重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置及方法
【專利摘要】本發明公開了重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置及方法，該裝置包括干式滾筒式篩分設備(3)、研磨機(4)、濕式滾筒式篩分設備(5)、一級淋洗反應罐(6)、二級淋洗反應罐(8)以及洗出液回用設備；所述洗出液回用設備包括依次連通的洗出液收集池(10)、調節中和池(11)、電絮凝設備(12)、曝氣氧化池(13)、硅藻土循環澄清池(14)、pH值回調池(15)、淋洗液回用水池(16)。該方法利用上述裝置進行異位化學淋洗修復和洗出液回用，適用于污染濃度較高，風險性較大的場地；可以選擇直接有效的技術方法集中處理污染土壤，處理效率高且徹底。另外，對洗出液循環回用，節約能源，無二次污染。
【專利說明】
重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置及方法
技術領域
[0001]本發明屬于重金屬污染場地土壤治理領域，進一步是指一種重金屬污染場地土壤的異位化學淋洗修復和洗出液回用的裝置及方法。
【背景技術】
[0002]化學淋洗修復是一種重要的應用于污染土壤環境修復的技術，借助能促進土壤環境中污染物溶解或迀移的化學/生物化學溶劑，在重力作用下或通過水力壓頭推動淋洗液注入到被污染土層中，然后再把包含有污染物的液體從土層中抽提出來，進行分離和污水處理的技術。淋洗液通常具有淋洗、增溶、乳化或改變污染物化學性質的作用。到目前為止，化學淋洗技術主要圍繞著用表面活性劑處理有機污染物，用螯合劑或酸處理重金屬來修復被污染的土壤。與其他處理方法相比，淋洗法不僅可以去除土壤中大量的污染物，限制有害污染物的擴散范圍，還具有投資及消耗相對較少，操作人員可不直接接觸污染物等優點。
[0003]國內外在以前的化學淋洗修復過程中，一般偏重于原位化學淋洗修復，尤其是在國外。原位化學淋洗修復污染土壤雖有很多優點，如長效性、易操作性、高滲透性。從污染土壤性質來看，原位化學淋洗技術存在的缺點是，只適用于多孔隙、易滲透的土壤。另外，原位修復需要對地下土壤的性質以及結構層有清晰的了解，并且要采取防止修復過程中污染物進一步擴散的措施;一般情況下，原位修復需要較長的運行時間，且時間周期還有很大的不確定性。

【發明內容】

[0004]針對現有技術的不足，本發明提供污染場地土壤異位修復技術，異位修復適用于污染濃度較高、風險性較大的污染場地;可以選擇直接有效的技術方法集中處理污染土壤，處理效率高且徹底。
[0005]為了解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是:
[0006]重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，包括干式滾筒式篩分設備、研磨機、濕式滾筒式篩分設備、一級淋洗反應罐、二級淋洗反應罐以及洗出液回用設備；所述洗出液回用設備包括依次連通的洗出液收集池、調節中和池、電絮凝設備、曝氣氧化池、硅藻土循環澄清池、pH值回調池、淋洗液回用水池;所述干式滾筒式篩分設備底部設有細土壤儲存桶和粗土壤儲存桶;所述濕式滾筒式篩分設備底部設有濕細土壤儲存桶和濕粗土壤儲存桶;所述干式滾筒式篩分設備的粗土壤儲存桶與所述研磨機頂部連通，所述研磨機底部與所述濕式滾筒式篩分設備的頂部連通;所述干式滾筒式篩分設備的細土壤儲存桶和所述濕式滾筒式篩分設備的濕細土壤儲存桶均與所述一級淋洗反應罐頂部連通，所述濕式滾筒式篩分設備的濕粗土壤儲存桶與所述研磨機頂部連通;所述一級淋洗反應罐與所述二級淋洗反應罐連通，且所述一級淋洗反應罐和所述二級淋洗反應罐的頂部均與所述洗出液收集池連通。
[0007]優選方案，所述干式滾筒式篩分設備的頂部連接有輸送設備。
[0008]優選方案，所述輸送設備包括螺旋帶輸送機。
[0009]優選方案，所述干式滾筒式篩分設備內部設有網格，所述格網由兩段組成，一段為第一細格網，篩除粒徑為15?50mm，第一細格網下方設有細土壤儲存桶;另一段為第一粗格網，篩除粒徑為50?200mm，第一粗格網下方設有粗土壤儲存桶。
