裝置。
[0006]為實現上述發明目的，本發明所采用的技術方案為:
[0007]—種鉻污染土壤異位淋洗修復裝置，其特征在于，包括
[0008]—級擦洗單元，其包括制漿機、混勻均化設備、一級振動篩、一級旋流器，所述制漿機、混勻均化設備和一級振動篩順次連接，所述一級振動篩的篩下出口與一級旋流器連接;
[0009]二級擦洗單元，其包括強力攪拌機、二級旋流器、二級振動篩，所述一級旋流器的底流出口與所述強力攪拌機連接，強力攪拌機與二級旋流器連接，二級旋流器的底流出口與二級振動篩連接，二級振動篩的篩下出口重新與二級旋流器入口連接，進行二級旋流器-振動篩反復循環處理；
[0010]廢液處理單元，其包括濃密機、待壓泥漿罐和板框壓濾機，所述一級旋流器的溢流出口、二級旋流器的溢流出口分別與濃密機連接，所述濃密機底部出口與待壓泥漿罐連接，待壓泥漿罐與板框壓濾機連接；
[0011]藥劑添加單元，其包括藥劑罐，所述藥劑罐分別與混勻均化設備、強力攪拌機連接。
[0012]上述方案中，所述混勻均化設備為橫臥式圓桶，工作時圓桶繞軸線旋轉。
[0013]上述方案中，所述強力攪拌機包括殼體和垂直攪拌器，所述垂直攪拌器包括攪拌軸和固定攪拌軸上的三層攪拌葉片組件，所述每層攪拌葉片組件上包括多個均勻分布的、具有相同傾斜方向和相同傾斜角度的葉片，相鄰兩層攪拌葉片組件上葉片的傾斜方向相反。
[0014]上述方案中，所述殼體的橫截面為正六邊形，所述垂直攪拌器包括攪拌軸和固定攪拌軸末端的三層攪拌葉片組件，所述每層攪拌葉片組件上包括6個均勻分布的、具有相同傾斜方向和相同傾斜角度的葉片，層與層之間的葉片在垂直方向上對齊。
[0015]上述方案中，所述一級振動篩的篩孔尺寸為5mm，所述二級振動篩的的篩孔尺寸為0.1mm0
[0016]上述方案中，所述一級旋流器、二級旋流器的分離粒徑為75 μπι。
[0017]上述方案中，所述所有連接均為管道連接，所述管道上均設置有控制閥；進一步地，所述控制閥可以實現PLC控制。
[0018]本發明中，所述強力攪拌機采用堅固、耐磨，易維護鋼/不銹鋼材質制備而成，攪拌器為多層葉片組件，攪拌過程中能形成方向相反的渦旋；進一步地，所述強力攪拌機殼體的橫截面采用正六邊形造型，可以有效增加泥漿顆粒和容器壁的碰撞幾率和強度，使污染物或極細顆粒更容易從大顆粒表面去除；同時，顆粒之間、顆粒和容器壁間的碰撞、摩擦使土壤漿液的溫度升高，可以加速淋洗反應的進行。
[0019]一種鉻污染土壤異位淋洗修復工藝，包括如下步驟:
[0020](I) 一級淋洗:污染土壤加水后在制漿機中被制成漿液，然后將其栗送至混勻均化設備，同時向混勻均化設備中添加淋洗藥劑，開啟混勻均化設備進行第一次淋洗，淋洗結束后，漿液被栗送至一級振動篩篩面，篩上物經沖洗水沖洗后作為大顆粒干凈土排出，篩下漿液被栗送至一級旋流器進一步分離，經一級旋流器分離后，其中細顆粒懸浮物以溢流形式進入后續濃密機進行廢液處理，底流物質進入下一級淋洗；
[0021](2) 二級淋洗:將底流物質栗送至強力攪拌機，同時向強力攪拌機中添加淋洗藥劑，開啟強力攪拌機進行第二次淋洗，淋洗結束后，底流物質被栗送至二級旋流器進一步分離，經二級旋流器分離后，其中細顆粒懸浮物以溢流形式進入后續濃密機進行廢液處理，底流物質被栗送至二級振動篩篩面進行二次篩分，篩上物經沖洗水沖洗后作為干凈土排出，篩下漿液再次進入二級旋流器，進行二級旋流器-二級振動篩反復循環處理；
[0022](3)廢液處理:向濃密機中加入還原劑、絮凝劑和pH調節劑，充分攪拌、靜置后，細顆粒懸浮物被絮凝沉淀形成底流沉淀層和上清液，底流沉淀層進入待壓泥漿罐，向待壓泥漿罐中加入固化劑，隨后進入板框壓濾機壓濾形成濾餅和濾液。
[0023]上述方案中，所述濃密機內的上清液和板框壓濾機內的濾液可作為清洗水回用或做達標處理后排放，所述濾餅可作為一般固體廢棄物處理。
[0024]上述方案中，所述第一次淋洗的時間為30?60分鐘，第二次淋洗的時間為30?60分鐘。
