[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)合污染沉積物的浮選修復(fù)裝置與方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710167741.2
• 申請(qǐng)日: 2017-03-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106807732A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏國(guó)俠;劉漢橋;劉芳;張蕊;徐仙;臧丹丹;高思雨
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 天津城建大學(xué);天津生態(tài)城環(huán)保有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B09B3/00
• 分類(lèi)號(hào): B09B3/00;B09B5/00
• 代理公司: 天津創(chuàng)智天誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)12214
• 代理人: 王秀奎

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染物處理裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合污染沉積物的浮選修復(fù)裝置與方法。

背景技術(shù)

隨著城市工業(yè)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，城市周邊江河湖泊污染嚴(yán)重，而水體沉積物對(duì)重金屬和HCB、PCP等持久性有機(jī)污染物(POPs)的強(qiáng)吸附特性，使其成為破壞生態(tài)系統(tǒng)和危害人體健康的重要污染源。徹底治理污染河流，通常對(duì)河道進(jìn)行疏浚，由此大量的重金屬—POPs復(fù)合污染物沉積物的安全處置問(wèn)題便凸顯出來(lái)。國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的處理去向如墊地、填埋等，已經(jīng)造成了嚴(yán)重的污染及資源浪費(fèi)。而國(guó)外的處理技術(shù)如固化/穩(wěn)定化、提取或沖洗以及植物修復(fù)等，對(duì)大批量疏浚污染沉積物而言，多存在處置成本高、難以及時(shí)消納等問(wèn)題，不能很好地滿(mǎn)足河湖疏浚污染沉積物治理的要求。上述方法除存在各自弊端外，共同弱點(diǎn)在于重處理輕利用。

污染沉積物的特性研究表明:首先，沉積物是泥沙和水的混和物，主要成分為泥土、砂礫、粘土或沙等，一般沉積物中砂礫、沙粒的粒徑較大，污染較輕；泥土、粘土的粒徑相對(duì)較小，而且吸附力較強(qiáng)，從而富集大部分污染物。研究表明，沉積物中有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物主要出現(xiàn)平均粒徑＜45μm的顆粒上。其次，沉積物有一定的總有機(jī)碳(TOC)含量，持久性有機(jī)污染物POPs(HCB、PAH及PCP等)作為非極性疏水組分，較容易吸附到沉積物中的有機(jī)碳顆粒上，即沉積物中有機(jī)碳顆粒通常是POPs的重要載體。第三，沉積物中有機(jī)物在河道厭氧下容易分解產(chǎn)生的S2-能與Cu和Pb離子形成溶解度很小的硫代礦物，大部分重金屬離子在疏浚厭氧沉積物中以硫化態(tài)存在。專(zhuān)利CN104275341A公開(kāi)了一種重金屬污染沉積物的修復(fù)方法，但該方法只針對(duì)其中的重金屬污染物，至今沒(méi)有浮選法用于重金屬-POPs復(fù)合污染沉積物的修復(fù)的相關(guān)報(bào)道。因此，有必要基于沉積物中復(fù)合污染物的分布特性及存在形式研發(fā)一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的復(fù)合污染沉積物修復(fù)技術(shù)。

泡沫浮選技術(shù)已成功應(yīng)用于有機(jī)污染土壤凈化及溶液中重金屬離子的富集，該技術(shù)具有工藝簡(jiǎn)單、投資成本及能耗低等優(yōu)點(diǎn)，該技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低、操作連續(xù)、不需高溫高壓的特點(diǎn)，對(duì)分離低濃度組分有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。泡沫浮選法最初用于選礦，處理重金屬?gòu)U水方面通常采用離子浮選法和沉淀浮選法。但離子浮選法所用的浮選劑較昂貴,且不適合密度和粘度大的液體。沉淀浮選與離子浮選相比，操作容易，分離效率高，表面活性劑用量小，回收率高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供了一種復(fù)合污染沉積物的浮選修復(fù)裝置與方法。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種復(fù)合污染沉積物的浮選修復(fù)裝置，包括振動(dòng)篩、水力旋流器、第一調(diào)漿桶、浮選柱、焚燒爐、第二調(diào)漿桶、浮選槽和攪拌裝置，振動(dòng)篩的下出口連接水力旋流器的進(jìn)口，水力旋流器的上出口連接第一調(diào)漿桶，第一調(diào)漿桶的出口連接浮選柱入口，浮選柱的上端連接焚燒爐，浮選柱下出口連接第二調(diào)漿桶，第二調(diào)漿桶出口連接浮選槽，在所述浮選槽內(nèi)設(shè)置有攪拌裝置。

而且，所述的振動(dòng)篩的篩選孔徑大小為0.5-2mm。

而且，所述的水力旋流器的椎體角度為10-15度。

而且，所述的水力旋流器通過(guò)管路連接第一調(diào)漿桶，管路伸入所述第一調(diào)漿桶內(nèi)液面之下。

一種復(fù)合污染沉積物的浮選修復(fù)方法，按照下列步驟進(jìn)行：

步驟一、將復(fù)合污染沉積物送入振動(dòng)篩進(jìn)行初步篩分，分離出粒徑1mm以上的砂礫及沙粒，將1mm以上的砂礫及沙粒脫水后用作建材或填土材料，小于1mm的泥漿送入水力旋流器進(jìn)行分離；

步驟二、水力旋流器將泥漿進(jìn)行進(jìn)一步的篩分，經(jīng)水力旋流器分離出的大于50μm的泥砂脫水后用作建材或填土材料，小于50μm的泥砂進(jìn)行下一步浮選；

步驟三、將步驟二中經(jīng)水力旋流器分離的小于50μm的細(xì)泥漿在第一調(diào)漿桶內(nèi)混入浮選藥劑，所述浮選藥劑包括起泡劑、表面活性劑以及捕捉劑；

步驟四、混勻后的泥漿送入浮選柱進(jìn)行浮選分離，分離后的POPs富集物進(jìn)入垃圾焚燒爐進(jìn)行焚燒處理，此時(shí)POPs富集物中的有機(jī)物得到燃燒再利用；

步驟五、步驟四中浮選分離后的一次尾漿進(jìn)入第二調(diào)漿桶，在第二調(diào)漿桶中加入酸提取劑和硫化劑對(duì)重金屬進(jìn)行酸浸和硫化處理；浮選分離后的二次尾漿產(chǎn)物過(guò)濾脫水后直接送生活垃圾填埋場(chǎng)填埋處置；

步驟六、將步驟五中經(jīng)過(guò)酸浸和硫化處理的尾漿送入浮選槽分離富集重金屬，重金屬富集物最終送冶煉廠(chǎng)處理將重金屬回收。

而且，在步驟三中，所述的起泡劑為甲基異丁基甲醇，所述的表面活性劑為十二烷基硫酸鈉，所述的捕捉劑為煤油。