[0010]優選方案，所述研磨機內設置有研磨機心。
[0011]優選方案，所述濕式滾筒式篩分設備內部設有網格，所述格網由兩段組成，一段為第二細格網，篩除粒徑為15?50mm，第二細格網下方設有濕細土壤儲存桶，另一段為第二粗格網，篩除粒徑為50?200mm，第二粗格網下方設有濕粗土壤儲存桶。
[0012]優選方案，所述一級淋洗反應罐內周頂部設置有噴淋加水管，頂部設有一級淋洗反應罐洗出液出水槽，罐中設置有第一強力攪拌機。
[0013]優選方案，所述一級淋洗反應罐頂部連接有加水設備，所述加水設備內設有加水管道。
[0014]優選方案，所述二級淋洗反應罐內周頂部設置有噴淋加藥管，頂部設有二級淋洗反應罐洗出液出水槽，罐中設置有第二強力攪拌機。
[0015]優選方案，所述二級淋洗反應罐頂部連接有加藥設備，所述加藥設備內設有加藥管道。
[0016]優選方案，所述二級淋洗反應罐底部連接有污泥處理設備，所述污泥處理設備包括依次連接的泥漿濃縮池、污泥螺桿栗和板框壓濾機。
[0017]優選方案，所述泥漿濃縮池為鋼制，鋼板厚度為10_15mm，加工成錐斗型，錐斗夾角為150。ο
[0018]優選方案，所述調節中和池底部設置有第一空氣攪拌管，所述調節中和池旁設置有石灰乳投加罐。
[0019]優選方案，所述電絮凝設備離池底往上450-500mm空間處設置有極板，極板支架上面設置有多塊極板。
[0020]優選方案，所述曝氣氧化池池底設置有旋混曝氣器，內壁邊設置有液位計，池旁設置有提升水栗。
[0021 ]優選方案，所述硅藻土循環澄清池從底部往上依次設置有進水管、噴嘴、喉管和第一反應室，第一反應室旁邊設置有第二反應室，第二反應室上部設置有斜管組件，斜管組件上部設置有環形集水槽;所述硅藻土循環澄清池池底設置有排泥管，池頂部設置有喉管提升器。
[0022]優選方案，所述pH值回調池底部設置有第二空氣攪拌管，池旁設置的加藥裝置。
[0023]優選方案，所述淋洗液回用水池池底設置有潛水栗，池壁上部設有循環回用管，所述循環回用管與所述一級淋洗反應罐頂部連通。
[0024]重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用方法，包括以下步驟:
[0025](I)將重金屬污染土壤進行干篩分，經過干篩分，15?50mm粒徑的細土壤進行一級淋洗，50?200mm粒徑的粗土壤進行研磨；一級淋洗以清水為淋洗劑，液固比8_12:1，pH值5?8，淋洗時間6-1 Oh，攪拌反應時間為2-3h ；
[0026](2)經研磨后的土壤進入進行濕篩分，經過濕篩分，小于15mm粒徑的細土壤同樣進行步驟(I)所述一級淋洗;50?200mm粒徑的粗土壤再返回進行研磨；
[0027](3)對經過一級淋后的泥漿進行二級淋洗，二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.1-0.2mol/L，液固比8_12:1，？!1值4?5，淋洗時間12-1411，攪拌反應時間為4-611;
[0028](4)收集一級淋洗和二級淋洗沉淀后的上清液對其進行洗出液回用處理;洗出液先調pH值在7.5?8.5之間;pH值調整后洗出液進入電絮凝設備，使pH值保持在8.5?10.0之間，發生電解絮凝、電解氣浮以及電解氧化還原反應;電絮凝設備出水進行曝氣攪拌及氧化反應;曝氣池出水進入硅藻土循環澄清處理，硅藻土循環澄清處理出水進行pH值回調至6?9之間；
[0029](5)經過二級淋洗沉淀后的泥漿進行壓縮、過濾后堆存，合格后再利用。
[0030]優選方案，使用重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置進行處理，具體包括以下步驟:
[0031](I)將重金屬污染土壤輸送至干式滾筒式篩分設備，經過干式篩分，15?50mm粒徑的細土壤落入細土壤儲存桶，輸送至一級淋洗反應罐進行淋洗，50?200mm粒徑的粗土壤落入粗土壤儲存桶，輸送至研磨機進行研磨;一級淋洗反應以清水為淋洗劑，液固比8-12:1，pH值5?8，淋洗時間6-1 Oh，攪拌反應時間為2-3h ；
