一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统及其方法，本淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元：进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元。通过淋洗将粗颗粒表面的污染物洗脱、转移、浓缩至压滤后的泥饼中，可实现污染土壤中含污细粒与砾石、砂砾等粗颗粒的有效分离。修复后出料的清洁砾石和砂砾可作为建材直接进行资源化回用，该系统以纯水为淋洗液，避免了因化学淋洗剂的添加而造成的二次污染，且淋洗液经尾端污水处理系统处置后可实现循环回用。不仅实现了污染土壤修复的减量化，大大降低综合修复成本，而且可实现对淋洗出料的资源化回用，在修复污染土壤的同时，创造新的盈利点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，本淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元：进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元。通过淋洗将粗颗粒表面的污染物洗脱、转移、浓缩至压滤后的泥饼中，可实现污染土壤中含污细粒与砾石、砂砾等粗颗粒的有效分离。修复后出料的清洁砾石和砂砾可作为建材直接进行资源化回用，该系统以纯水为淋洗液，避免了因化学淋洗剂的添加而造成的二次污染，且淋洗液经尾端污水处理系统处置后可实现循环回用。不仅实现了污染土壤修复的减量化，大大降低综合修复成本，而且可实现对淋洗出料的资源化回用，在修复污染土壤的同时，创造新的盈利点。【专利说明】
本专利技术涉及土壤修复技术，尤其针对粗颗粒含量较高污染土壤的淋洗修复，具体涉及。
技术介绍
根据环保部和国土资源部联合发布的全国土壤污染状况调查公报，我国污染土壤面积高达16%，且随着我国工业化、城市化进程的不断加快和产业结构的深度调整，我国土壤和地下水污染问题将变得日益突出。尤其是城市“退二进三”、“退城进园”过程中产生的大量退役工业场地。这些场地往往占据着城市中有价值的位置，随着城市化进程的推进，将来会成为商业用地。但大部分退役工业场地都存在较重的土壤及地下水污染，为消除这些污染场地的环境风险和健康的威胁，需要对污染土壤进行修复。 污染土壤修复技术与装备研宄起步于20世纪70年代后期，美国、荷兰、英国、日本等国在污染土壤修复研宄领域起步较早，在物理修复、化学修复和生物修复方面均取得显著进展，目前已形成较为成熟的技术体系，并拥有较多的工程化成功应用案例。土壤淋洗因其快速高效、处理量大且成本低廉等特点而在国外受到欢迎并被广泛采用，成为二十世纪末美国环保署推荐使用的土壤修复方法之一。根据处理方式不同可分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗法是直接将淋洗剂注入土壤中，在下游将淋洗液抽提出土壤表面，然后对淋洗液进行处理，如此持续进行，直到土壤环境质量达到相关标准。异位淋洗是将污染土壤挖掘出，投入淋洗设备中，采用淋洗液清洗去除或转移浓缩土壤中的污染物，最后处理含污染物的淋洗液或减量后的浓缩泥饼。该技术可用于重金属污染土壤以及多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等持久性有机污染土壤的修复治理。 然而国内工程化土壤修复起步较晚，最早见于报道的案例始于2007年。目前，国内应用相对成熟和普遍的土壤修复技术包括阻隔填埋、固化稳定化、常温解吸、水泥窑焚烧、氧化还原等。截至目前，国内尚无土壤淋洗工程化应用成功案例，所开发的土壤淋洗技术及设备也大都针对实验室小试或中试研宄。
技术实现思路
为缓解国内现有土壤修复技术及装备中的不足现状，推进土壤淋洗在国内的工程化应用，本专利技术提供一种基于“减量浓缩”设计理念的土壤淋洗修复系统及其方法。 本专利技术采用如下技术方案:本专利技术的基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元:进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元；所述进料筛分单元包括顺次相连的料仓、电磁除铁器及三级湿法振动筛；所述矿洗单元包括:滚筒洗石机、螺旋洗砂机、第一泥浆暂存池、高频振动筛及第二泥浆暂存池，滚筒洗石机和螺旋洗砂机的前端分别与三级湿法振动筛连接，滚筒洗石机和螺旋洗砂机的后端分别与第一泥浆暂存池连接，第一泥浆暂存池、高频振动筛及第二泥浆暂存池顺次相连；所述污泥脱水单元包括顺次相连的气动隔膜泵、板框压滤机及污水缓冲池，气动隔膜泵连接第二泥浆暂存池；所述污水处理回用单元包括顺次相连的斜管沉淀池、石英砂过滤罐、活性炭吸附罐及回用水箱，斜管沉淀池与污水缓冲池连接，回用水箱通过管道连接三级湿法振动筛、滚筒洗石机及螺旋洗砂机。 