一种修复钒污染土壤及回收钒的方法和处理设备技术

本发明专利技术涉及一种修复钒污染土壤及回收钒的方法和处理设备，所述方法包括：将钒污染土壤从第一入口加入淋洗装置，将淋洗液从第二入口加入淋洗装置，并开启振荡装置进行振荡淋洗修复；打开第一闸阀，将淋洗液通过第二出口流入固定装置中，同时将淋洗装置中的修复后的清洁土壤从第一出口取出；将固定装置中的环境设置为密闭的厌氧环境，进行微生物固定还原反应；打开第二闸阀，将固定装置中还原后的淋洗液流入过滤装置，对淋洗液进行过滤；回收过滤沉淀的钒，并将过滤后的淋洗液加入淋洗装置中重复利用。本发明专利技术通过淋洗修复技术和微生物固定技术相结合，达到了高效去除土壤中的钒及从淋洗液中回收钒的目的，同时淋洗液的再利用避免了淋洗液的浪费。

Method and equipment for repairing vanadium contaminated soil and recovering vanadium

Method and apparatus of the present invention relates to a soil remediation and recovery of vanadium vanadium, the method includes: the device of vanadium contaminated soil from the first entrance to the leaching, the liquor from the entrance to the second leaching device, and open the oscillation device oscillation leaching repair; open the gate first, the liquor exports by second into the fixing device, at the same time will repair the device in the cleaning after leaching soil removed from the first outlet; set fixing device in closed environment for anaerobic environment, microbial fixed reduction; open the second valve, the fixing device in the eluent after reduction into the filter, filter the eluent; recovery filtration and precipitation of vanadium, and the leaching liquid filtered into recycling leaching device. The invention combines the leaching remediation and microbial immobilization technology, to achieve the efficient removal of vanadium and vanadium recovery from the eluent, and eluent reuse avoids the waste liquor.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钒污染土壤的修复
，特别涉及一种修复钒污染土壤及回收钒的方法和处理设备。
技术介绍
钒是一种广泛分布于地壳的元素，目前广泛应用于冶金、国防、化工、机械、电子、汽车、船舶及轻工等工业领域。环境中钒的来源可以分为自然来源和人为来源。自然来源包括天然岩石的风化，人为来源主要是矿石的开采以及石油等燃料的燃烧。根据我国现行的毒性分级方法(LD50)得到钒为中～高毒性。矿业活动释放的高含量的钒进入土壤后，经过物理、化学等一系列的变化，可以经由植物等的吸收进入食物链循环，从而影响危害人体健康。现有技术中，钒污染土壤的修复与治理方法很多，例如改土法、电化法及玻璃化技术等工程治理措施，利用生物主体或组分进行治理的生物修复技术，通过投施改良剂及抑制剂等化学治理措施。虽然现有技术中钒污染土壤的修复及治理的方法虽多，但各自都存在着不可避免的缺点，且无法同时完成金属钒的回收。