一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置及修复方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及有机氯农药污染土壤修复技术领域，具体公开了一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置及修复方法；所述装置包括：用于对修复区土壤进行预处理的进料模块，与所述进料模块连接的筛分模块，与所述筛分模块连接的用于修复土壤的复合修复系统，以及与所述复合修复系统连接的洗脱液处理系统；所述方法包括：对污染土壤进行破碎后，进行多级筛分，然后对得到土壤颗粒进行雾化洗脱、喷淋洗脱、蒸汽热脱的复合增效修复处理；利用本装置能够完成对污染土壤的复合高效修复，不需要异地处置；利用本方法能够实现对含有机氯的污染土地的快速修复，适应于大规模推广。

【技术实现步骤摘要】
一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置及修复方法
本专利技术涉及有机氯农药污染土壤修复
，具体是涉及一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置及修复方法
技术介绍
随着我国工业化和城市化发展，近几年出现了一大批关闭搬迁或待关闭搬迁的有机氯农药生产企业。据不完全统计，全国有机氯农药(滴滴涕、六六六、氯丹、灭蚁灵等)污染场地有数百个。由于有机氯农药具有“三致”作用，结构稳定、毒性大、在土壤中难分解，其自然降解时间长达几年至几十年，与一般化工类污染场地相比，具有持久性长、污染危害大、对人体健康和生态风险高，属于高危害性和高风险性的场地；根据我国有机氯农药污染场地的修复要求，目前需要基于物理和化学原理的快速高效经济修复技术。目前国内常用的一些技术，包括焚烧法、水泥窑共处置等，都属于较粗犷的技术，处理效率较低且能耗高、需要异地处置且处理时间长的问题，转运和处置工程中二次污染风险也较大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置及修复方法，该装置与方法能够解决上述提到的对土壤处理粗犷、不细致，处理效率低的问题。本专利技术的技术方案是：一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，包括用于对修复区土壤进行预处理的进料模块，与所述进料模块连接的筛分模块，与所述筛分模块连接的用于修复土壤的复合修复系统，以及与所述复合修复系统连接的洗脱液处理系统；所述复合修复系统包括利用干燥雾化洗脱完成土壤修复的第一修复装置，与所述第一修复装置连接利用蒸汽热脱修复土壤的第二修复装置；所述第一修复装置包括与所述筛分模块连接的干燥筒，上端通过第一管道与所述干燥筒连接的对冲混合器，设置在干燥筒、对冲混合器连接处的负压吸尘器，与所述对冲混合器下端通过第二管道连接的雾化组件；所述干燥筒包括干燥筒本体，设置在所述干燥筒本体内部用于过滤土壤的滤网，铺设在所述滤网上用于干燥土壤的电热丝，设置在干燥筒本体底部、滤网底部之间且与负压吸尘器连接的颗粒缓存槽，设置在滤网内部用于破碎土壤的螺旋破碎组件；所述对冲混合器包括多个与负压吸尘器连接的第一锥形加速器，多个分别与雾化组件连接的第二锥形加速器，多个分别安装在所述第一锥形加速器、第二锥形加速器之间的用于混合土壤与雾化液的对冲混合腔；所述第二修复装置包括一端与所述对冲混合腔下端连接用于对土壤喷洒洗脱剂的喷淋洗脱腔，多个从上至下均匀设置在所述喷淋洗脱腔内壁的环形喷淋器，与所述环形喷淋器连接的洗脱液供给装置，设置在所述喷淋洗脱腔另一端用于分离土壤与洗脱液的离心组件，与所述离心组件连接用于处理离心后土壤的蒸汽热脱罐；所述蒸汽热脱罐包括与离心组件连接的进料口，与所述进料口连接用于加热土壤的导热内管，套设在所述导热内管外围的隔热外管，多个均匀分布且夹设在导热内管、隔热外管之间的环形蒸汽充入件，以及向所述环形蒸汽充入件提供洗脱剂蒸汽的加热装置；所述蒸汽充入件上设有多个与导热内管连接的蒸汽喷头。进一步地，所述蒸汽热脱罐内还设置有螺旋排料组件；一方面能够实现对土壤的搅动使其受热充分，另一方面能够实现边进料边出料的动态热脱附过程，在保证热脱附的质量下有利于加快对土壤的处理效率。进一步地，所述雾化组件中采用第一洗脱液；洗脱液供给装置中采用第二洗脱液；加热装置中采用第三洗脱液；其中，第一洗脱液是质量浓度为3000～5000mg/L的TritionX-100；第三洗脱液是质量浓度为2000～2500mg/L的SDS；通过三种不同的洗脱液对土壤进行处理能够大大提高土壤中有机氯农药的去除率，提高处理质量。进一步地，所述第二洗脱液由质量浓度为500～1000mg/L的Tween60、1500～3000mg/L的SDS按照体积比1：2～3混合搅拌后加入微米铁粉得到；其中微米铁粉与混合表面活性剂按照20～100g/L比例混合；通过混合洗脱液的处理土壤中六种DDT组分的洗脱效率均能有效得到提升。进一步地，所述进料模块包括进料仓，多个并排设置在所述进料仓下部的下料口，安装在所述下料口下端的破碎组件；通过进料仓、下料口的设置能够实现利用重力进料，使土壤快速进入破碎组件进行破碎处理。