堆浸-臭氧协同脱氰处理系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种堆浸‑臭氧协同脱氰处理系统，包括堆土系统、臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统构成，实现了向堆积成筑堆的土壤喷淋淋洗液将土壤中氰化物溶解至淋洗液中，同时通过向淋洗液中通入臭氧使淋洗液中氰化物经过两步氧化生成对环境无害的氮气和碳酸盐的工艺处理操作；该堆浸‑臭氧协同脱氰处理系统结构简单，易操作，且处理过程中不会对附近土壤和地下水造成二次污染，脱氰效率高，同时其中的淋洗除氰系统的对淋洗废水的重复利用，节能环保。

【技术实现步骤摘要】
堆浸-臭氧协同脱氰处理系统
本技术涉及土壤修复
，特别涉及一种堆浸-臭氧协同脱氰处理系统。
技术介绍
氰化物指含有氰基的化合物，自然界中主要以无机和有机两种化合物存在，常见的无机氰化物有简单氰化物、络合氰化物、硫氰酸盐等；有机氰化物有乙腈、丙腈等腈类化合物。其中氰化氢是最常见的形态，具有苦杏仁的味道。各种形式的氰化物都具有较高的毒性，短期接触可导致呼吸急促、抽搐及其他对神经系统的影响，若长期接触会使体重骤降、影响损害甲状腺与神经，严重时甚至会致死。若使用不当，随即会产生大量含氰污染物严重威胁人类健康。由于氰根具有良好的络合、表面活性、活化性能，近年来氰化物在黄金冶炼、金属加工、电镀、有机化工等行业被广泛应用，因此也带来了土壤氰化物污染问题。氰化物在土壤中自然降解速度远远慢于其在天然水体中的降解速度，土壤剖面中氰化物的运移行为类似于土壤中易溶盐的迁移行为。在干旱、半干旱气候条件下，剖面中氰化物可在土壤表面盐壳中高度富集。土壤剖面中的粘质层可部分阻隔氰化物向潜水中运移，其结果又可导致黏质土壤层中氰化物的高度富集[7]。土壤中的氰化物对植物的生长均有严重的影响。被氰化物污染的土壤成为环境中的二次污染源，对地表环境、土地利用和地面水、地下水有长期的潜在危害。因此，迫切需要对氰化物污染的土壤进行修复。堆浸技术是一种湿法冶金方法，其能够将低品位的金、银矿、氧化铜矿或含铜废矿等物料碎至一定粒度，堆积在由沥青、混凝土或塑料等材料铺筑的防漏底垫上，用低浓度氰化物、碱性溶液、无毒溶剂或稀硫酸等溶液在矿堆上喷淋，使金、银或铜溶解，含金、银或铜的溶液，从矿堆上渗滤出来，然后用活性炭吸附、锌粉或铁粉置换沉淀等方法回收金、银或铜。吸附或置换后的尾液可返回使用。此法的优点是工艺流程简短、易于操作、规模可大可小、投资少、生产费用较低，有广泛应用的潜力。它可用于开发矿体小或品位低，或两者兼有，而不能用常规方法开发利用的矿床，如低品位金、银矿、氧化铜矿等。已公开专利CN201621328300.3公开了一种氰化物污染土壤的处理系统，该处理系统包括堆土系统、淋洗系统和处理系统；采用异位淋洗系统和方式实现，改善土壤堆内的渗滤效果。然而，该处理系统以及对应实现的修复方法存在缺陷在于：淋洗液中含有大量的氰化物，通过投加次氯酸钠氧化淋洗液中的氰化物，需要单独的氧化装置，增加了暴露风险，并且投加大量的次氯酸钠使淋洗液的盐含量不断提高，土壤中氰化物减少的同时，将吸附更多的盐，后续处理处置困难，因此有必要对含氰化物土壤的处理系统进行进一步的改进，以克服上述缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种克服上述现有处理工艺缺陷，实现堆浸-臭氧协同脱氰工艺实施的堆浸-臭氧协同脱氰处理系统。