一种重金属污染泥浆的安定化处理装置及处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出的是一种重金属污染泥浆的安定化处理装置及处理方法，其结构包括装置本体、旋切器、旋切器动力轴、微纳米气泡水管路、泥浆排出管路、微纳米气泡水制作及添加装置、分析装置、泥浆泵；其中装置本体的中心部设有旋切器动力轴，旋切器动力轴的底端设有旋切器，旋切器可以旋切器动力轴为轴心旋转；旋切器动力轴的左侧设有微纳米气泡水管路，右侧设有泥浆排出管路；微纳米气泡水制作及添加装置设于微纳米气泡水管路的管线上，分析装置和泥浆泵依次设于泥浆排出管路的管线上。优点：1）采用微纳米气泡水提高氧化速率；2）采用旋切器使微纳米气泡水与建筑泥浆充分混合处理均匀；3）不需要设置额外的临时放置场地或处理措施。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染泥浆的安定化处理装置及处理方法
本专利技术涉及的是一种重金属污染泥浆的安定化处理装置及处理方法，属于建筑污染处理

技术介绍
在地层非开挖工法施工过程中，使用封闭式机械施工方法产生的建筑泥浆（包括泥水和微细土粒子）通常会含有砷，氰化物，汞，六价铬，铅，镉，氟和硼等有害物质，主要为重金属，因此不能将其释放到环境中。现有技术中具体采取的措施，包括在建筑泥浆中添加重金属固化剂的方法，将含重金属土壤与空气中的长时间氧反应的临时放置的方法，及将重金属变换为难以溶出的形态的方法等。然而重金属固化剂成本偏高，且需要设置临时放置场所用于反应，为了防止重金属的临时放置和施工时污泥飞散，有时还需要设置相应的设施，大大提高施工成本和工程周期；此外，在临时放置时，重金属固化反应依赖于空气氧化，需要一定时间，并且因建筑污泥表面层与内部空气接触的程度不同，在多数情况下重金属的固化沉降处理并不均匀，净化效率低下。
技术实现思路
本专利技术提出的是一种重金属污染泥浆的安定化处理装置及处理方法，其目的在于克服现有技术中处理重金属污染泥浆成本高、周期长、效率低的缺陷，提供一种快速处理、成本低且均匀化的建设重金属泥浆处理装置及方法。本专利技术的技术解决方案：一种重金属污染泥浆的安定化处理装置，其结构包括装置本体1，旋切器2，旋切器动力轴3，微纳米气泡水管路4，泥浆排出管路5，微纳米气泡水制作及添加装置A，分析装置B，泥浆泵C；其中装置本体1的中心部设有旋切器动力轴3，旋切器动力轴3的底端设有旋切器2，旋切器2可以旋切器动力轴3为轴心旋转；旋切器动力轴3的左侧设有微纳米气泡水管路4，右侧设有泥浆排出管路5；微纳米气泡水制作及添加装置A设于微纳米气泡水管路4的管线上，分析装置B和泥浆泵C依次设于泥浆排出管路5的管线上。本专利技术的优点：1）采用充满微纳米氧气气泡的微纳米气泡水作为固化用水，并采用用pH调节剂进一步提高建筑泥浆中重金属离子的氧化速率；2）将挖掘旋切器同时作为搅拌混合器，使微纳米气泡水与建筑泥浆充分混合，固化处理较为均匀；3）不需要设置额外的临时放置场地，也不需要设置防止泥土飞散的措施，或额外提供重金属溶出设施。附图说明附图1是重金属污染泥浆的安定化处理装置结构示意图。附图2是微纳米气泡水制作及添加装置结构示意图。图中1是装置本体，2是旋切器，3是旋切器动力轴，4是微纳米气泡水管路，5是泥浆排出管路，6是泥浆蓄积腔体，A是微纳米气泡水制作及添加装置，B是分析装置，C是泥浆泵；A1是管线混合器，A11是pH调整器槽，A2是1号蓄水槽，A3是微纳米气泡发生器，A33是氧气发生器，A4是2号蓄水槽2，A5是压力添加装置。