进一步地，所述破碎组件包括多个分别对应设置在所述下料口下端的破碎滚筒，以及多个分别围设在所述破碎滚筒外围的下料格栅；通过破碎滚筒、下料格栅的设置能够对土壤进行高效的破碎处理，有效促进筛分的准确性，防止大的石块进入复合修复装置内造成不良影响。进一步地，所述筛分模块包括上端与所述进料模块连接、下端与干燥筒连接的振动筛分组件，与所述振动筛分组件连接的洗砂装置、洗石装置，通过运输带与洗石装置连接用于存储粗料的第一暂存池，通过运输带与洗砂装置连接用于存储大砂砾的第二暂存池；筛分模块将石块、砂砾筛分出后通过洗石装置、洗砂装置进行处理，实现对石块、砂砾清洗修复，再在第一暂存池、第二暂存池中进行晾晒能够有效除去有机氯污染物。进一步地，所述振动筛分组件包括上端与下料格栅连接、水平方向与洗石装置连接的第一振动筛网，设置在所述第一振动筛网下方且与洗砂装置连接的第二振动筛网，用于向所述第一振动筛网、第二振动筛网提供动力的振动组件，设置在所述第二振动筛网下方与干燥筒连接的输送槽；通过第一振动筛网、第二振动筛网的设置能够实现对砂石的分离，最终得到便于复合修复装置处理的小颗粒土壤，能够提高修复效率，缩短修复时间。进一步地，所述洗脱液处理系统包括与离心组件排液口连接用于处理废洗脱液的三级沉淀池，与所述三级沉淀池连接用于过滤悬浮颗粒物的石英砂过滤罐，进液口与所述石英砂过滤罐连接、出液口与喷淋洗脱腔连接的活性炭吸附罐；活性炭吸附罐、石英砂过滤罐、三级沉淀池的设置能够实现对第二洗脱液的回收利用，有利于降低喷淋洗脱的成本。一种有机氯农药污染场地土壤修复的方法，具体包括：步骤一：进料破碎先将污染土壤放入进料仓，经破碎组件进行破碎处理直至污染土壤穿过孔径为10～12cm的筛网；步骤二：多级筛分与清洗对经过步骤一处理的污染土壤经筛分模块的振动筛分组件进行筛分：先采用孔径9～10mm的筛网进行第一次筛分，再采用孔径2～3mm的筛网进行第二次筛分；得到小于3mm的土壤颗粒；通过洗石装置对第一次筛分截留的石块粗料清洗10～20min后晾晒、回填；同时通过洗砂装置对第二次筛分截留的砂砾清洗10～20min后晾晒、回填；步骤三：复合增效修复对得到的小于3mm的细沙土在干燥筒内进行干燥、破碎处理后利用第一负压组件将土壤颗粒输送至对冲组件，雾化组件将第一洗脱液雾化后与土壤颗粒进行对冲修复处理；对经过对冲修复处理的土壤与水按照液土比5～30:1混合，通过洗脱液供给装置提供的第二洗脱液对混合物进行喷淋洗脱30～40min后进行离心处理，对得到的土壤在60～80℃下通过加热装置的第三洗脱液产生的饱和蒸汽进行蒸汽热脱附30～40min，对土壤进行晾晒，回填；步骤四：洗脱液后处理将步骤三排放的洗脱液沉淀30～40min后通过石英砂过滤罐进行石本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，其特征在于，包括用于对修复区土壤进行预处理的进料模块(1)，与所述进料模块(1)连接的筛分模块(2)，与所述筛分模块(2)连接的用于修复土壤的复合修复系统(3)，以及与所述复合修复系统(3)连接的洗脱液处理系统(4)；/n所述复合修复系统(3)包括利用干燥雾化洗脱完成土壤修复的第一修复装置，与所述第一修复装置连接利用蒸汽热脱修复土壤的第二修复装置；/n所述第一修复装置包括与所述筛分模块(2)连接的干燥筒(30)，上端通过第一管道与所述干燥筒(30)连接的对冲混合器(32)，设置在干燥筒(30)、对冲混合器(32)连接处的负压吸尘器(31)，与所述对冲混合器(32)下端通过第二管道连接的雾化组件(33)；/n所述干燥筒(30)包括干燥筒本体，设置在所述干燥筒本体内部用于过滤土壤的滤网(301)，铺设在所述滤网(301)上用于干燥土壤的电热丝，设置在干燥筒本体底部、滤网(301)底部之间且与负压吸尘器(31)连接的颗粒缓存槽(302)，设置在滤网(301)内部用于破碎土壤的螺旋破碎组件(303)；/n所述对冲混合器(32)包括多个与负压吸尘器(31)连接的第一锥形加速器(320)，多个分别与雾化组件(33)连接的第二锥形加速器(321)，多个分别安装在所述第一锥形加速器(320)、第二锥形加速器(321)之间的用于混合土壤与雾化液的对冲混合腔(322)；/n所述第二修复装置包括一端与所述对冲混合腔(322)连接的喷淋洗脱腔(35)，多个从上至下均匀设置在所述喷淋洗脱腔(35)内壁的环形喷淋器，与所述环形喷淋器连接的洗脱液供给装置，设置在所述喷淋洗脱腔(35)另一端用于分离土壤与洗脱液的离心组件(34)，与所述离心组件(34)连接用于处理离心后土壤的蒸汽热脱罐(36)；/n所述蒸汽热脱罐(36)包括与离心组件(34)连接的进料口，与所述进料口连接用于加热土壤的导热内管(360)，套设在所述导热内管(360)外围的隔热外管(361)，多个均匀分布且夹设在导热内管(360)、隔热外管(361)之间的环形蒸汽充入件(362)，以及向所述环形蒸汽充入件(362)提供洗脱剂蒸汽的加热装置(363)；所述蒸汽充入件(362)上设有多个与导热内管(360)连接的蒸汽喷头。/n...