[0025]上述方案中，所述淋洗藥劑為硫酸亞鐵(FeSO4)，兩次淋洗的淋洗藥劑添加量分別為 60g/kg 土、30g/kg 土。
[0026]上述方案中，所述pH調節劑為氫氧化鈣，所述還原劑為硫酸亞鐵，所述絮凝劑為PAM,所述固化劑為HAS 土壤修復劑。
[0027]上述方案中，所述漿液的固體濃度為500g/L?600g/L。
[0028]本發明的有益效果為:(1)本發明鉻污染土壤經過異位淋洗修復工藝處理后，土壤中Cr6+的去除率可到85%以上，濃密上清液及壓濾濾液中Cr6+含量很低，基本檢測不出，可回流作為清洗水循環利用或做達標處理后排放，濾餅可作為一般固體廢棄物處理；(2)本發明所述異位淋洗修復工藝可以根據含各類污染物的土壤或底泥的情況進行靈活的調整；異位淋洗修復設備在工程結束后可移動至下一工程現場再次使用，因此可以有效提高設備利用率，節約成本；(3)通過調整淋洗藥劑，本發明也可以用于其他重金屬污染土壤的淋洗，且能夠有效降低污染土壤中重金屬的含量。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明異位淋洗修復工藝裝置示意圖，圖中I代表制漿機，2代表藥劑罐，3代表混勻均化設備，4代表一級振動篩，5代表一級旋流器，6代表強力攪拌機，7代表二級旋流器，8代表二級振動篩，9代表濃密機，10代表待壓泥漿罐，11代表板框壓濾機。
[0030]圖2本發明異位淋洗修復工藝示意圖。
[0031]圖3為強力攪拌機的簡圖，其中I為俯視圖，2為主視圖。
【具體實施方式】
[0032]為了更好地理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限于下面的實施例。
[0033]參見圖1，一種鉻污染土壤異位淋洗修復工藝裝置，包括
[0034]—級擦洗單元，其包括制漿機1、混勻均化設備3、一級振動篩4、一級旋流器5，所述制漿機1、混勻均化設備3和一級振動篩4順次連接，所述一級振動篩4的篩下出口與一級旋流器5入口連接；
[0035]二級擦洗單元，其包括強力攪拌機6、二級旋流器7、二級振動篩8，所述一級旋流器5的底流出口與所述強力攪拌機6連接，強力攪拌機6與二級旋流器7入口連接，二級旋流器7的底流出口與二級振動篩8連接，二級振動篩8的篩下出口重新與二級旋流器7入口連接；
[0036]廢液處理單元，其包括濃密機9、待壓泥漿罐10和板框壓濾機11，所述一級旋流器5的溢流出口、二級旋流器7的溢流出口分別與濃密機8連接，所述濃密機9的底部出口與待壓泥漿罐10連接，待壓泥漿罐10與板框壓濾機11連接；
[0037]藥劑添加單元，其包括藥劑罐2，所述藥劑罐2分別與混勻均化設備3、強力攪拌機6連接。
[0038]上述方案中，所述混勻均化設備為橫臥式圓桶，工作時圓桶繞軸線旋轉。
[0039]上述方案中，所述強力攪拌機包括殼體和垂直攪拌器，所述垂直攪拌器包括攪拌軸和固定攪拌軸上的三層攪拌葉片組件，所述每層攪拌葉片組件上包括多個均勻分布的、具有相同傾斜方向和相同傾斜角度的葉片，相鄰兩層攪拌葉片組件上葉片的傾斜方向相反。
[0040]進一步地，所述殼體的橫截面為正六邊形，所述垂直攪拌器包括攪拌軸和固定攪拌軸末端的三層攪拌葉片組件，所述每層攪拌葉片組件上包括6個均勻分布的、具有相同傾斜方向、相同傾斜角度的葉片，層與層之間的葉片在垂直方向上對齊。
[0041]本發明所述強力攪拌機采用堅固、耐磨，易維護鋼/不銹鋼材質制備而成，攪拌器為多層葉片組件，攪拌過程中能形成方向相反的渦旋；進一步地，所述強力攪拌機殼體的橫截面采用正六邊形造型，可以有效增加泥漿顆粒和容器壁的碰撞幾率和強度，使污染物或極細顆粒更容易從大顆粒表面去除；同時，顆粒之間、顆粒和容器壁間的碰撞、摩擦使土壤漿液的溫度升高，可以加速淋洗反應的進行。
[0042]上述方案中，所述一級振動篩的篩孔尺寸為5mm，所述二級振動篩的的篩孔尺寸為0.1mm0
[0043]上述方案中，所述一級旋流器、二級旋流器的分離粒徑為75 μπ