具体实施方式如图1所示，一种重金属污染泥浆的安定化处理装置，其结构包括装置本体1，旋切器2，旋切器动力轴3，微纳米气泡水管路4，泥浆排出管路5，微纳米气泡水制作及添加装置A，分析装置B，泥浆泵C；其中装置本体1的中心部设有旋切器动力轴3，旋切器动力轴3的底端设有旋切器2，旋切器2可以旋切器动力轴3为轴心旋转；旋切器动力轴3的左侧设有微纳米气泡水管路4，右侧设有泥浆排出管路5；微纳米气泡水制作及添加装置A设于微纳米气泡水管路4的管线上，分析装置B和泥浆泵C依次设于泥浆排出管路5的管线上。其中微纳米气泡水制作及添加装置A是利用从外部供给的水作为原料而生成、供给微纳米气泡水的装置，分析仪B用于测量泥浆的氢离子浓度（pH），氧化还原电位（Eh）和溶解氧浓度（DO），泥浆泵C用于输送泥浆蓄积腔体中积聚的泥浆，通过泵等输送机构将泥浆通过泥浆排出管路5输送到井口侧。如图2所示，所述的微纳米气泡水制作及添加装置A包括管线混合器A1，pH调整器槽A11，pH蓄水槽A2，微纳米气泡发生器A3，氧气发生器A33，微纳米气泡蓄水槽A4，压力添加装置A5；其中管线混合器A1、pH蓄水槽A2、微纳米气泡发生器A3、微纳米气泡蓄水槽A4、压力添加装置A5自上而下通过微纳米气泡水管路4依次连接，pH调整器槽A11的输出口连接管线混合器A1的输入口，氧气发生器A33的输出口连接微纳米气泡发生器A3的输入口。其中pH调整器槽A11用于储存pH调整剂，便于调整微纳米气泡水的pH值，以提高氧微纳米泡水的氧化能力；管线混合器A1用于将外部供水与pH调整剂混合；氧气发生器A33用于向微纳米气泡发生器A3供应氧气，微纳米气泡发生器A3用于产生微纳米气泡，提高污泥中的重金属与氧气的反应效率；压力添加装置A5用于将微纳米气泡水加压喷出；pH蓄水槽A2、微纳米气泡蓄水槽A4用于储存反应中间过程的固化用水。采用该装置对重金属污染泥浆的安定化处理方法，包括如下步骤：1）将重金属污染泥浆的安定化处理装置安装固定于施工地面上，将外部供水连接微纳米气泡水管路4的顶端接口，启动装置主体1底部的旋切器2，在施工地面挖掘出一个圆柱形的泥浆蓄积腔体6，建筑泥浆积蓄在泥浆蓄积腔体6中。2）外部供水进入微纳米气泡水制作及添加装置A内部的管线混合器A1，与pH调整器槽A11供给的pH调整剂混合，进入pH蓄水槽A2；pH蓄水槽A2将pH调整后的固化用水输入微纳米气泡发生器A3，微纳米气泡发生器A3利用氧气发生器A33输入的氧气和空气混合，产生微纳米气泡，并与固化用水混合形成微纳米气泡水，暂存于微纳米气泡蓄水槽A4中；微纳米气泡水在微纳米气泡蓄水槽A4中混合均匀，通过压力添加装置A5加压，从装置本体1底部的微纳米气泡水管路4的底端接口喷出，与建筑泥浆积蓄在泥浆蓄积腔体6中通过旋切器2充分搅拌混合，使建筑泥浆内的重金属成分均匀固化沉降，提高氧化效率。在建筑泥浆中加入富氧微纳米气泡水时，建筑泥浆的氧化还原电位增大，存在于建筑泥浆中天然的铁离子通过氧化还原电势的升高转化为氢氧化铁，吸附建筑泥浆中的重金属，被吸附的重金属难以洗脱到环境中；此外，当微纳米水加入到建筑泥浆中时，由于两者在机械结构传输到地面的输送过程中混合，重金属被均匀氧化的机会增大，氧化速率也得到有效提高。例如：建筑泥浆中的砷作为砷离子（H2AsO4-或HAsO42-）存在，铁将以氧化铁（III）（Fe(OH)3）存在；氢氧化铁（III）吸附砷离子并一起沉淀，使其中砷转化成难以洗脱到环境中的形态，沉淀的氢氧化铁（III）随着泥浆的运输被输送到隧道的井口侧。