內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，所述裝置由內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)和泥液分離區(qū)兩部分組成，重金屬洗脫區(qū)由洗脫液入口（1）、受污土壤入口（2）、內(nèi)循環(huán)筒（3）、導(dǎo)流葉輪（4）、傳動(dòng)軸（5）、導(dǎo)流板（6）、電機(jī)（7）七部分組成；泥液分離區(qū)分為下向流區(qū)和上向流區(qū)兩部分；重金屬洗脫區(qū)是內(nèi)徑0.8米、深3.0米的圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒內(nèi)部靠近底部0.2-1.7米處的中心位置安裝內(nèi)徑0.3米、高1.5米的內(nèi)循環(huán)筒（3）。該裝置有如下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了土壤重金屬洗脫的連續(xù)運(yùn)行，洗脫時(shí)間、單位時(shí)間土壤洗脫量均可調(diào)，滿足不同污染類(lèi)型土壤重金屬快速洗脫的操作要求；裝置整體實(shí)現(xiàn)了土液自動(dòng)分離，方便了清潔土壤的回收和富含重金屬洗液的后續(xù)處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】?jī)?nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專(zhuān)利屬于重金屬污染土壤化學(xué)修復(fù)【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，尤其適用于重度重金屬污染土壤的異位修復(fù)。

【背景技術(shù)】
[0002]土壤是人類(lèi)賴(lài)以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。自20世紀(jì)20年代以來(lái)，由于工業(yè)的發(fā)展，金屬的產(chǎn)量明顯增加，由此產(chǎn)生的重金屬環(huán)境污染問(wèn)題也隨之出現(xiàn)，許多國(guó)家開(kāi)始面臨著土壤污染嚴(yán)重阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問(wèn)題。據(jù)報(bào)道，我國(guó)受重金屬污染的耕地已達(dá)3億畝，且重金屬污染已出現(xiàn)工業(yè)向農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)移、城區(qū)向農(nóng)村轉(zhuǎn)移、地表向地下轉(zhuǎn)移、上游向下游轉(zhuǎn)移，從水土污染向食品鏈轉(zhuǎn)移，由污染逐步積累進(jìn)入污染突發(fā)性、連鎖性、區(qū)域性爆發(fā)的態(tài)勢(shì)。因此，尋求經(jīng)濟(jì)高效的土壤重金屬污染治理技術(shù)迫在眉睫。
[0003]目前，土壤重金屬污染的修復(fù)方法主要有物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等方法。與其他修復(fù)方法相比，化學(xué)修復(fù)方法具有治理效果穩(wěn)定、周期短、治理徹底等優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于重度污染土壤的快速治理。專(zhuān)利文獻(xiàn)CN102225425A “一種修復(fù)重金屬污染土壤的淋洗方法”報(bào)道了一種重金屬污染土壤的化學(xué)修復(fù)方法，然而，該方法還停留在在實(shí)驗(yàn)室階段；專(zhuān)利文獻(xiàn)CN101704017A “從土壤中萃取重金屬離子的方法及其裝置”提出了一種針對(duì)鎘、鉻、銅、汞、鉛等元素污染土壤的重金屬萃取方法，但該方法同樣處于實(shí)驗(yàn)室階段。針對(duì)土壤重金屬污染集中爆發(fā)的現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)適應(yīng)生產(chǎn)需求的土壤重金屬洗脫技術(shù)非常重要。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷和不足，提出一種與生產(chǎn)技術(shù)需求接軌的內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置。該裝置可以實(shí)現(xiàn)土壤重金屬洗脫的連續(xù)運(yùn)行，同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)土液自動(dòng)分離，進(jìn)而回收洗脫后的清潔土壤。
[0005]發(fā)明專(zhuān)利的技術(shù)方案如下:
一種內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于:所述裝置由內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)和泥液分離區(qū)兩部分組成，其中，內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)由洗脫液入口(1)、受污土壤入口(2)、內(nèi)循環(huán)筒(3)、導(dǎo)流葉輪(4)、傳動(dòng)軸(5)、導(dǎo)流板(6)、電機(jī)(7)七部分組成。內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置的泥液分離區(qū)是下上折流式結(jié)構(gòu)，分為下向流區(qū)和上向流區(qū)兩部分，深均為3.0米，底部接兩個(gè)泥斗，泥斗均深0.8米，上向流區(qū)域內(nèi)置兩相分離器(10)，兩相分離器深度為1.5米，經(jīng)泥液分離區(qū)分離后，富含重金屬的提取液由泥液分離區(qū)上向流區(qū)頂部排出，而清潔土壤則收集在泥斗中。內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)是內(nèi)徑0.8米、深3.0米的鋼砼圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒內(nèi)部靠近底部0.2-1.7米處的中心位置安裝內(nèi)徑
0.3米、高1.5米的內(nèi)循環(huán)筒(3)，同時(shí)，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動(dòng)軸(5)、導(dǎo)流葉輪(4)，并將傳動(dòng)軸(5)頂端與電機(jī)(7)相連；在鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒底部預(yù)埋兩個(gè)直徑50mm的U-PVC管分別作為洗脫液入口(1)和受污土壤入口(2)。內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)的導(dǎo)流板(6)直徑為300mm,可安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm和鋼輪圓筒結(jié)構(gòu)頂部?jī)蓚€(gè)位置，分別實(shí)現(xiàn)土壤重金屬流化洗脫和沉積土壤排出兩個(gè)功能。
