輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，所述裝置由重金屬洗脫區(qū)、泥液分離一區(qū)、泥液分離二區(qū)三部分組成，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）、傳動軸承（4）、導流葉輪（5）、導流板（6）、電機（7）七部分組成；泥液分離一區(qū)水流方向是下向流，且外壁底部開孔；泥液分離二區(qū)水流方向是上向流，深2.2米，直徑1.6米。該裝置具有如下優(yōu)點：實現(xiàn)了土壤重金屬洗脫的連續(xù)運行，且洗脫時間、單位時間土壤洗脫量均可調(diào)節(jié)，可滿足不同污染類型土壤重金屬快速洗脫的操作條件要求；裝置整體實現(xiàn)了土液自動分離，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；裝置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。
【專利說明】輻流式內(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)明專利屬于重金屬污染土壤化學修復【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種輻流式內(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。

【背景技術(shù)】
[0002]土壤是人類賴以生存的自然環(huán)境和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)。自20世紀20年代以來，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)境污染問題也隨之出現(xiàn)，許多國家開始面臨著土壤污染嚴重阻礙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的問題。據(jù)報道，我國受重金屬污染的耕地已達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，由污染逐步積累進入污染突發(fā)性、連鎖性、區(qū)域性爆發(fā)的態(tài)勢。因此，尋求經(jīng)濟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方法主要有物理修復、化學修復和生物修復等方法。與其他修復方法相比，化學修復方法具有治理效果穩(wěn)定、周期短、治理徹底等優(yōu)點，尤其適用于重度污染土壤的快速治理。專利文獻CN102225425A “一種修復重金屬污染土壤的淋洗方法”報道了一種重金屬污染土壤的化學修復方法，然而，該方法還停留在在實驗室階段；專利文獻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驗室階段。針對土壤重金屬污染集中爆發(fā)的現(xiàn)狀，開發(fā)適應生產(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)需求接軌的輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置。該裝置可以實現(xiàn)土壤重金屬洗脫的連續(xù)運行，同時，可以實現(xiàn)土液自動分離，進而回收洗脫后的清潔土壤。
[0005]發(fā)明專利的技術(shù)方案如下:
輻流式內(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重金屬洗脫區(qū)、泥液分離一區(qū)、泥液分離二區(qū)三部分組成，其中，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)、傳動軸承(4)、導流葉輪(5)、導流板(6)、電機(7)七部分組成；泥液分離一區(qū)水流方向是下向流，泥液分離二區(qū)水流方向是上向流；泥液分離一區(qū)與重金屬洗脫區(qū)是同心圓結(jié)構(gòu)，深2.6米，直徑1.2米，且外壁底部開孔；泥液分離二區(qū)與重金屬洗脫區(qū)是同心圓結(jié)構(gòu)，深2.2米，直徑1.6米；重金屬洗脫區(qū)是內(nèi)徑0.8米、深3.0米的不銹鋼圓筒結(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，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動軸承(4)、導流葉輪(5)，并將傳動軸(4)頂端與電機(7)相連；在不銹鋼圓筒底部預埋兩個直徑50_的U-PVC管分別作為洗脫液入口
(1)和受污土壤入口(2);導流板(6)直徑為0.3m，可安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm和不銹鋼圓筒頂部10cm處兩個位置，分別實現(xiàn)土壤重金屬流化洗脫和沉積土壤排出兩個功能。