[0032](2)經研磨后的土壤進入濕式滾筒式篩分設備，濕式滾筒式篩分設備對土壤進行篩分時，由安裝在頂部的噴水管噴水以進行濕篩;經過濕篩分，小于15_粒徑的細土壤落入濕細土壤儲存桶內，輸送至一級反應罐進行淋洗;50?200mm粒徑的粗土壤落入濕粗土壤儲存桶，返回研磨機進行研磨；
[0033](3)經過一級淋洗反應罐水洗后的泥漿進入二級淋洗反應罐進行藥洗，二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.1-0.2mol/L，液固比8_12:1，pH值4?5，淋洗時間12-14h，攪拌反應時間為4-6h;
[0034](4)目標重金屬經過一級淋洗反應罐和二級淋洗反應罐沉淀后的上清液由一級淋洗反應罐洗出液出水槽、二級淋洗反應罐洗出液出水槽排至洗出液收集池進行洗出液回用處理；
[0035](5)洗出液經調節中和池、電絮凝設備、曝氣氧化池、硅藻土循環澄清池和pH回調池處理后進入淋洗液回用水池，由設置在池底部的潛水栗經池壁上部設置的循環回用管返回至一級淋洗反應罐進行淋洗；
[0036](6)經過二級淋洗反應罐藥洗攪拌反應沉淀后的泥漿從底部進入泥漿濃縮池后由污泥螺桿栗抽升至板框壓濾機進行壓榨，經壓榨后的污泥堆放至儲泥間暫存，處理合格土回填至合格土回填場。
[0037]進一步優選的方案，所述洗出液回用處理的具體流程包括:洗出液經調節中和池進入前中和反應池進行pH值調整，使pH值保持在7.5?8.5之間；pH值調整后洗出液進入電絮凝設備，使PH值保持在8.5?10.0之間，以更好的發生電解絮凝、電解氣浮以及電解氧化還原反應；電絮凝設備出水進入曝氣氧化池進行曝氣攪拌及氧化反應;曝氣池出水進入硅藻土循環澄清池，并在進水管上一并加入硅藻土溶液，經過噴嘴以較高的流速噴入喉管，噴嘴流速控制在7?9m/s以上，在噴嘴周圍出現負壓區，使喇叭口附件約3?5倍原水量的泥渣水隨同原水吸入喉管，喉管內流速以2?3m/s，經反應后流到第一反應室，水流在經過第一反應室和第二反應室的過程中，過水斷面逐漸擴大，上升流速逐漸減小，為不同粒徑的活性泥渣同水中的微絮凝體相互接觸提供了良好的條件;從第二反應室流出的水，一部分向上進入斜管組件，泥渣迅速下沉，下沉的泥渣同第二反應室流出的其余部分水又回流到噴嘴周圍，如此重復地進行循環;硅藻土循環澄清池出水進入pH值回調池，使pH值回調至6?9之間;PH值回調池出水進入淋洗液回用池，返回至一級淋洗反應罐進行淋洗。
[0038]根據上述技術方案，本發明的有益效果是:異位化學淋洗修復適用于污染濃度較高、風險性較大的場地;可以選擇直接有效的技術方案集中處理污染土壤，處理效率高且徹底。另外，對洗出液循環回用，節約能源，無二次污染。
【附圖說明】
[0039]圖1是一種重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置；
[0040]圖2是一種重金屬污染土壤異位化學淋洗修復的工藝流程圖；
[0041 ] 在圖中:
[0042]1-污染土壤料倉
[0043]2-輸送設備
[0044]3-干式滾筒式篩分設備，3-1-第一細格網，3-2-細土壤儲存桶，3_3_第一粗格網，3-4-粗土壤儲存桶
[0045]4-研磨機，4-1-研磨機心
[0046]5-濕式滾筒式篩分設備，5-1-第二細格網，5-2-濕細土壤儲存桶，5_3_第二粗格網，5-4-濕粗土壤儲存桶
[0047]6-—級淋洗反應罐，6-1-噴淋加水管，6-2-—級淋洗反應罐洗出液出水槽，6-3-第一強力攪拌機
[0048]7-加水設備
[0049]8-二級淋洗反應罐，8-1-噴淋加藥管，8-2-二級淋洗反應罐洗出液出水槽，8_3_第二強力攪拌機
[0050]9-加藥設備
[0051 ] 10-洗出液收集池，10-1-進液管
[0052]11-調節中和池，11-1-第一空氣攪拌管，11-2-石灰乳投加罐
[0053]12-電絮凝設備，12-1-極板支架，12-2-極板，12-3-外部電源，12_4_ρΗ值調節系統
[0054]13-曝氣氧化池，13-1-旋混曝氣器，13-2-液位計，13_3_提升栗