为此，本技术技术方案如下：一种堆浸-臭氧协同脱氰处理系统，包括堆土系统、臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统；其中，所述堆土系统包括汇水沟、环绕汇水沟且设置在其上方地面上的围堰、呈山坡状堆积铺设在围堰内的底垫和呈梯形台状堆积在底垫上方的含氰土壤筑堆；在邻近围堰的地面上沿圆周方向开设有多条与汇水沟形成连通的液体通道；所述淋洗除氰系统包括至少一排依次在筑堆顶面上平行且间隔排布的多根淋洗管，以及设置在所述堆土系统邻侧的带有搅拌装置的淋洗液罐、离心泵、NaOH加药箱、CHCOOH加药箱和一根竖直设置在淋洗液罐中臭氧送气管；其中，NaOH加药箱和CHCOOH加药箱分别通过送液管线连通至淋洗液罐中；淋洗液罐通过一根输液管与离心泵的进液端连接并形成连通；离心泵的出液端通过一根具有多根分支管的主管I与多根淋洗管的进液端一一连接并形成连通；淋洗液罐还通过一根淋洗液废液输送管与汇水沟连接并形成连通；所述臭氧氧化除氰系统包括臭氧发生器、风机以及多根依次沿底垫的坡面起伏方向平行间隔排布的至少一排臭氧曝气管；臭氧发生器通过一根输气管与风机的进气端连接并形成连通，风机的出气端通过一根具有多根分支管的主管II与多根臭氧曝气管的进气端以及设置在淋洗液罐内的臭氧送气管一一连接并形成连通。优选，底垫采用砂石或含氰土壤堆积形成，且其上表面铺设有一层HDPE或PVC防渗膜。优选，开设在每根臭氧曝气管上的出气孔的开孔率为30～40％，出气孔的开孔直径为1～5mm。优选，开设在每根淋洗管上的出水孔的开孔率为30～40％，出水孔的开孔直径为1～5mm。优选，在每根臭氧曝气管的外层均包覆有一层无纺布。优选，底垫所形成的斜坡与水平方向之间所成夹角为5～8°优选，筑堆的高度为1.5～4m，安息角为35～40°。该堆浸-臭氧协同脱氰处理系统实现了如下处理工艺：S1、修整筑堆场地；S2、通过淋洗管向筑堆喷淋淋洗液，使淋洗液自上而下首先逐渐浸润土壤颗粒表面，接着淋洗液向颗粒内部扩散，使颗粒间和颗粒内部的氰化物溶解于淋洗液中；与此同时，通过臭氧曝气管将含有臭氧的混合气体自下而上泵送至筑堆，使臭氧与淋洗液接触并氧化氰化物为氰酸盐，进一步氰酸盐继续与臭氧反应生成氮气和碳酸盐分别以气相和液相的形式排出土壤。具体反应过程如下所示:CN-+O3＝CNO-+O2(1)，2CNO-+3O3+H2O＝N2+2HCO3-+3O2(2)；其中，淋洗液采用氢氧化钠溶液和醋酸钠溶液混合配制而成，其pH值为10～11；混合气体为臭氧和空气的混合气体；S3、收集沉积到筑堆底部的淋洗废液，并向淋洗废液中泵送含有臭氧的混合气体至淋洗废液中的氰化物完全被氧化；该过程是考虑到在淋洗液沉积至筑堆底部的时间较短，不能保证所有的氰化物都完成两个阶段的氧化过程，完全转化为氮气和碳酸盐，因此向淋洗废液中继续通入臭氧，使氰化物完全被氧化；S4、重复上述步骤S2～S3，直至土壤中的氰化物完全被除去，即完全转化为氮气和碳酸盐的形式。与现有技术相比，该堆浸-臭氧协同脱氰处理系统结构简单，易操作，通过设置臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统，实现将土壤中的氰化物溶解后进行两步氧化后转化为对环境无害的氮气和碳酸盐，脱氰效率高，且处理过程中不会对附近土壤和地下水造成二次污染，同时其中的淋洗除氰系统的对淋洗废水的重复利用，节能环保。附图说明图1为技术的堆浸-臭氧协同脱氰处理系统的结构示意图。图中：1、筑堆，2、底垫，3、汇水沟，4、臭氧发生器，5、风机，6、臭氧送气管，7、搅拌器，8、pH计，9、NaOH加药箱，10、CH3COONa加药箱，11、离心泵，12、淋洗管，13、臭氧曝气管，14、围堰。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。如图1所示，一种能够实现实施例1的处理工艺的堆浸-臭氧协同脱氰处理系统，具体包括堆土系统、臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统；其通过依次进行的筑堆布管、含氰土壤淋洗、含淋洗液的含氰土壤臭氧协同脱氰处理实现土壤中氰化物的脱除，最终使土壤中的氰化物分解为氮气和碳酸盐，并分别以气相和液相的形式排出土壤。