本发明专利技术公开了一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法，包括钻进搅拌机构和药剂配置输送机构，钻进搅拌机构包括机架和安装在机架上的钻杆，钻杆的中部设有输料通道；药剂配置输送机构包括灰罐、粉体发射器和空气压缩装置，灰罐进气口与空气压缩装置出气口相连，灰罐出料口与粉体发射器进料口相连；粉体发射器进气口与空气压缩装置出气口相连，输料通道进料口分别连接粉体发射器出料口和空气压缩装置出气口。本发明专利技术可实现在搅拌破碎土壤的同时对土壤进行注药，使药剂与土壤均匀混合，固化稳定化淤泥质重金属砷污染土壤，降低污染土壤的毒性和迁移性，提高其承载力，便于修复达标后土壤原位监管或异位安全填埋。于修复达标后土壤原位监管或异位安全填埋。于修复达标后土壤原位监管或异位安全填埋。
【技术实现步骤摘要】
一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法
[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法。
技术介绍
[0002]随着我国城市化和工业化进程的推进，有色金属冶炼等涉重金属行业得到了飞速发展，但其随之产生了大量重金属污染土壤和冶炼废渣。因以前企业粗放式开发及监督管理不到位，部分重金属污染土壤和冶炼废渣随意堆弃在地势低洼处，由于长年浸泡且与周边土壤混合，呈现出一种高含水率（50%~60%）、淤泥状的特点。
[0003]针对淤泥状、污染深度大（>12m）的重金属砷污染土壤修复，现有的修复方法以及其缺陷为：常规的异位固化稳定化工艺需通过集水明排、降水井等方法对土壤进行降水预处理后开挖处置；但其降水周期长，开挖工程量极大，运输过程中极易引发二次污染。
[0004]基于旋喷桩的土壤原位修复主要通过钻头高压喷射药液切割破坏土体，实现药液与污染土壤搅拌反应；但，此类方法主要依靠土壤本身渗透性质，对于低渗透性的淤泥状污染土壤则不能实现药剂与土壤充分混合，修复效果较差，治理成本高。
[0005]原位搅拌头修复搅拌程度相对均匀，但只具备搅拌功能无破碎能力，且国内应用深度多在10m以内，整体修复成本高。
技术实现思路
[0006]针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置及修复方法。
[0007]本专利技术公开了一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置，包括：钻进搅拌机构，所述钻进搅拌机构包括机架和安装在所述机架上的钻杆，所述钻杆的中部设有输料通道；药剂配置输送机构，所述药剂配置输送机构包括灰罐、粉体发射器和空气压缩装置，所述灰罐进气口与所述空气压缩装置出气口相连，所述灰罐出料口与所述粉体发射器进料口相连；所述粉体发射器进气口与所述空气压缩装置出气口相连，所述输料通道进料口分别连接所述粉体发射器出料口和所述空气压缩装置出气口。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述输料通道进料口设置在所述钻杆的上端，所述输料通道出料口设置的所述钻杆的下端侧壁。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，所述钻杆的钻头为上下双层钻头结构；上层钻头为若干径向固定的条板桨叶，所述条板桨叶相对所述钻杆的横截面倾斜设置且倾斜夹角为15
°
~20
°
；下层钻头为以所述钻杆为轴心线的螺旋桨叶，所述螺旋桨叶螺旋直径40~80cm。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述灰罐进气口通过第一气路管道与所述空气压缩装
置出气口相连，所述第一气路管道上设有第二阀门；所述灰罐出料口通过第一灰路管道与所述粉体发射器进料口相连，所述第一灰路管道上设有第一阀门。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述粉体发射器包括罐体和发射体；所述罐体进料口与所述灰罐出料口相连，所述罐体出料口与所述发射体进料口相连；所述发射体进气口通过第二气路管道与所述空气压缩装置出气口相连，所述第二气路管道上设有第三阀门；所述发射体出料口通过第二灰路管道与所述输料通道进料口相连，所述第二灰路管道上设有第四阀门；所述输料通道进料口还通过第三气路管道与所述空气压缩装置出气口相连，所述第三气路管道上设有第五阀门。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述罐体上安装有压力表和排气阀门，所述罐体出料口与所述发射体进料口之间设有螺旋输送机。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，所述空气压缩装置包括相互连通的空气压缩机和储气罐，所述空气压缩装置出气口位于所述储气罐上。
[0014]本专利技术还公开了一种淤泥质重金属砷污染土壤的原位修复方法，包括：对施工区域进行止水帷幕和排水沟建设；对施工区域进行测量和放样；原位修复装置对搅拌孔对位；向原位修复装置的灰罐内加装稳定化药剂；通过钻杆搅动污染土壤，并控制阀组向污染土壤内喷射稳定化药剂；通过钻杆重复在下沉和提升中搅动土壤；预设时间后，向原位修复装置的灰罐内加装固化药剂；通过钻杆对已经搅拌有稳定化药剂的土壤再次搅动，并控制阀组向污染土壤内喷射固化药剂；通过钻杆再次重复在下沉和提升中搅动土壤；完成修复。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述喷射稳定化药剂或者固化药剂，包括：向原位修复装置送料5