[0055]14-硅藻土循環澄清池，14-1-進水管，14-2-噴嘴，14_3_喉管，14_4_第一反應室，
14-5-第二反應室，14-6-環形集水槽，14-7-斜管組件，14_8_排泥管，14_9_喉管提升器
[0056]15-ρΗ值回調池，15-1-第二空氣攪拌管，15-2-加藥裝置[0057 ] 16-淋洗液回用水池，16-1 -潛水栗，16-2-循環回用管
[0058]17-泥漿濃縮池
[0059]18-污泥螺桿栗
[0060]19-板框壓濾機[0061 ] 20-儲泥間暫存
[0062]21-合格土回填場。
【具體實施方式】
[0063]實施例1
[0064]為了更好地理解本發明，下面結合實施例對本發明進一步的詳細說明。
[0065]如圖1所示，本發明的一種重金屬尾污染場地土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用的裝置，包括干式滾筒式篩分設備3、研磨機4、濕式滾筒式篩分設備5、一級淋洗反應罐6、二級淋洗反應罐8以及洗出液回用設備;所述洗出液回用設備包括依次連通的洗出液收集池1、調節中和池11、電絮凝設備12、曝氣氧化池13、硅藻土循環澄清池14、pH值回調池15、淋洗液回用水池16;所述干式滾筒式篩分設備3底部設有細土壤儲存桶3-2和粗土壤儲存桶
3-4;所述濕式滾筒式篩分設備5底部設有濕細土壤儲存桶5-2和濕粗土壤儲存桶5-4;所述干式滾筒式篩分設備3的粗土壤儲存桶3-4與所述研磨機4頂部連通，所述研磨機4底部與所述濕式滾筒式篩分設備5的頂部連通;所述干式滾筒式篩分設備3的細土壤儲存桶3-2和所述濕式滾筒式篩分設備5的濕細土壤儲存桶5-2均與所述一級淋洗反應罐6頂部連通，所述濕式滾筒式篩分設備5的濕粗土壤儲存桶5-4與所述研磨機4頂部連通;所述一級淋洗反應罐6與所述二級淋洗反應罐8連通，且所述一級淋洗反應罐6和所述二級淋洗反應罐8的頂部均與所述洗出液收集池I連通。
[0066]圖1中土壤料倉I為鋼制，鋼板厚度為1mm，料倉有料斗、筒體、收塵器、安全閥、料位計、振動器、人孔、爬梯、欄桿、降溫設備、稱重系統等組成。
[0067]所述輸送設備2含螺旋帶輸送機。
[0068]所述干式滾筒式篩分設備3的格網由兩段組成，一段為第一細格網3-1，篩除粒徑為15?50mm，下面配有細土壤儲存桶3-2 ；另一端為第二粗格網3_3，篩除粒徑為50?200mm，下面配有粗土壤儲存桶3-4。
[0069]所述研磨機4內設置有研磨機心4-1。
[0070]所述濕式滾筒式篩分設備5格網由兩段組成，一段為第二細格網5-1，篩除粒徑為15?50mm，下部配有濕細土壤儲存桶5-2，另一端為第二粗格網5-3，篩除粒徑為50?200mm，下部配有濕粗土壤儲存桶5-4。濕式滾筒式篩分設備在對土壤進行篩分時，由安裝在設備頂端的噴水管以進行濕篩。
[0071]所述一級淋洗反應罐6為鋼制，鋼板厚度為10mm，加工成錐斗型，錐斗夾角為135°，罐內采用三布四油進行防腐。一級淋洗反應罐6內頂部圓周設置有噴淋加水管6-1，噴淋加水管管徑為DN32mm，沿管底部中心線夾角45°交錯，間距為100mm，開有直徑5mm孔;一級淋洗反應罐頂部外沿設置有一級淋洗反應罐洗出液出水槽6-2;罐中設置有第一強力攪拌機6-3，攪拌機轉速為136r/min。
[0072]所述加水設備7含加水管道，直徑為DN32mm。一級淋洗反應以清水為淋洗劑，液固比1:1，pH值5?8，淋洗時間6h，攪拌反應時間為2h，目標重金屬As、Cr、Pb、Zn等。以清水為淋洗液，可以避免淋洗液可能帶來的二次污染。
[0073]所述二級淋洗反應罐8為鋼制，鋼板厚度為10mm，加工成錐斗型，錐斗夾角為135°，罐內采用三布四油進行防腐。二級淋洗反應罐8內頂部圓周設置有噴淋加藥管8-1，噴淋加藥管管徑為DN32mm，沿管底部中心線夾角45°交錯，間距為100mm，開有直徑5mm孔;二級淋洗反應罐頂部外沿設置有二級淋洗反應罐洗出液出水槽8-2;罐中設置有第二強力攪拌機8-3，攪拌機轉速為100r/min。