所述料仓用于污染土暂存及系统上料，顶部上料口安装有孔径为10mm的筛网，用以阻挡大石块进入淋洗修复系统，所述料仓侧壁配备破拱电机及平板震动器，防止下料堵塞；所述电磁除铁器用于清除和回收上料污染土中的废铁，所述电磁除铁器为干式，其励磁线圈散热方式为自然冷却式；所述三级湿法振动筛自上而下由孔径为别为10mm、5mm和2mm的三面筛网组成，所述三级湿法振动筛上部自带高压喷淋系统，通过水力切割及机械振动实现污染土壤湿法筛分及初级淋洗。 所述滚筒洗石机用于>10mm砾石的淋洗，依靠砾石与水流、砾石与设备内壁以及砾石间相互的摩擦来实现砾石与其表面含污细粒的分离；所述螺旋洗砂机用于>1_砂砾的淋洗，依靠砂砾与水流、砂砾与搅笼以及砂砾间相互的摩擦来实现沙砾与其表面含污细粒的分离，并实现清洁砂砾推送出料和脱水；所述第一泥浆暂存池用于汇流和暂存三级震动筛筛下泥浆、经洗石机和洗砂机淋洗后的溢流泥浆，所述第一泥浆暂存池内配备搅拌机及一台以上的渣浆泵；所述高频振动筛孔径为1mm，用于从第一泥浆暂存池内泵送上来泥浆粗料和泥浆液的分离，筛上物落入螺旋洗砂机，粒径〈1mm的筛下泥浆液进入第二泥浆暂存池，第二泥浆暂存池上方设有第一加药装置，第二泥浆暂存池与第一加药装置之间的管道上安有计量泵。 所述气动隔膜泵用于向板框压滤机内泵送泥浆第二泥浆暂存池内含污细粒泥浆，所述气动隔膜泵配有空压机作为其气源动力；所述板框压滤机用于含污泥浆的浓缩与脱水，压滤机的水相出口连接有污水缓冲池；所述污水缓冲池经污水泵连接至后续污水处理单元。 所述斜管沉淀池分别连接第二加药装置和第三加药装置，斜管沉淀池和第二加药装置、第三加药装置之间的管道上都安有计量泵；所述斜管沉淀池底部集泥斗经污泥管道连接至第一泥浆暂存池；所述回用水箱用以存储经沉淀、过滤、吸附处置后的清洁水，所述回用水箱内配备潜水泵，连接至三级湿法振动筛、滚筒洗石机及螺旋洗砂机。 本专利技术的土壤淋洗修复系统进行土壤淋洗修复的方法的具体步骤如下:(a)进料筛分:污染土壤从料仓进料，然后经过皮带输送机进入电磁除铁器，除去污染土中的废铁和磁性颗粒，再由皮带输送机进入三级湿法振动筛，三级湿法振动筛上方的高压喷淋系统喷淋由回用水箱中过来的回用水对污染土壤进行初级冲洗，三级湿法振动筛产生的泥浆水进入第一泥浆暂存池；(b)矿洗:经过三级湿法振动筛初级淋洗和筛滤后，粒径大于1mm的砾石进入滚筒洗石机，砾石受连续螺旋叶片翻滚、推挤及物料间相互磨擦作用，表面吸附的细颗粒和污染物被洗脱进入淋洗浆液，经泵抽提进入第一泥浆暂存池，清洗干净的砾石经皮带输送机输送进入含水砾石池，含水砾石池中沥出液进入第一泥浆暂存池；粒径为1-1Omm的砂砾进入螺旋洗砂机，洗净的砂砾经皮带输送机输送进入含水粗砂池，沥出液进入第一泥浆暂存池；滚筒洗石机和螺旋洗砂机上方都有来自回用水箱的回用水对砾石和沙砾进行冲洗，产生的泥浆水都进入第一泥浆暂存池；第一泥浆暂存池内的泥浆经渣浆泵送至孔径为1_的高频振动筛，粒径大于Imm的筛上物进入螺旋洗砂机，经摩擦清洗后出料至含水粗砂池；粒径小于Imm的浆液透过筛孔进入第二泥浆暂存池；(c)污泥脱水:粒径小于1_的浆液经第二泥浆暂存池分离后，上层污水进入污水缓冲池，下层泥浆经气动隔膜泵进入板框压滤机，在隔膜泵的强压力推送挤压下水分经滤布过滤后外排进入污水缓冲池，细粒脱水后被压滤成泥饼；(d)污水处理回用:污水缓冲池中的污水经污水泵打入斜管沉淀池，经沉淀后的上层污水进入石英砂过滤罐过滤掉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统，其特征在于：所述的淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元：进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元；所述进料筛分单元包括顺次相连的料仓（1）、电磁除铁器（2）及三级湿法振动筛（3）；所述矿洗单元包括：滚筒洗石机（4）、螺旋洗砂机（5）、第一泥浆暂存池（6）、高频振动筛（7）及第二泥浆暂存池（8），滚筒洗石机（4）和螺旋洗砂机（5）的前端分别与三级湿法振动筛（3）连接，滚筒洗石机（4）和螺旋洗砂机（5）的后端分别与第一泥浆暂存池（6）连接，第一泥浆暂存池（6）、高频振动筛（7）及第二泥浆暂存池（8）顺次相连；所述污泥脱水单元包括顺次相连的气动隔膜泵（9）、板框压滤机（10）及污水缓冲池（11），气动隔膜泵（9）连接第二泥浆暂存池（8）；所述污水处理回用单元包括顺次相连的斜管沉淀池（12）、石英砂过滤罐（13）、活性炭吸附罐（14）及回用水箱（15），斜管沉淀池（12）与污水缓冲池（11）连接，回用水箱（15）通过管道连接三级湿法振动筛（3）、滚筒洗石机（4）及螺旋洗砂机（5）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李书鹏，杨远强，郭丽莉，刘渊文，王亚晨，陈伟伟，
申请(专利权)人：北京建工环境修复股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11