一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于土壤修复技术领域，公开了一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，在待修复土壤区建立淋洗液投加系统、淋出液回收系统和低温等离子处理系统，当开始向土壤中注入淋洗液后，土壤中的重金属铬会被淋洗到水溶液中，随后再静置脱水分离，将溶液回收进入低温等离子处理装置，利用低温等离子体产生的·H、H3O+等具有强还原性物质，将溶液中铬还原成无毒低价态。本技术具有成本低，效果好，工艺简单灵活，无二次污染等特点，对于土壤铬污染修复具有良好的推广前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于土壤修复
，具体涉及一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置。
技术介绍
铬盐是重要的无机化工产品之一，其系列产品是我国重点发展的一类化工原料，广泛应用于高级合金材料、电镀、皮革、颜料、香料、印染、陶瓷、防腐、催化、医药等多个行业，涉及国民经济商品品种的10％。在国际上被列为最具有竞争力的8种资源性原料之一，我国每年需求量为20多万吨。但同时，其产生的铬渣又是目前世界上最主要的重金属工业污染源之一，其中的六价铬化合物具有很强的氧化性，可以通过消化道和皮肤进入人体，分布在肝和肾中，或经呼吸道积存于肺部，可导致多种疾病，并且铬渣中水溶性六价铬，经雨水冲淋，深入地下，污染地下水。因此，铬渣的严重污染引起国际社会的高度重视。铬在水体中的存在形式通常在二价到六价之间，其中三价铬Cr3+和六价铬Cr6+是自然界中最常见的氧化态。三价铬在水中的溶解度较低，而六价铬易溶于水且对生物体具有高毒性、致突变性和致癌性。国家环境保护局将六价铬及总铬划为第一类污染物，根据其制定的《污水综合排放标准》(GB8996-1996)，六价铬和总铬的最高允许排放浓度分别为0.5mg/L 和1.5mg/L。而在《土壤环境质量标准》(GB15618-2008)中，作为最次的工业用地标准，六价铬和总铬的最高允许浓度分别为30mg/kg和1000mg/kg。铬污染的治理已刻不容缓。低温等离子体技术作为一种新兴的技术，在之前的研究中更多的关注是其对有机物的氧化反应，事实上低温等离子体除了可以产生氧化性物质外还可以产生大量包括·H、H3O+等还原性物质，能快速有效地将土壤或水中的高价态有毒铬污染物还原为无毒价态，因此将低温等离子技术应用于土壤污染修复中，具有成本低，效果好，工艺简单灵活，无二次污染等特点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：目前我国土壤铬污染严重，且缺乏经济高效的处理方法，因此研发一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，可广泛用于铬污染土壤修复。本专利技术具有成本低，效果好，工艺简单灵活，无二次污染等优点。本专利技术采用的技术方案是：1、采集污染土壤破碎、筛分后放入搅拌釜。2、加入淋洗液，搅拌，静置澄清。3、上清液回收进入等离子处理系统，沉淀物脱水后填埋。作为上述技术方案的进一步说明，常见的淋洗剂如表面活性剂，人工螯合剂、无机酸等都是化学制剂，淋洗土壤后，虽然会清除土壤中的重金属离子，但是同时也容易对土壤产生二次污染，本方案优选淋洗剂为清水，不会产生二次污染。作为上述技术方案的进一步说明，本专利技术去除六价铬的原理：等离子体形成产生大量高能电子，它们轰击溶液分子生成许多活性粒子，如氢自由基、过氧化氢和高能态H3O+离子。具体反应过程如下：H2O+e→·H+·OH+ eaq-+ H2O2+ H3O++H2·OH+·OH→H2O2 +14H++6e-→3Cr3++7 H2O +8H++6·H→2Cr3++7 H2O +3H2O2+8H+→2Cr3++3O2+8 H2O。本专利技术主要由以下优点：1、处理工艺灵活，既可以原位修复，也可以异位修复；2、淋洗液是清水，不添加任何化学药剂，不存在产生二次污染；3、利用等离子技术的高阶还原性原理将污染土壤中的铬去除，成本低，处理效果好。附图说明图1一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置移位修复流程图图2一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置原位修复流程图图3一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置原位修复工艺图具体包括：淋洗系统（1）、进水管（101）、注水管（102）、水泵（103）、低温等离子体处理系统（2）、绝缘座（201）、电极板（202）、高压电源（203）、电极线（204）、排水管（205）、进水管（206）、污水暂储箱（3）、进水管（301）、排水管（302）、水泵（303）、水泵（304）、澄清池（4）、液位计（401）、水泵（402）、抽水管（403）、抽水井（5）、注水井（6）。具体实施方式一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定：实施例一 原位修复1、选定修复区域后，建造注水井，抽水井，澄清池，调节池，低温等离子体处理系统，淋洗池。2、先打开淋洗池注水泵，将淋洗液注入注水井中。3、启动抽水泵，从抽水井中将淋洗液抽回至澄清池静置。4、将经过静置分离出的上清液抽至污水暂储箱。5、将污水抽入低温等离子体处理系统，利用等离子体及其产生的·H、H3O+处理水中的重金属铬。6、将处理完成后的水检测达标排放或回用。实施例二 异位修复1、选定修复区域后，挖掘污染土壤破碎筛分。2、将筛分过的土壤送入搅拌釜，淋洗液淋洗。3、淋洗后的混悬液进入沉淀池静置沉淀。4、将经过静置分离出的上清液抽至污水暂储箱。5、将污水抽入低温等离子体处理系统，利用等离子体及其产生的·H、H3O+处理水中的重金属铬。6、将处理完成后的水检测达标排放或回用，处理合格的土壤干化后就地回填。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，本专利技术的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本专利技术思路下的技术方案均属于本专利技术的保护范围。应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，包括：淋洗系统（1）、进水管（101）、注水管（102）、水泵（103）、低温等离子体处理系统（2）、绝缘座（201）、电极板（202）、高压电源（203）、电极线（204）、排水管（205）、进水管（206）、污水暂储箱（3）、进水管（301）、排水管（302）、水泵（303）、水泵（304）、澄清池（4）、液位计（401）、水泵（402）、抽水管（403）、抽水井（5）、注水井（6）。

【技术特征摘要】
1.一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，包括：淋洗系统（1）、进水管（101）、注水管（102）、水泵（103）、低温等离子体处理系统（2）、绝缘座（201）、电极板（202）、高压电源（203）、电极线（204）、排水管（205）、进水管（206）、污水暂储箱（3）、进水管（301）、排水管（302）、水泵（303）、水泵（304）、澄清池（4）、液位计（401）、水泵（402）、抽水管（403）、抽水井（5）、注水井（6）。2.根据权利要求1所述一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，其特征在于淋洗系统（1）是由储水箱、液位计组成，储水箱容积在20～100m³。3.根据权利要求1所述一种低温等离子处理铬污染土壤的方法和装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏星，方廷勇，苗春光，胡浙平，魏翰林，韦迪，
申请(专利权)人：魏星，
类型：发明
国别省市：安徽;34