[0074]所述加藥設備9含加藥管道，直徑為DN32mm。二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.lmol/L，液固比10:1，pH值4?5，淋洗時間12h，攪拌反應時間為4h。目標重金屬為Dd、Cr、Pb、Hg 等。
[0075]所述洗出液收集池10進口設置有進液管10-1。
[0076]所述調節中和池11底部設置有第一空氣攪拌管11-1，空氣攪拌管直徑為DN32mm，孔直徑為5mm，孔距200mm，孔眼向下與水平成45°交錯排列。池頂設置有石灰乳投加罐11-2。通過設置在池頂的石灰乳投加罐投加堿性石灰乳對PH值調整，使pH值保持在7.5?8.5之間。
[0077]所述電絮凝設備12離池底往上450mm空間處設置有極板支架12-1，極板支架用[80X 8mm的槽鋼制作，極板支架上面設置有極板12-2，極板規格為長X寬X厚= 800 X 500 X10mm，用鐵板制作，極板和外部電源12-3采用單極方式連接，即奇數極板用陰極導線與外部電源的負極連接，偶數極板用陽極導線與外部電源正極連接。池旁設置的PH值調節系統12-4，包括酸堿罐及配制系統，變頻加藥栗及pH計，對pH值進行精調至8.5?10.0之間。
[0078]所述曝氣氧化池13池底設置有旋混曝氣器13-1，內壁設置有液位計13-2，池旁設置有提升栗13-3。
[0079]所述硅藻土循環澄清池14從底部往上依次設置有進水管14-1(并在進水管上一并加入硅藻土溶液)、噴嘴14-2、喉管14-3、第一反應室14-4旁設置有第二反應室14-5，第二反應室上部設置有斜管組件14-7，斜管組件上部設置有環形集水槽14-6，池底設置有排泥管
14-8，所排出的含有重金屬的剩余污泥由有資質的單位進行資源回收，池頂設置有喉管提升器14-9。
[0080]所述pH值回調池15底部設置有第二空氣攪拌管15-1，第二空氣攪拌管直徑為DN25mm，孔直徑為4mm，孔距為150mm，孔眼向下與水平成45°交錯排列，池頂設置的加藥裝置
15-2向池中投加稀硫酸溶液，使pH回調至6?9之間。
[0081]所述淋洗液回用水池16底部設置有潛水栗16-1，池壁上設置有循環回用管16-2。
[0082]所述泥漿濃縮池17為鋼制，鋼板厚度為10mm，加工成錐斗型，錐斗夾角為150°，池內米用二布四油防腐。
[0083]所述污泥螺桿栗18和板框壓濾機19配套使用，用以處理經淋洗后的土壤泥漿。
[0084]所述儲泥間暫存20為一工房，以暫存經淋洗處理合格后的土壤。
[0085]所述合格土回填為用汽車送至合格土回填場21。
[0086]所述本發明的工作過程:用挖掘機將含有As、Cd、Pb、Zn、Hg等重金屬污染土壤裝入污染土壤料倉I，由輸送設備2輸送至干式滾筒式篩分設備3，經過干式篩分，15?50mm粒徑的細土壤落入細土壤儲存桶3-2，輸送至一級淋洗反應罐6進行淋洗;50?200mm粒徑的粗土壤落入粗土壤儲存桶3-4，輸送至研磨機4進行研磨;經研磨后的土壤進入濕式滾筒式篩分設備5，濕式滾筒式篩分設備對土壤進行篩分時，由安裝在頂部的噴水管噴水以進行濕篩。經過濕篩分，小于15mm粒徑的細土壤落入濕細土壤儲存桶5-2內，輸送至一級反應罐進行淋洗。一級淋洗反應以清水為淋洗劑，液固比1:1，pH值5?8，淋洗時間6h，攪拌反應時間為2h,目標重金屬為As、Cd、Pb、Zn、Hg等;50?200mm粒徑的粗土壤落入濕粗土壤儲存桶5-4;返回研磨機進行研磨。經過一級淋洗反應罐水洗后的泥漿進入二級淋洗反應罐進行藥洗，二級淋洗時間12h，攪拌反應時間為4h。目標重金屬為Cd、Pb、Zn、Hg等經過一級淋洗反應罐6和二級淋洗反應罐8沉淀后的上清液由一級淋洗反應罐洗出液出水槽6-2、二級淋洗反應罐洗出液出水槽8-2排至洗出液收集池10，經調節中和池11、電絮凝設備12、曝氣氧化池13、硅藻土循環澄清池14和pH值回調池15處理后進入淋洗液回用水池16，由設置在池底部的潛水栗
16-1經池壁上部設置的循環回用管16-2返回至淋洗液循環回用系統。經過二級淋洗反應罐8藥洗攪拌反應沉淀后的泥漿從底部進入泥漿濃縮池17后由污泥螺桿栗18抽升至板框壓濾機19進行壓榨，經壓榨后的污泥堆放至儲泥間暫存20，處理合格土回填21為汽車外運至回填地址。