【技术特征摘要】
1.一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，其特征在于，包括用于对修复区土壤进行预处理的进料模块(1)，与所述进料模块(1)连接的筛分模块(2)，与所述筛分模块(2)连接的用于修复土壤的复合修复系统(3)，以及与所述复合修复系统(3)连接的洗脱液处理系统(4)；
所述复合修复系统(3)包括利用干燥雾化洗脱完成土壤修复的第一修复装置，与所述第一修复装置连接利用蒸汽热脱修复土壤的第二修复装置；
所述第一修复装置包括与所述筛分模块(2)连接的干燥筒(30)，上端通过第一管道与所述干燥筒(30)连接的对冲混合器(32)，设置在干燥筒(30)、对冲混合器(32)连接处的负压吸尘器(31)，与所述对冲混合器(32)下端通过第二管道连接的雾化组件(33)；
所述干燥筒(30)包括干燥筒本体，设置在所述干燥筒本体内部用于过滤土壤的滤网(301)，铺设在所述滤网(301)上用于干燥土壤的电热丝，设置在干燥筒本体底部、滤网(301)底部之间且与负压吸尘器(31)连接的颗粒缓存槽(302)，设置在滤网(301)内部用于破碎土壤的螺旋破碎组件(303)；
所述对冲混合器(32)包括多个与负压吸尘器(31)连接的第一锥形加速器(320)，多个分别与雾化组件(33)连接的第二锥形加速器(321)，多个分别安装在所述第一锥形加速器(320)、第二锥形加速器(321)之间的用于混合土壤与雾化液的对冲混合腔(322)；
所述第二修复装置包括一端与所述对冲混合腔(322)连接的喷淋洗脱腔(35)，多个从上至下均匀设置在所述喷淋洗脱腔(35)内壁的环形喷淋器，与所述环形喷淋器连接的洗脱液供给装置，设置在所述喷淋洗脱腔(35)另一端用于分离土壤与洗脱液的离心组件(34)，与所述离心组件(34)连接用于处理离心后土壤的蒸汽热脱罐(36)；
所述蒸汽热脱罐(36)包括与离心组件(34)连接的进料口，与所述进料口连接用于加热土壤的导热内管(360)，套设在所述导热内管(360)外围的隔热外管(361)，多个均匀分布且夹设在导热内管(360)、隔热外管(361)之间的环形蒸汽充入件(362)，以及向所述环形蒸汽充入件(362)提供洗脱剂蒸汽的加热装置(363)；所述蒸汽充入件(362)上设有多个与导热内管(360)连接的蒸汽喷头。


2.根据权利要求1所述的一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，其特征在于，所述蒸汽热脱罐(36)内还设置有螺旋排料组件(364)。


3.根据权利要求1所述的一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，其特征在于，所述雾化组件(33)中采用第一洗脱液；洗脱液供给装置中采用第二洗脱液；加热装置(363)中采用第三洗脱液。


4.根据权利要求3所述的一种有机氯农药污染场地土壤修复的方法，其特征在于，所述第一洗脱液是质量浓度为3000～5000mg/L的TritionX-100；所述第二洗脱液具体由质量浓度为500～1000mg/L的Tween60、1500～3000mg/L的SDS按照体积比1：2～3混合搅拌后加入微米铁粉得到；其中微米铁粉与混合表面活性剂按照20～100g/L比例混合；所述第三洗脱液是质量浓度为2000～2500mg/L的SDS。


5.根据权利要求1所述的一种有机氯农药污染场地土壤修复的装置，其特征在于，所述进料模块(1)包括进料仓(11)，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：周艳，张胜田，万金忠，邓绍坡，范婷婷，李群，赵远超，王祥，靳德成，
申请(专利权)人：生态环境部南京环境科学研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32