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术的不足提供了一种修复钒污染土壤及回收钒的方法和处理设备，通过结合淋洗和微生物固定的方法，可以达到高效去除土壤中的钒，并从淋洗液中回收钒的目的。一方面，本专利技术提供了一种修复钒污染土壤及回收钒的处理设备，包括：淋洗装置、固定装置和处理装置；所述淋洗装置，用于钒污染土壤的修复；包括第一入口和第二入口，钒污染土壤和淋洗液分别通过所述第一入口和所述第二入口装入所述淋洗装置；其中，淋洗装置内还设置有振荡装置，用于加快钒污染土壤的修复；所述固定装置，用于利用土壤中的土著微生物将淋洗液中的五价钒还原为四价钒；所述淋洗装置和所述固定装置之间的管道上设置有第一闸阀，用于控制修复钒污染土壤后的淋洗液从所述淋洗装置流入所述固定装置；所述过滤装置，用于通过过滤将沉积形式存在的四价钒从淋洗液中去除，并将过滤后的淋洗液回收再利用；所述固定装置和所述过滤装置之间的管道上设置有第二闸阀，用于控制还原后的淋洗液从所述固定装置流入所述过滤装置。优选地，所述过滤装置和所述淋洗装置之间设置有管道，过滤后的淋洗液直接通过管道流入所述淋洗装置中再次利用。优选地，所述淋洗装置中振荡装置的振荡频率为50～150r/min。优选地，所述固定装置内为密闭的厌氧环境。优选地，所述淋洗装置还包括第一取样口，用于取样检测钒污染土壤修复情况。优选地，所述固定装置还包括第二取样口，用于取样检测淋洗液中五价钒的还原情况。优选地，所述过滤装置还包括第三取样口，用于取样检测淋洗液中四价钒的去除情况。另一方面，本专利技术提供了一种如第一方面所述的处理装置修复钒污染土壤及回收钒的方法，包括以下步骤：步骤110，将钒污染土壤从第一入口加入淋洗装置，将淋洗液从第二入口加入淋洗装置，并开启振荡装置进行振荡淋洗修复；步骤120，打开第一闸阀，将淋洗液通过第二出口流入固定装置中，同时将淋洗装置中的修复后的清洁土壤从第一出口取出；步骤130，将固定装置中的环境设置为密闭的厌氧环境，进行微生物固定还原反应；步骤140，打开第二闸阀，将固定装置中还原后的淋洗液流入过滤装置，对淋洗液进行过滤；步骤150，回收过滤沉淀的钒，并将过滤后的淋洗液加入淋洗装置中重复利用。优选地，所述淋洗液为有机酸溶液。优选地，所述振荡淋洗时间为2～24h。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的处理设备和方法，可以将土壤修复及钒回收，以及淋洗液的再利用结合起来，即通过结合淋洗与微生物固定的方法，可以达到高效去除土壤中的钒及从淋洗液中回收钒的目的；淋洗液为有机酸，能通过螯合作用与金属钒生成可溶性的螯合物促进钒金属离子的解吸；同时，有机酸溶液中H+通过离子交换等方式达到淋洗的目的；生物固定是借助土壤中土著微生物的厌氧还原能力，将淋洗液中的五价钒还原为四价钒；通过过滤将沉淀形式存在的四价钒从淋洗液中去除，从而实现污染土壤的修复及金属钒的回收。采用本专利技术中的方法对土壤中钒的去除率可以达到65～75％，对金属钒的回收可达到85～90％。附图说明以下，结合附图来详细说明本专利技术的实施方案，其中：图1为本专利技术实施例提供的修复钒污染土壤及回收钒的处理装置示意图；图2为本专利技术实施例提供的修复钒污染土壤及回收钒的方法流程示意图。具体实施方式下面通过附图和具体的实施例，对本专利技术进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本专利技术，即并不意于限制本专利技术的保护范围。本部分对本专利技术实验中所使用到的材料以及试验方法进行一般性的描述。虽然为实现本专利技术目的所使用的许多材料和操作方法是本领域公知的，但是本专利技术仍然在此作尽可能详细描述。本领域技术人员清楚，在上下文中，如果未特别说明，本专利技术所用材料和操作方法是本领域公知的。当本专利技术实施例提及“第一”、“第二”等序数词时，除非根据上下文其确实表达顺序之意，应当理解为仅仅起区分的作用。图1为修复钒污染土壤及回收钒的处理装置示意图。如图1所述，该实施例提供的处理装置包括，淋洗装置1、固定装置2和处理装置3；所述淋洗装置1，用于钒污染土壤的修复；包括第一入口11和第二入口12，钒污染土壤和淋洗液分别通过所述第一入口11和所述第二入口12装入所述淋洗装置；其中，淋洗装置内还设置有振荡装置(未示出)，用于加快钒污染土壤的修复。优选地，在实际应用中，所述振荡装置的振荡频率为50～150r/min，最优选为150r/min。淋洗装置的有效容积优选为1000～2000L，最优选为1500L。