[发明专利]一种适用于高含水率重金属污染黏土的淋洗系统及方法

说明书

本发明涉及一种适用于高含水率污染黏土的淋洗系统及其淋洗方法，依次包含一级淋洗分级系统(1)、二级淋洗分级系统(2)、三级淋洗分级系统(3)、废水处理系统(4)、药剂配制系统(5)；经筛分机筛分过后，粒径不大于5cm的污染土壤，直接进料至一级淋洗分级系统，然后由自吸泵依次泵入二级淋洗分级系统和三级淋洗分级系统，最后上层出水进入废水处理设备后循环利用，污染土壤经三级淋洗分级系统后分为粗砂、中砂和细砂。

技术领域

本发明属于生态环境修复领域，具体涉及一种适用于高含水率重金属污染黏土的淋洗系统及方法。

背景技术

由于重金属具有隐蔽性和生物难降解性，一旦进入土壤中很难去除，目前生态修复领域常用的重金属污染土壤修复思路主要分为两种，一种是将土壤中重金属转化成更加稳定状态，减少迁移；另一种是将重金属从土壤中提取出来。目前常用的生态修复工程应用技术有固化/稳定化技术、钝化技术和植物富集提取技术、土壤淋洗技术等。随着工程应用实践发现，第一种将土壤中重金属转化为更加稳定状态的思路，在实际应用过程中具有较大不确定性，主要原因是由于重金属没有从土壤中去除，之前转化为稳定状态的重金属随着时间的推移，周围环境的改变会重新转回到不稳定状态；第二种将重金属从土壤中去除的思路逐渐受到人们的重视。将重金属从土壤中去除的技术主要有植物提取技术和土壤淋洗技术，由于前者依托于植物生长，具有见效慢，气候影响大等不利因素，土壤淋洗技术被认为是土壤中重金属去除的快速有效方法。

授权公告号CN 104610973 B的发明专利提出了修复铬污染土壤的淋洗剂及方法，该专利提供了一种超声强化淋洗条件下对粘土中总铬具有较好修复效果的淋洗剂，但是没有提出一整套适用的淋洗系统。授权公告号CN 104889150 B的发明专利提供了一种重金属污染土壤的化学淋洗工艺，该工艺通过破碎、搅拌、筛分、淋洗、旋流分离、化学沉淀等步骤实现，该工艺对于含水率较低的砂土具有较好的淋洗效果，但是对于含水率较高，土质黏度较大的污染土壤，工艺前端的破碎、搅拌难以达到预定的效果。授权公告号CN 105772497 B的发明专利针对土壤异位淋洗在小粒径级别土壤污染修复上的不足，提出了一种能够适用于不同污染物类型、不同粒径级别土壤修复的异位淋洗成套设备，该设备主要包含湿式筛分机构、螺旋分级机构、淋洗修复机构、废水处理机构和废水回收利用机构。申请公布号为CN 109794500 A的发明专利公开了一种重金属污染土壤序批式淋洗处理装置。上述两篇发明专利均在某些方面进行了改造升级，解决了现场遇到的一些实际问题，但是对于含水率较高的黏土仍然难以发挥较好的淋洗效果。

我国幅员辽阔，南北土壤差异性非常大，北方以砂土为主，南方主要是粘土，并且南北方气候差异造成南方地下水远比北方丰富。基于以上原因，我们在实际修复工程中同样的技术，针对不同类型的土壤，对修复设备的要求也不一样，例如，我国南方污染场地中，地下水常见水位在0.5-1.5m左右，在采用异地淋洗修复技术时，经常发现挖掘出的污染土壤含水率高，黏性大，常见土壤淋洗设备很难有效发挥作用。因此，发明一种能够适用于高含水率污染黏土的淋洗系统及方法显得非常有必要。

发明内容

本发明目的在于解决污染场地修复过程中，针对含水率高且黏性大的污染土壤提供一种高效可行的淋洗系统及方法。本发明内容受城市生活污水处理厂中的沉砂池工艺启发：高含水率污染黏土中的污染物在常规淋洗设备中很难去除，如果采用二沉池工艺直接将高含水率的黏土在装有淋洗剂的水池中，通过外加动力将土壤分级淋洗、泥水分离的方式去除土壤中的污染物。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种适用于高含水率污染黏土的淋洗系统，依次包含一级淋洗分级系统1、二级淋洗分级系统2、三级淋洗分级系统3、废水处理系统4、药剂配制系统5；经筛分机筛分过后，粒径不大于5cm的污染土壤，直接进料至一级淋洗分级系统，然后由自吸泵依次泵入二级淋洗分级系统和三级淋洗分级系统，最后上层出水进入废水处理设备后循环利用，污染土壤9经三级淋洗分级系统后分为粗砂16、中砂17和细砂18。