一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法技术

本发明专利技术公开了一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法，包括以下步骤：(1)土样采集；(2)土样复合淋洗：称取土样，按照水土比加入去离子水，在室温下，将土样放置于高浓度重金属污染土壤的淋洗设备中，先采用水进行淋洗，再采用碳酸钠进行淋洗，振荡后，过滤得到上清液并测量两次淋洗后土壤中残余的六价铬浓度；(3)还原稳定化处理：加入还原稳定化药剂进行还原稳定化处理；(4)养护：调节pH，养护一天，测初始土壤、淋洗后土壤、还原后土壤的六价铬含量及pH。本发明专利技术还提供了与淋洗方法配套的一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备。本发明专利技术淋洗方法及其淋洗设备，可配套使用达到很好的土壤铬淋洗去除效果。土壤铬淋洗去除效果。土壤铬淋洗去除效果。

【技术实现步骤摘要】
一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复生产
，尤其涉及一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法。

技术介绍

[0002]铬盐是无机化工的主要系列产品之一，广泛应用于化工、冶金、防治和机械等行业，我国国民经济中约15％的产品与铬盐有关。铬盐生产的传统方法主要采用高温焙烧
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水浸
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多级蒸发结晶工艺，铬盐提取率只有75％左右，每生产1t铬盐产品要排放2.5～3.0t铬渣。铬渣所含有的1.0％～3.0％的水溶性Na2CrO4和1.0％～1.5％的酸溶性CaCrO4是造成环境污染的主要成分。随着《铬渣污染综合整治方案》的深入贯彻落实，截止到2012年底已全部完成全国历史遗留铬渣清理和无害化处置工作，但铬渣长期堆放引起的污染土壤已形成次生污染源，仍造成铬渣场地土壤和地下水长期的严重污染，数量更加庞大的铬渣污染土壤问题逐渐凸显出来。
[0003]铬渣污染土壤中的铬元素主要以三价和六价两种形式存在，六价铬的毒性是三价铬的100倍，更容易被人体吸收而在体内蓄积，可使人体致畸性、致癌和致突变。此外，六价铬在环境中溶解性和迁移性强、毒性等级为极毒，对人体健康和生态环境危害很大。因此，开展高浓度铬渣污染土壤的修复迫在眉睫，而传统的淋洗方法大都只能处理低浓度的污染土壤至达标，如六价铬含量800mg/kg左右的污染土。
[0004]因此，急需研发针对铬渣污染土壤的修复方法，既能有效削减土壤中铬污染物总量，又能高效还原稳定土壤中残留的六价铬。目前市场上的铬渣污染土壤的修复方法很多都只针对低浓度铬的污染土，而无法处理六价铬含量高达6000mg/kg的污染土，此污染程度很高，几乎相当于是铬渣了，需要专业的淋洗方法及配套专业土壤淋洗设备，才能进行有效去除。
[0005]而有效削减土壤中铬污染物总量往往需要借助专业土壤淋洗设备。环保领域经过多年的发展已发展出众多的技术设备，其中，土壤淋洗设备作为淋洗技术的支撑点占有重要的地位。目前的淋洗设备大多采用类罐体结构，该结构受制作工艺及处理方量影响较难在大规模场地使用，且受限于淋洗机理及反应条件，对高浓度重金属污染土壤的处理效果难以满足要求，因此，对于高浓度重金属污染土壤需要配套开发出一种单次处理方量大，操作简单，最重要的铬去除效果好的复合淋洗设备。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术提出了一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0008]一种高浓度重金属污染土壤的淋洗设备及其淋洗方法，包括以下步骤：
[0009](1)土样采集：采集的重度铬污染土壤样品室内风干；
[0010](2)土样复合淋洗：称取土样，按照水土比加入去离子水，在室温下，将土样放置于
高浓度重金属污染土壤的淋洗设备中，采用淋洗液水进行第一次淋洗，振荡后，过滤得到上清液并测量土壤六价铬浓度；
[0011]收集过滤后土壤，在室温下，将土样放置于高浓度重金属污染土壤的淋洗设备中，采用淋洗液碳酸钠进行第二次淋洗，淋洗液水和淋洗液碳酸钠构成复合淋洗液，振荡后，过滤得到上清液并测量两次淋洗后土壤中残余的六价铬浓度；
[0012](3)还原稳定化处理：对淋洗后土样加入还原稳定化药剂进行还原稳定化处理；
[0013](4)养护：调节pH，养护一天，养护完成后，测初始土壤、淋洗后土壤、还原后土壤的六价铬含量及pH。
[0014]优选的，步骤(1)中选取粒径为0.25
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3.00mm的土样，所述土样六价铬含量为6000mg/kg，所述土样为100g。
[0015]优选的，步骤(1)中水土比为10：1。
[0016]优选的，步骤(2)中室温为28～33℃。
[0017]优选的，步骤(2)中第一次水淋洗的振荡时间为60min；第二次碳酸钠淋洗的振荡时间为60min，所述淋洗液碳酸钠的浓度为0.5mol/L。
[0018]优选的，步骤(3)中还原稳定化药剂为硫酸亚铁，所述硫酸亚铁的质量百分比为2％。
[0019]优选的，所述硫酸亚铁的质量百分比为2％。
[0020]优选的，步骤(4)中加硫酸调节pH。