[0006]本發(fā)明專(zhuān)利的主要優(yōu)點(diǎn)如下:(1)、實(shí)現(xiàn)了土壤重金屬洗脫的連續(xù)運(yùn)行，且洗脫時(shí)間、單位時(shí)間土壤洗脫量均可以通過(guò)受污土壤加入量調(diào)節(jié)，可滿足不同污染類(lèi)型土壤重金屬快速洗脫的操作條件要求；(2)、裝置整體實(shí)現(xiàn)了土液自動(dòng)分離，方便了清潔土壤的回收和富含重金屬洗液的后續(xù)集中處理；(3)、內(nèi)循環(huán)流化床的設(shè)置強(qiáng)化了土壤顆粒的摩擦碰撞和土液混合程度，提高了重金屬清洗效率。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是該裝置的整體示意圖；圖2是裝置A-A剖面圖。
[0008]圖中:1一洗脫液入口 ；2—受:污土壤入口 ；3—內(nèi)循環(huán)筒；4一導(dǎo)流葉輪；5—傳動(dòng)軸；6—導(dǎo)流板；7—電機(jī)；8—泥斗I ;9一泥斗II ；10一兩相分尚器。

【具體實(shí)施方式】
[0009]參見(jiàn)圖1-圖2，該裝置由內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)和泥液分離區(qū)兩部分組成，其中，泥液分離區(qū)由下向流區(qū)和上向流區(qū)兩部分組成；內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)由洗脫液入口(1)、受污土壤入口(2)、內(nèi)循環(huán)筒(3)、導(dǎo)流葉輪(4)、傳動(dòng)軸(5)、導(dǎo)流板(6)、電機(jī)
(7)七部分組成，泥液分離區(qū)由泥斗I (8)、泥斗II (9)和兩相分離器組成。首先，加工一內(nèi)徑0.8米、深3.0米的鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒，圓筒內(nèi)壁做防腐處理，圓筒內(nèi)部靠近底部0.2-1.7米處的中心位置安裝內(nèi)徑0.3米、高1.5米的內(nèi)循環(huán)筒(3)，同時(shí)，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動(dòng)軸(5 )、導(dǎo)流葉輪(4)，并將傳動(dòng)軸(5 )頂端與電機(jī)(7 )相連；在鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒底部預(yù)埋兩個(gè)直徑50mm的U-PVC管分別作為洗脫液入口( 1)和受污土壤入口(2);導(dǎo)流板(6)為直徑300_的平滑圓弧狀結(jié)構(gòu)，裝置開(kāi)始運(yùn)行階段，內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)底部沉積的土壤較少，導(dǎo)流板(6)安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm處，隨著運(yùn)行時(shí)間的延長(zhǎng)，內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)底部沉積的土壤逐漸增多，此時(shí)將導(dǎo)流板(6)安裝于鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒頂部10cm處，將沉積的土壤排出，之后再將導(dǎo)流板(6)重新安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm處。其次，泥液分離區(qū)是與內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)毗鄰的下上折流式結(jié)構(gòu)，深3.0米，底部接兩個(gè)泥斗，泥斗均深0.8米；下向流區(qū)域邊長(zhǎng)0.8米，與鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒共壁；上向流區(qū)域內(nèi)置兩相分離器(10)，兩相分離器深度為1.5米，經(jīng)泥液分離區(qū)兩次分離后，富含重金屬的提取液由泥液分離區(qū)上向流區(qū)頂部排出，而清潔土壤則收集在泥斗中。再次，除泥液分離區(qū)下向流部分與鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒共用壁外，鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒和泥液分離區(qū)下向流區(qū)的其余外壁均升高0.5米，以作為保護(hù)性超高。
【權(quán)利要求】
1.內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于:所述裝置由內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)和泥液分離區(qū)兩部分組成，其中，內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)由洗脫液入口(I)、受污土壤入口(2)、內(nèi)循環(huán)筒(3)、導(dǎo)流葉輪(4)、傳動(dòng)軸(5)、導(dǎo)流板(6)、電機(jī)(7)七部分組成。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于泥液分離區(qū)是下上折流式結(jié)構(gòu)，分為下向流區(qū)和上向流區(qū)兩部分，深均為3.0米，底部接兩個(gè)泥斗，泥斗均深0.8米；上向流區(qū)域內(nèi)置兩相分離器(10)，兩相分離器深度為1.5米，經(jīng)泥液分離區(qū)分離后，富含重金屬的提取液由泥液分離區(qū)上向流區(qū)頂部排出，而清潔土壤則收集在泥斗中。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)是內(nèi)徑0.8米、深3.0米的鋼砼圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒內(nèi)部靠近底部0.2-1.7米處的中心位置安裝內(nèi)徑0.3米、高1.5米的內(nèi)循環(huán)筒(3)，同時(shí)，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動(dòng)軸(5 )、導(dǎo)流葉輪(4)，并將傳動(dòng)軸(5 )頂端與電機(jī)(7 )相連；在鋼砼結(jié)構(gòu)圓筒底部預(yù)埋兩個(gè)直徑50mm的U-PVC管分別作為洗脫液入口( I)和受污土壤入口(2)。
4.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于導(dǎo)流板(6)直徑為300mm,可安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm和鋼輪圓筒結(jié)構(gòu)頂部1cm處兩個(gè)位置,分別實(shí)現(xiàn)土壤重金屬流化洗脫和沉積土壤排出兩個(gè)功能。
【文檔編號(hào)】B09C1/02GK104438309SQ201310428008
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】于慧, 于芳, 王書(shū)敏 申請(qǐng)人:重慶文理學(xué)院