其中，所述堆土系统包括挖设在地面下方的汇水沟3、环绕汇水沟3且设置在其上方地面上的围堰14、呈山坡状堆积铺设在围堰14内的底垫2和呈梯形台状堆积在底垫2上方的含氰土壤筑堆1；所述臭氧氧化除氰系统包括臭氧发生器4、风机5以及九根设有开孔的臭氧曝气管13；所述淋洗除氰系统包括四根设有开孔的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种堆浸‑臭氧协同脱氰处理系统，其特征在于，包括堆土系统、臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统；其中，所述堆土系统包括汇水沟(3)、环绕汇水沟(3)且设置在其上方地面上的围堰(14)、呈山坡状堆积铺设在围堰(14)内侧地面上的底垫(2)和呈梯形台状堆积在底垫(2)上方的含氰土壤筑堆(1)；在邻近围堰(14)的地面上沿圆周方向开设有多条与汇水沟(3)形成连通的液体通道；所述淋洗除氰系统包括至少一排依次在筑堆(1)顶面上平行且间隔排布的多根淋洗管(12)，以及设置在所述堆土系统邻侧的带有搅拌装置的淋洗液罐(7)、离心泵(11)、NaOH加药箱(9)、CH3COOH加药箱(10)以及设置在淋洗液罐(7)中的臭氧送气管(6)；其中，NaOH加药箱(9)和CH3COOH加药箱(10)分别通过送液管线连通至淋洗液罐(7)中；淋洗液罐(7)通过一根输液管与离心泵(11)的进液端连接并形成连通；离心泵(11)的出液端通过一根具有多根分支管的主管I与多根淋洗管(12)的进液端一一连接并形成连通；淋洗液罐(7)还通过一根淋洗液废液输送管与汇水沟连接并形成连通；所述臭氧氧化除氰系统包括臭氧发生器(4)、风机(5)以及多根依次沿底垫(2)的坡面起伏方向平行间隔排布的至少一排臭氧曝气管(13)；臭氧发生器(4)通过一根输气管与风机(5)的进气端连接并形成连通，风机(5)的出气端通过一根具有多根分支管的主管II与多根臭氧曝气管(13)的进气端以及设置在淋洗液罐(7)内的臭氧送气管(6)一一连接并形成连通。...

【技术特征摘要】
1.一种堆浸-臭氧协同脱氰处理系统，其特征在于，包括堆土系统、臭氧氧化除氰系统和淋洗除氰系统；其中，所述堆土系统包括汇水沟(3)、环绕汇水沟(3)且设置在其上方地面上的围堰(14)、呈山坡状堆积铺设在围堰(14)内侧地面上的底垫(2)和呈梯形台状堆积在底垫(2)上方的含氰土壤筑堆(1)；在邻近围堰(14)的地面上沿圆周方向开设有多条与汇水沟(3)形成连通的液体通道；所述淋洗除氰系统包括至少一排依次在筑堆(1)顶面上平行且间隔排布的多根淋洗管(12)，以及设置在所述堆土系统邻侧的带有搅拌装置的淋洗液罐(7)、离心泵(11)、NaOH加药箱(9)、CH3COOH加药箱(10)以及设置在淋洗液罐(7)中的臭氧送气管(6)；其中，NaOH加药箱(9)和CH3COOH加药箱(10)分别通过送液管线连通至淋洗液罐(7)中；淋洗液罐(7)通过一根输液管与离心泵(11)的进液端连接并形成连通；离心泵(11)的出液端通过一根具有多根分支管的主管I与多根淋洗管(12)的进液端一一连接并形成连通；淋洗液罐(7)还通过一根淋洗液废液输送管与汇水沟连接并形成连通；所述臭氧氧化除氰系统包括臭氧发生器(4)、风机(5)以及多根依次沿底垫(2)的坡面起伏方向平行间隔...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱沙，陈志国，陈向平，张荣，贾新昆，石永兴，高亚龙，张计武，马文强，余世磊，徐莉莉，陈泽锋，金文强，张智慧，王秀梅，
申请(专利权)人：天津华勘环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：天津,12