3）通过泥浆泵C，将建筑泥浆通过装置本体1底部的泥浆排出管路5吸入分析装置B，分析装置B通过测量和分析泥浆的氢离子浓度、氧化还原电位和溶解氧浓度，调整微纳米气泡水的添加量，及pH调整器槽A11和氧气发生器A33的供应量，使微纳米气泡水制作及添加装置A产出的微纳米气泡水能够满足对建筑泥浆内的重金属成分充分固化的要求；将重金属固化后的泥浆通过泥浆泵C从泥浆蓄积腔体6中排出。所述的外部供水，除采用自来水之外，还可采用在挖掘现场产生的废水、冷却水、泥水等，通过再生循环处理后使用；所述的管线混合器A1和pH调整器槽A11可设于微纳米气泡发生器A3之后，在制备氧微纳米泡水之后进行pH调节；也可不安装氧气发生器A33，直接采用空气产生微纳米气泡，进一步降低处理成本；所述的泥浆输送管5也可采用带式输送机输送泥浆。当施工地泥土中天然存在的铁离子稀少时，可在微纳米气泡水中添有铁剂，更有效地促进重金本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染泥浆的安定化处理装置，其特征是包括装置本体（1），旋切器（2），旋切器动力轴（3），微纳米气泡水管路（4），泥浆排出管路（5），微纳米气泡水制作及添加装置（A），分析装置（B），泥浆泵（C）；其中装置本体（1）的中心部设有旋切器动力轴（3），旋切器动力轴（3）的底端设有旋切器（2），旋切器（2）以旋切器动力轴（3）为轴心旋转；旋切器动力轴（3）的左侧设有微纳米气泡水管路（4），旋切器动力轴（3）的右侧设有泥浆排出管路（5）；微纳米气泡水制作及添加装置（A）设于微纳米气泡水管路（4）的管线上，分析装置（B）和泥浆泵（C）依次设于泥浆排出管路（5）的管线上。

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染泥浆的安定化处理装置，其特征是包括装置本体（1），旋切器（2），旋切器动力轴（3），微纳米气泡水管路（4），泥浆排出管路（5），微纳米气泡水制作及添加装置（A），分析装置（B），泥浆泵（C）；其中装置本体（1）的中心部设有旋切器动力轴（3），旋切器动力轴（3）的底端设有旋切器（2），旋切器（2）以旋切器动力轴（3）为轴心旋转；旋切器动力轴（3）的左侧设有微纳米气泡水管路（4），旋切器动力轴（3）的右侧设有泥浆排出管路（5）；微纳米气泡水制作及添加装置（A）设于微纳米气泡水管路（4）的管线上，分析装置（B）和泥浆泵（C）依次设于泥浆排出管路（5）的管线上。2.根据权利要求1所述的一种重金属污染泥浆的安定化处理装置，其特征是所述的微纳米气泡水制作及添加装置（A）包括管线混合器（A1），pH调整器槽（A11），pH蓄水槽（A2），微纳米气泡发生器（A3），氧气发生器（A33），微纳米气泡蓄水槽（A4），压力添加装置（A5）；其中管线混合器（A1）、pH蓄水槽（A2）、微纳米气泡发生器（A3）、微纳米气泡蓄水槽（A4）、压力添加装置（A5）自上而下通过微纳米气泡水管路（4）依次连接，pH调整器槽（A11）的输出口连接管线混合器（A1）的输入口，氧气发生器（A33）的输出口连接微纳米气泡发生器（A3）的输入口。3.采用如权利要求1所述的一种重金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘新，阿布拥宗，王一卓，章一蒙，王恋，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32