[发明专利]一种萃取土壤中重金属的修复装置及方法

说明书

本发明公开了一种萃取土壤中重金属的修复装置，包括土样处理系统，土样处理系统的出口连接有超声波强化萃取系统，超声波强化萃取系统的出泥口连接有泥水分离系统，超声波强化萃取系统的出水口连接有萃取液处理再利用系统，且泥水分离系统的回收水连接至萃取液处理再利用系统的入口处，萃取液处理再利用系统的回收水连接至超声波强化萃取系统的入水口。本发明既能高效萃取土壤中重金属又能便捷回收利用萃取剂降低修复成本减少环境二次污染。

技术领域

本发明属于土壤重金属污染修复领域，具体涉及一种萃取土壤中重金属的修复装置及方法。

背景技术

土壤是人类赖以生存和发展的最主要的自然资源之一。随着人类社会经济的发展，由于大气干湿沉降、污水灌溉以及农药化肥大量使用等我国土壤污染日趋严重。据环保部官方报道，我国耕地约有1/5受到不同程度污染，其中镉为主要污染物之一。土壤污染已严重威胁到国家粮食安全，若不合理控制，则污染物通过食物链传递对人体健康造成巨大影响。

传统的客土、换土或深耕翻土等物理修复手段虽然处理速度快，效果显著，但污染土并未得到处理，只是将重金属深翻到土壤深处或转移至其他地方。利用植物或微生物联合修复方法虽然可将重金属提取出来，但是该方法处理周期长，重金属残留量大，成本相对较高。虽然利用固化/稳定化技术可将土壤中的重金属固定，降低其生物有效性和迁移性，但是适用土壤类型较窄，不适用于农田或修复后再种植的场地。

异位土壤淋洗/萃取修复技术是一种物理化学分离技术，可有效地将污染物从土壤中移除，降低对地下水污染的潜在风险，修复效率高，治理成本低，而且易于实现系统控制和废弃物减量化，己成为污染土壤快速修复技术研究的热点方向之一。但面临的问题是传统搅拌萃取操作时间长，萃取不完全，而且一些高效萃取剂(如螯合试剂、表面活性剂)不易重复利用，萃取剂残留在土壤中易对环境造成二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种萃取土壤中重金属的修复装置及方法，以克服现有技术中的问题，本发明既能高效萃取土壤中重金属又能便捷回收利用萃取剂。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种萃取土壤中重金属的修复装置，包括土样处理系统，土样处理系统的出口连接有超声波强化萃取系统，超声波强化萃取系统的出泥口连接有泥水分离系统，超声波强化萃取系统的出水口连接有萃取液处理再利用系统，且泥水分离系统的回收水连接至萃取液处理再利用系统的入口处，萃取液处理再利用系统的回收水连接至超声波强化萃取系统的入水口。

进一步地，所述的土样处理系统包括土样粉碎机，土样粉碎机的出口端连接有滚筒筛，滚筒筛的出口端通过传送带连接至超声波强化萃取系统的进料口。

进一步地，所述的超声波强化萃取系统包括淋洗槽，进料口设置在淋洗槽的一侧，淋洗槽的另一侧通过淋洗槽排水口连接至萃取液处理再利用系统，淋洗槽的顶部设有淋洗槽布水器，淋洗槽布水器的顶部设有入水口，淋洗槽布水器的下部设有带有超声波探头的浆式搅拌器，淋洗槽的底部通过淋洗槽排泥口连接至泥水分离系统。

进一步地，所述的泥水分离系统包括设置在淋洗槽排泥口下侧的水力旋流分离器，水力旋流分离器的底部通过水力旋流分离器排泥口连接至修复后土壤回收池，水力旋流分离器的一侧通过水力旋流分离器排水口连接有集水池，集水池的出口端连接至萃取液处理再利用系统的入口处。

进一步地，所述的萃取液处理再利用系统包括过滤设备，过滤设备的顶部设置有过滤设备布水器，淋洗槽排水口和集水池的出口端均连接至过滤设备布水器的顶部入口，过滤设备的底部通过过滤设备排水口连接至离子交换树脂罐，离子交换树脂罐的顶部设有离子交换树脂罐布水器，过滤设备排水口连接至离子交换树脂罐布水器的顶部入口，离子交换树脂罐的底部通过离子交换树脂罐排水口连接有萃取液集水池，萃取液集水池的出口端连接至淋洗槽布水器顶部的入水口。

进一步地，淋洗槽排水口和集水池的出口端均通过增压泵连接至过滤设备布水器的顶部入口。