[0087]實施例2
[0088]某污染場地土壤異位化學淋洗修復中試示范工程
[0089](I)治理目標
[0090]淋洗修復目標污染物為0(1、？13、211)8和取。整個示范工程淋洗處理量約1.2萬噸。示范工程的多金屬污染土壤淋洗修復目標如下:
[0091]I)修復后土壤中重金屬的含量達到《土壤環境治理標準》(GB15618-1995) 二級標準，回填到原位置。
[0092]2)修復過程中產生的舊淋洗液處理后循環回用。
[0093]3)修復過程中產生的含重金屬污泥為危險廢物，委托有資質的單位處理。
[0094](2)修復主要工藝流程如圖2所示
[0095](3)主要控制參數
[0096]I) 一級淋洗反應以清水為淋洗液，液固比10:1，pH值5?8，淋洗時間6h，攪拌反應時間2h;
[0097]2)二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.lmol/L，液固比10:1，pH值4?5，淋洗時間12h，攪拌反應時間為4h;
[0098]3)洗出液回用處理的具體參數:前中和反應池pH值保持在7.5?8.5之間；電絮凝設備pH值保持在8.5?10.0之間；噴嘴流速控制在7?9m/s以上；喉管內流速以2?3m/s ;pH值回調池為6?9之間。
【主權項】
1.重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，包括干式滾筒式篩分設備(3)、研磨機(4)、濕式滾筒式篩分設備(5)、一級淋洗反應罐(6)、二級淋洗反應罐(8)以及洗出液回用設備;所述洗出液回用設備包括依次連通的洗出液收集池(10)、調節中和池(11)、電絮凝設備(12)、曝氣氧化池(13)、硅藻土循環澄清池(14)、pH值回調池(15)、淋洗液回用水池(16);所述干式滾筒式篩分設備(3)底部設有細土壤儲存桶(3-2)和粗土壤儲存桶(3-4);所述濕式滾筒式篩分設備(5)底部設有濕細土壤儲存桶(5-2)和濕粗土壤儲存桶(5-4);所述干式滾筒式篩分設備(3)的粗土壤儲存桶(3-4)與所述研磨機(4)頂部連通，所述研磨機(4)底部與所述濕式滾筒式篩分設備(5)的頂部連通;所述干式滾筒式篩分設備(3)的細土壤儲存桶(3-2)和所述濕式滾筒式篩分設備(5)的濕細土壤儲存桶(5-2)均與所述一級淋洗反應罐(6)頂部連通，所述濕式滾筒式篩分設備(5)的濕粗土壤儲存桶(5-4)與所述研磨機(4)頂部連通;所述一級淋洗反應罐(6)與所述二級淋洗反應罐(8)連通，且所述一級淋洗反應罐(6)和所述二級淋洗反應罐(8)的頂部均與所述洗出液收集池(I)連通。2.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述干式滾筒式篩分設備(3)的頂部連接有輸送設備(2)。3.根據權利要求2所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述輸送設備(2)包括螺旋帶輸送機。4.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述干式滾筒式篩分設備(3)內部設有網格，所述格網由兩段組成，一段為第一細格網(3-1)，篩除粒徑為15?50mm，第一細格網(3-1)下方設有細土壤儲存桶(3-2);另一段為第一粗格網(3-3)，篩除粒徑為50?200mm，第一粗格網(3-3)下方設有粗土壤儲存桶(3-4)。5.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述研磨機(4)內設置有研磨機心(4-1)。6.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述濕式滾筒式篩分設備(5)內部設有網格，所述格網由兩段組成，一段為第二細格網(5-1)，篩除粒徑為15?50mm，第二細格網(5-1)下方設有濕細土壤儲存桶(5-2)，另一段為第二粗格網(5-3)，篩除粒徑為50?200mm，第二粗格網(5-3)下方設有濕粗土壤儲存桶(5-4)07.