[0021]优选的，所述步骤(2)中高浓度重金属污染土壤的淋洗设备包括框体、反应腔体、超声波发射装置、固定杆件、气缸组件一、两侧活动杆件、喷淋装置和加热旋转筒装配件，所述框体内下腔为反应腔体，所述反应腔体内侧设有超声波发射装置，所述框体上方设有固定杆件，所述固定杆件的前、后端上方分别设有呈相对的气缸组件一，两个气缸组件一的气缸轴侧方分别设有活动杆件，所述活动杆件的下方依次均设有若干个喷淋装置、以及若干个可上下伸缩的加热旋转筒装配件，两相邻活动杆件下方的加热旋转筒装配件不相接触，所述喷淋装置、加热旋转筒装配件位于所述反应腔体的上方。
[0022]优选的，所述喷淋装置包括若干个喷淋喷头和喷淋接管，若干个喷淋喷头分别依次呈纵向地设于所述活动杆件的下方，所述喷淋喷头与喷淋接管相连接，所述喷淋接管穿设于所述活动杆件内并伸出所述活动杆件。
[0023]优选的，所述加热旋转筒装配件包括若干个移动杆、气缸组件二、滑杆、驱动电机和加热旋转筒体，若干个移动杆分别依次呈纵向地设于每一活动杆件下方，气缸组件二设于每一移动杆的下方，气缸组件二的气缸轴下方均与滑杆连接，所述滑杆下方设有若干个驱动电机，所述驱动电机的电机轴下方设有加热旋转筒体，两相邻移动杆下方的加热旋转筒装配件不相接触，若干个移动杆与若干个喷淋喷头之间错位分布；
[0024]所述加热旋转筒体包括旋转筒体、旋转杆及旋转叶片、传热杆、加热丝、绝缘保护层和保护壳体，所述驱动电机的电机轴下方设有旋转筒体，所述旋转筒体上开设有上端、下端贯通的若干个孔位，每一孔位的中央具有旋转杆，旋转杆外侧设有螺旋形旋转叶片，螺旋形旋转叶片的外侧周向设有若干根传感杆，若干根传热杆的外侧设有绝缘保护层，所述绝缘保护层与孔位周向内壁连接，所述旋转杆及旋转叶片、传热杆和绝缘保护层的下方均伸出所述旋转筒体，若干根传热杆的上方电气连接有加热丝，若干根加热丝与电源装置连接，
所述电源装置设于旋转杆及旋转叶片上方，所述保护壳体螺纹连接于所述旋转筒体的上方，所述保护壳体罩设于所述加热丝和电源装置的上方，保证淋洗液不漏入加热丝和电源装置中。
[0025]优选的，所述反应腔体底部设有过滤排水装置，用于排空反应腔体内的淋洗液；所述框体左右两侧设有进料口；所述框体的底面装有若干车轮。
[0026]与现有的技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027](1)本淋洗方法采用了一种独特的、自主研发的、经过实际验证的复合淋洗液水
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碳酸钠，水土比10：1，经过本高浓度重金属污染土壤的淋洗设备处理，淋洗两次，每次一小时，再加入0.5％～2％硫酸亚铁进行还原稳定化处理，达到了很好的淋洗效果，养护一天后测得去除率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)土样采集：采集的重度铬污染土壤样品室内风干；(2)土样复合淋洗：称取土样，按照水土比加入去离子水，在室温下，将土样放置于高浓度重金属污染土壤的淋洗设备中，采用淋洗液水进行第一次淋洗，振荡后，过滤得到上清液并测量土壤六价铬浓度；收集过滤后土壤，在室温下，将土样放置于高浓度重金属污染土壤的淋洗设备中，采用淋洗液碳酸钠进行第二次淋洗，淋洗液水和淋洗液碳酸钠构成复合淋洗液，振荡后，过滤得到上清液并测量两次淋洗后土壤中残余的六价铬浓度；(3)还原稳定化处理：对淋洗后土样加入还原稳定化药剂进行还原稳定化处理；(4)养护：调节pH，养护一天，养护完成后，测初始土壤、淋洗后土壤、还原后土壤的六价铬含量及pH。2.根据权利要求1所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，步骤(1)中选取粒径为0.25
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3.00mm的土样，所述土样六价铬含量为6000mg/kg，所述土样为100g；所述水土比为10：1。3.根据权利要求1所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，步骤(2)中室温为28～33℃；第一次水淋洗的振荡时间为60min；第二次碳酸钠淋洗的振荡时间为60min，所述淋洗液碳酸钠的浓度为0.5mol/L。4.根据权利要求1所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，步骤(3)中还原稳定化药剂为硫酸亚铁，所述硫酸亚铁的质量百分比为0.5
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2％。5.根据权利要求4所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，所述硫酸亚铁的质量百分比为2％。6.根据权利要求1所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，步骤(4)中加硫酸调节pH。7.根据权利要求1所述的高浓度重金属污染土壤的淋洗方法，其特征在于，其特征在于，所述步骤(2)中高浓度重金属污染土壤的淋洗设备包括框体、反应腔体、超声波发射装置、固定杆件、气缸组件一、两侧活动杆件、喷淋装置和加热旋转筒装配件，所述框体内下腔为反应腔体，所述反应腔体内侧设有超声波发射装置，所述框体上方设有固定杆件...

【专利技术属性】
技术研发人员：康阳，李龙钰，陈星星，杨光，邓湘林，
申请(专利权)人：湖南中森环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：