‑
6秒后，原位修复装置按照0.7
‑
0.9m/min的速度旋转提升进行搅动和喷料，喷射压力控制在0.4
‑
0.6Mpa。
[0016]作为本专利技术的进一步改进，所述稳定化药剂包括pH调节剂、氧化剂和铁基络合剂，所述pH调节剂、氧化剂和铁基络合剂的粒径小于0.25mm，所述铁基络合剂和氧化剂含水率小于10%；所述固化药剂包括水泥。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术可实现在搅拌破碎土壤的同时对土壤进行注药，使药剂与土壤充分均匀混合，固化稳定化淤泥质重金属砷污染土壤，降低污染土壤的毒性和迁移性，提高其承载力，便于修复达标后土壤原位监管或异位安全填埋；特别适用于低渗透性淤泥状污染土壤，无需大规模降水预处理，且适用修复深度大，最大可达20m；本专利技术通过钻进搅拌机构和药剂配置输送机构的配合，能够更好的将稳定化药剂输送到钻杆的下端，在钻进搅拌装置对被污染土体破坏同时将药剂混合其中，能够实现药剂和土壤的充分搅拌混合，显著提高修复效果，降低治理成本。
附图说明
[0018]图1为本专利技术一种实施例公开的淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置的结构示意图；图2为本专利技术一种实施例公开的原位修复装置的双层钻头的结构示意图；图3为本专利技术一种实施例公开的淤泥质重金属砷污染土壤的原位修复方法的工艺流程图。
[0019]图中：1、机架；2、钻杆；3、灰罐；4、罐体；5、发射体；6、第一灰路管道；7、第一阀门；8、第一气路管道；9、第二阀门；10、第二气路管道；11、第三阀门；12、第四阀门；13、第三气路管道；14、第五阀门；15、空气压缩机；16、螺旋输送机；17、压力表；18、排气阀门；19、第二灰路管道；20、储气罐；21、上层钻头；22、下层钻头。
具体实施方式
[0020]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0021]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细描述：如图1、2所示，本专利技术提供一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置，包括：钻进搅拌机构和药剂配置输送机构；其中，钻进搅拌机构包括机架1和安装在机架1上的钻杆2，钻杆2的中部设有输料通道，输料通道进料口设置在钻杆2的上端，输料通道出料口设置的钻杆2的下端侧壁；钻杆2的下端部设有钻头，优选钻头为上下双层钻头结构；上层钻头21为若干径向固定的条板桨叶，条板桨本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种淤泥质重金属砷污染土壤原位修复装置，其特征在于，包括：钻进搅拌机构，所述钻进搅拌机构包括机架和安装在所述机架上的钻杆，所述钻杆的中部设有输料通道；药剂配置输送机构，所述药剂配置输送机构包括灰罐、粉体发射器和空气压缩装置，所述灰罐进气口与所述空气压缩装置出气口相连，所述灰罐出料口与所述粉体发射器进料口相连；所述粉体发射器进气口与所述空气压缩装置出气口相连，所述输料通道进料口分别连接所述粉体发射器出料口和所述空气压缩装置出气口。2.如权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于，所述输料通道进料口设置在所述钻杆的上端，所述输料通道出料口设置的所述钻杆的下端侧壁。3.如权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于，所述钻杆的钻头为上下双层钻头结构；上层钻头为若干径向固定的条板桨叶，所述条板桨叶相对所述钻杆的横截面倾斜设置且倾斜夹角为15
°
~20
°
；下层钻头为以所述钻杆为轴心线的螺旋桨叶，所述螺旋桨叶螺旋直径40~80cm。4.如权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于，所述灰罐进气口通过第一气路管道与所述空气压缩装置出气口相连，所述第一气路管道上设有第二阀门；所述灰罐出料口通过第一灰路管道与所述粉体发射器进料口相连，所述第一灰路管道上设有第一阀门。5.如权利要求1所述的原位修复装置，其特征在于，所述粉体发射器包括罐体和发射体；所述罐体进料口与所述灰罐出料口相连，所述罐体出料口与所述发射体进料口相连；所述发射体进气口通过第二气路管道与所述空气压缩装置出气口相连，所述第二气路管道上设有第三阀门；所述发射体出料口通过第二灰路管道与所述输料通道进料口相连，所述第二...
【专利技术属性】
技术研发人员：常松果，王根，闵玉涛，苗竹，李淑彩，徐长林，倪鑫鑫，王腾飞，赵雪勇，刘新，
申请(专利权)人：北京高能时代环境修复有限公司，
类型：发明
国别省市：
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