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述一級淋洗反應罐(6)內周頂部設置有噴淋加水管(6-1)，頂部設有一級淋洗反應罐洗出液出水槽(6-2)，罐中設置有第一強力攪拌機(6-3)。8.根據權利要求7所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述一級淋洗反應罐(6)頂部連接有加水設備(7)，所述加水設備(7)內設有加水管道。9.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述二級淋洗反應罐(8)內周頂部設置有噴淋加藥管(8-1)，頂部設有二級淋洗反應罐洗出液出水槽(8-2)，罐中設置有第二強力攪拌機(8-3)。10.根據權利要求9所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述二級淋洗反應罐(8)頂部連接有加藥設備(9)，所述加藥設備(9)內設有加藥管道。11.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述二級淋洗反應罐(8)底部連接有污泥處理設備，所述污泥處理設備包括依次連接的泥漿濃縮池(17)、污泥螺桿栗(18)和板框壓濾機(19)。12.根據權利要求11所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述泥漿濃縮池(17)為鋼制，鋼板厚度為10-15mm，加工成錐斗型，錐斗夾角為150°。13.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述調節中和池(11)底部設置有第一空氣攪拌管(11-1)，所述調節中和池(4)旁設置有石灰乳投加罐(11-2)。14.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述電絮凝設備(12)離池底往上450-500mm空間處設置有極板(12-1)，極板支架上面設置有多塊極板(12-2)。15.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述曝氣氧化池(13)池底設置有旋混曝氣器(13-1)，內壁邊設置有液位計(13-2)，池旁設置有提升水栗(13-3)。16.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述硅藻土循環澄清池(14)從底部往上依次設置有進水管(14-1)、噴嘴(14-2)、喉管(14-3)和第一反應室(14-4)，第一反應室(14-4)旁邊設置有第二反應室(14-5)，第二反應室上部設置有斜管組件(14-7)，斜管組件上部設置有環形集水槽(14-6);所述硅藻土循環澄清池(14)池底設置有排泥管(14-8)，池頂部設置有喉管提升器(14-9)。17.根據權利要求1所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用裝置，其特征是:所述PH值回調池(15)底部設置有第二空氣攪拌管(15-1)，池旁設置的加藥裝置(15-2)。18.根據權利要求1所述重金屬污染場地土壤的化學淋洗液循環回用處理裝置，其特征是:所述淋洗液回用水池(16)池底設置有潛水栗(16-1)，池壁上部設有循環回用管(16-2)，所述循環回用管(16-2)與所述一級淋洗反應罐(6)頂部連通。19.