[发明专利]用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备及工艺

说明书

本发明公开一种用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备及工艺，属于固体废物处理技术领域。包括反应器主体、电场系统、超声波系统、螺旋推送器和过滤层，电场系统包括电源和电场发生器，超声波系统包括超声波发生器和超声波振板，电源和超声波发生器设置在反应器主体外部，电场发生器和超声波振板设置在反应器主体中，螺旋推送器设置于反应器主体的中下部，协助土壤向前运动，过滤层设置于反应器主体的出料端，实现淋洗后上清液的过滤与排出。本发明能够对铬渣污染的土壤实施淋洗修复，在淋洗的同时，借助脉冲耦合场对淋洗后的污染物离子进行快速层析，快速排出，实现土壤无害化治理。

技术领域

本发明涉及固体废物处理领域，具体为一种用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备及工艺。

背景技术

铬渣是一类典型的环境污染物，土壤受到铬渣污染后，其中的Cr(VI)易被生物吸收，毒性很大，有很强的致癌作用，必须予以严格去除。近年来治理铬污染采用的方法包括化学法、生物法、物理法等，但去除率并不理想，而且会带来二次污染、土壤板结硬化等负面问题。土壤中Cr的存在形式主要有二种价态形式：Cr(III)和Cr(VI)，其中的Cr(III)一般认为是对人体无害。因此将Cr(VI)转化为Cr(III)，并从土壤中淋洗去除是较好的技术路线。影响土壤中Cr赋存形态的因素包括：pH、ORP、有机质、Cr的赋存形态、无机离子等。土壤对Cr(VI)的吸附效应与土壤构成性质相关。腐殖酸等有机质对Cr的去除也有影响。在土壤中构建有利于Cr(VI)向Cr(III)转化的化学体系，并促进Cr(III)、Cr(VI)从固相迁移至液相，是铬渣污染治理的关键。在低渗透系数土壤中，离子迁移困难，这也是制约土壤重金属淋洗工艺发展的瓶颈之一。借助电场、超声波场对土壤修复工艺进行强化，是很有发展前景的思路。

因此，如何提供一种用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备及工艺，成为本领域人员需要考虑的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备及工艺，能够对铬渣污染的土壤实施淋洗修复，在淋洗的同时，借助脉冲耦合场对淋洗后的污染物离子进行快速层析，快速排出，实现土壤无害化治理。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于铬渣污染土壤治理的脉冲耦合场处理设备，包括反应器主体、电场系统、超声波系统、螺旋推送器和过滤层，所述电场系统包括电源和电场发生器，所述电源和电场发生器电连接，所述超声波系统包括超声波发生器和超声波振板，所述超声波发生器和超声波振板电连接，所述电源和超声波发生器设置在反应器主体外部，所述电场发生器和超声波振板设置在反应器主体中，所述螺旋推送器设置于反应器主体的中下部，协助土壤向前运动，所述过滤层设置于反应器主体的出料端，实现淋洗后上清液的过滤与排出。

进一步的，所述反应器主体的顶部为平面，所述反应器主体的底部为倾斜面，所述反应器主体的进料端深度400～500mm，所述反应器主体的出料端深度600～700mm，所述反应器主体的进料端上部设置有土壤进料口，所述反应器主体的进料端下部设置有淋洗液进液口，所述反应器主体的出料端上部设置有出水口，所述反应器主体的出料端下部设置有土壤出料口。

进一步的，所述电场发生器包括阴极和阳极，所述电场发生器在反应器主体内左右两组布置，所述阴极、阳极为上下两层布设，所述阴极以水平方式布设；所述阳极平行于反应器底部布设，进料端上下两层电极的垂直距离为260～290mm，出料端上下两层电极的垂直距离为380～410mm，同一层电极之间的横向距离为1.2～1.6m。

进一步的，所述阴极为石墨电极，所述阳极为不锈钢管电极，电极直径为15～20mm，电场强度5～20V/cm，电压100～200V，在每个循环周期内，电场强度以阶梯式递增。

进一步的，每个所述循环周期为3min，在一个循环周期内电场强度由5V/cm逐渐均匀增至20V/cm，在循环周期的终点，电场强度突降为5V/cm，然后再开始下一个循环周期。