在一个示例中，所述淋洗装置1还包括第一取样口(未示出)，用于在振荡淋洗过程可随时取样检测钒污染土壤修复情况。需要指出的是，所述淋洗装置还包括第一出口13和第二出口14，当土壤修复达到预设标准要求时，停止淋洗，打开第二出口14将淋洗液排出淋洗装置，即通过淋洗液通过第二出口14流入固定装置2中，然后将修复后清洁土壤从第一出口13取出。所述固定装置2，用于利用土壤中的土著微生物将淋洗液中的五价钒还原为四价钒；所述淋洗装置1和所述固定装置2之间管道上设置有第一闸阀4，用于控制修复钒污染土壤后的淋洗液从所述淋洗装置1流入所述固定装置2。因为此过程应用的是微生物固定作用，即借助土壤中的土著微生物的厌氧还原能力，将淋洗液中的五价钒还原为四价钒，因此在还原过程中需要固定装置2内保证为密闭的厌氧环境。在一个示例中，所述固定装置2还包括第二取样口(未示出)，用于取样检测淋洗液中五价钒的还原情况。当淋洗液还原达到预设标准要求时，将淋洗液排入所过滤装置3中，进行进一步处理。所述过滤装置3，用于通过过滤将沉积形式存在的四价钒从淋洗液中去除，并将过滤后的淋洗液回收再利用；所述固定装置2和所述过滤装置3之间管道上设置有第二闸阀5，用于控制还原后的淋洗液进入从所述固定装置流入所述过滤装置。在一个示例中，所述过滤装置3还包括第三取样口(未示出)，用于取样检测淋洗液中四价钒的去除情况。当过滤后的淋洗液达到预设标准要求时，将过滤后的淋洗液回收再利用。优选地，所述过滤装置3和所述淋洗装置1之间设置有管道，过滤后的淋洗液直接通过管道流入所述淋洗装置1中再次利用。相对于现有技术，本专利技术实施例提供的处理设备，可以将土壤修复及钒回收，以及淋洗液的再利用结合起来，即通过结合淋洗与微生物固定的方法，可以达到高效去除土壤中的钒及从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种修复钒污染土壤及回收钒的处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：淋洗装置、固定装置和过滤装置；所述淋洗装置，用于钒污染土壤的修复；包括第一入口和第二入口，钒污染土壤和淋洗液分别通过所述第一入口和所述第二入口装入所述淋洗装置；其中，淋洗装置内还设置有振荡装置，用于加快钒污染土壤的修复；所述固定装置，用于利用土壤中的土著微生物将淋洗液中的五价钒还原为四价钒；所述淋洗装置和所述固定装置之间的管道上设置有第一闸阀，用于控制修复钒污染土壤后的淋洗液从所述淋洗装置流入所述固定装置；所述过滤装置，用于通过过滤将沉积形式存在的四价钒从淋洗液中去除，并将过滤后的淋洗液回收再利用；所述固定装置和所述过滤装置之间的管道上设置有第二闸阀，用于控制还原后的淋洗液从所述固定装置流入所述过滤装置。

【技术特征摘要】
1.一种修复钒污染土壤及回收钒的处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：淋洗装置、固定装置和过滤装置；所述淋洗装置，用于钒污染土壤的修复；包括第一入口和第二入口，钒污染土壤和淋洗液分别通过所述第一入口和所述第二入口装入所述淋洗装置；其中，淋洗装置内还设置有振荡装置，用于加快钒污染土壤的修复；所述固定装置，用于利用土壤中的土著微生物将淋洗液中的五价钒还原为四价钒；所述淋洗装置和所述固定装置之间的管道上设置有第一闸阀，用于控制修复钒污染土壤后的淋洗液从所述淋洗装置流入所述固定装置；所述过滤装置，用于通过过滤将沉积形式存在的四价钒从淋洗液中去除，并将过滤后的淋洗液回收再利用；所述固定装置和所述过滤装置之间的管道上设置有第二闸阀，用于控制还原后的淋洗液从所述固定装置流入所述过滤装置。2.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述过滤装置和所述淋洗装置之间设置有管道，过滤后的淋洗液直接通过管道流入所述淋洗装置中再次利用。3.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述淋洗装置中振荡装置的振荡频率为50～150r/min。4.根据权利要求1所述的处理设备，其特征在于，所述固定装置内为密闭的厌氧环境。5.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝刚，曹学龙，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11