重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用方法，其特征是，包括以下步驟: (1)將重金屬污染土壤進行干篩分，經過干篩分，15?50mm粒徑的細土壤進行一級淋洗，50?200mm粒徑的粗土壤進行研磨；一級淋洗以清水為淋洗劑，液固比8_12:1，pH值5?8，淋洗時間6-1 Oh，攪拌反應時間為2-3h ； (2)經研磨后的土壤進入進行濕篩分，經過濕篩分，小于15mm粒徑的細土壤同樣進行步驟(I)所述一級淋洗;50?200mm粒徑的粗土壤再返回進行研磨； (3)對經過一級淋后的泥漿進行二級淋洗，二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.1 -0.2mo I /L，液固比8-12:1，pH值4?5，淋洗時間12_14h，攪拌反應時間為4_6h ； (4)收集一級淋洗和二級淋洗沉淀后的上清液對其進行洗出液回用處理;洗出液先調pH值在7.5?8.5之間；pH值調整后洗出液進入電絮凝設備，使pH值保持在8.5?10.0之間，發生電解絮凝、電解氣浮以及電解氧化還原反應；電絮凝設備出水進行曝氣攪拌及氧化反應;曝氣池出水進入硅藻土循環澄清處理，硅藻土循環澄清處理出水進行pH值回調至6?9之間； (5)經過二級淋洗沉淀后的泥漿進行壓縮、過濾后堆存，合格后再利用。20.根據權利要求19所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用方法，其特征是，使用權利要求1-18之一所述裝置，具體包括以下步驟: (I)將重金屬污染土壤輸送至干式滾筒式篩分設備，經過干式篩分，15?50mm粒徑的細土壤落入細土壤儲存桶，輸送至一級淋洗反應罐進行淋洗，50?200mm粒徑的粗土壤落入粗土壤儲存桶，輸送至研磨機進行研磨;一級淋洗反應以清水為淋洗劑，液固比8-12:1，pH值5?8，淋洗時間6-1 Oh，攪拌反應時間為2-3h ； (2)經研磨后的土壤進入濕式滾筒式篩分設備，濕式滾筒式篩分設備對土壤進行篩分時，由安裝在頂部的噴水管噴水以進行濕篩;經過濕篩分，小于15mm粒徑的細土壤落入濕細土壤儲存桶內，輸送至一級反應罐進行淋洗；50?200mm粒徑的粗土壤落入濕粗土壤儲存桶，返回研磨機進行研磨； (3)經過一級淋洗反應罐水洗后的泥漿進入二級淋洗反應罐進行藥洗，二級淋洗反應以蘋果酸為淋洗劑，投加濃度為0.1-0.2mol/L，液固比8_12:1，pH值4?5，淋洗時間12_14h，攪拌反應時間為4-6h; (4)目標重金屬經過一級淋洗反應罐和二級淋洗反應罐沉淀后的上清液由一級淋洗反應罐洗出液出水槽、二級淋洗反應罐洗出液出水槽排至洗出液收集池進行洗出液回用處理； (5)洗出液經調節中和池、電絮凝設備、曝氣氧化池、硅藻土循環澄清池和pH回調池處理后進入淋洗液回用水池，由設置在池底部的潛水栗經池壁上部設置的循環回用管返回至一級淋洗反應罐進行淋洗； (6)經過二級淋洗反應罐藥洗攪拌反應沉淀后的泥漿從底部進入泥漿濃縮池后由污泥螺桿栗抽升至板框壓濾機進行壓榨，經壓榨后的污泥堆放至儲泥間暫存，處理合格土回填至合格土回填場。21.根據權利要求20所述重金屬污染土壤異位化學淋洗修復和洗出液回用方法，其特征是，洗出液回用處理的具體流程包括:洗出液經調節中和池進入前中和反應池進行PH值調整，使PH值保持在7.5?8.5之間;pH值調整后洗出液進入電絮凝設備，使pH值保持在8.5?10.0之間，以更好的發生電解絮凝、電解氣浮以及電解氧化還原反應;電絮凝設備出水進入曝氣氧化池進行曝氣攪拌及氧化反應;曝氣池出水進入硅藻土循環澄清池，并在進水管上一并加入硅藻土溶液，經過噴嘴以較高的流速噴入喉管，噴嘴流速控制在7?9m/s以上，在噴嘴周圍出現負壓區，使喇叭口附件約3?5倍原水量的泥渣水隨同原水吸入喉管，喉管內流速以2?3m/s，經反應后流到第一反應室，水流在經過第一反應室和第二反應室的過程中，過水斷面逐漸擴大，上升流速逐漸減小，為不同粒徑的活性泥渣同水中的微絮凝體相互接觸提供了良好的條件;從第二反應室流出的水，一部分向上進入斜管組件，泥渣迅速下沉，下沉的泥渣同第二反應室流出的其余部分水又回流到噴嘴周圍，如此重復地進行循環；硅藻土循環澄清池出水進入pH值回調池，使pH值回調至6?9之間；pH值回調池出水進入淋洗液回用池，返回至一級淋洗反應罐進行淋洗。
【文檔編號】B09C1/08GK105964670SQ201610522057
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月5日
【發明人】鐘儒波, 游建軍, 胡志鑫, 唐傳祥
【申請人】湖南艾布魯環保科技有限公司