[0006]本發(fā)明專利的主要優(yōu)點如下:(1)、實現(xiàn)了土壤重金屬洗脫的連續(xù)運行，且洗脫時間、單位時間土壤洗脫量均可以通過受污土壤加入量調(diào)節(jié)，可滿足不同污染類型土壤重金屬快速洗脫的操作條件要求；(2)、裝置整體實現(xiàn)了土液自動分離，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)、裝置結(jié)構(gòu)緊湊，節(jié)省了占地面積；(4)、內(nèi)循環(huán)流化床的設(shè)置強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；(5)、輻流式設(shè)計方式使得外圍水流上升流速變小，提高了土液分離效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[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；4一傳動軸承；5—導流葉輪；6—導流板；7—電機；8—泥斗；9一排泥管；10—重金屬洗脫區(qū)；11 一泥液分離一區(qū)；12—泥液分離二區(qū)。

【具體實施方式】
[0009]參見圖1-圖2，該裝置由重金屬洗脫區(qū)、泥液分離一區(qū)、泥液分離二區(qū)三部分組成，其中，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)、傳動軸承(4)、導流葉輪(5)、導流板(6)、電機(7)七部分組成。首先，加工一內(nèi)徑0.8米、深3.0米的不銹鋼圓筒，圓筒表面做防腐處理，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，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動軸承(4)、導流葉輪
(5)，并將傳動軸(4)頂端與電機(7)相連；在不銹鋼圓筒底部預埋兩個直徑50_的U-PVC管分別作為洗脫液入口(1)和受污土壤入口(2)，且管口伸出泥液分離二區(qū)外壁20cm;導流板(6)為直徑0.3m的平滑圓弧狀結(jié)構(gòu)，裝置開始運行階段，內(nèi)循環(huán)流化床重金屬洗脫區(qū)底部沉積的土壤較少，導流板(6)安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm處，隨著運行時間的延長，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，此時將導流板(6)安裝于不銹鋼圓筒頂部10cm處，將沉積的土壤排出，之后再將導流板(6)重新安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm處。其次，泥液分離一區(qū)與重金屬洗脫區(qū)是同心圓結(jié)構(gòu)，直徑1.2米，高2.6米，外壁底部開孔。再次，泥液分離二區(qū)與重金屬洗脫區(qū)也是同心圓結(jié)構(gòu)，直徑1.6米，高2.2米，富含重金屬的洗脫液由泥液分離二區(qū)頂部排出；同時，泥液分離二區(qū)底部傾斜，做成深度為1.0米的泥斗，運行一段時間后，清潔土壤由泥斗的排泥管排出。
【權(quán)利要求】
1.輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于:所述裝置由重金屬洗脫區(qū)、泥液分離一區(qū)、泥液分離二區(qū)三部分組成，其中，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)、傳動軸承(4)、導流葉輪(5)、導流板(6)、電機(7)七部分組成。
2.如權(quán)利要求1所述的輻流式內(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一區(qū)水流方向是下向流，泥液分離二區(qū)水流方向是上向流。
3.如權(quán)利要求1所述的輻流式內(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一區(qū)與重金屬洗脫區(qū)是同心圓結(jié)構(gòu)，深2.6米，直徑1.2米，且外壁底部開孔。
4.如權(quán)利要求1所述的輻流式內(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二區(qū)與重金屬洗脫區(qū)是同心圓結(jié)構(gòu)，深2.2米，直徑1.6米。
5.如權(quán)利要求1所述的輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于重金屬洗脫區(qū)是內(nèi)徑0.8米、深3.0米的不銹鋼圓筒結(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，內(nèi)循環(huán)筒(3)內(nèi)中心線位置安裝傳動軸承(4)、導流葉輪(5)，并將傳動軸(4)頂端與電機(7)相連；在不銹鋼圓筒底部預埋兩個直徑50mm的U-PVC管分別作為洗脫液入口( I)和受污土壤入口(2)。
6.如權(quán)利要求1所述的輻流式內(nèi)循環(huán)流化床土壤重金屬洗脫裝置，其特征在于導流板(6)直徑為0.3m,可安裝在內(nèi)循環(huán)筒正上方20cm和不銹鋼圓筒頂部1cm處兩個位置,分別實現(xiàn)土壤重金屬流化洗脫和沉積土壤排出兩個功能。
【文檔編號】B09C1/02GK104438308SQ201310428003
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月22日
【發(fā)明者】王書敏, 于慧, 孫向衛(wèi) 申請人:重慶文理學院