[發明專利]一種鎘污染土壤淋洗裝置及其操作方法

有效

• 申請號: 202010619079.1
• 申請日: 2020-06-30
• 公開（公告）號: CN111715686B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 鄧蕓;季蒙蒙;馬歡歡;任洪艷;繆恒鋒;阮文權
• 申請（專利權）人: 江南大學
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 林娟

本發明公開了一種鎘污染土壤淋洗裝置及其操作方法，屬于土壤修復領域。所述裝置包括：破碎裝置、出口、傳送帶、藥劑噴灑裝置、淋洗池、第一閥門、第一加藥泵、斜管沉淀池、第二閥門、第一水泵、第一排泥口、第三閥門、第二加藥泵、第二排泥口、第三閥門、第二水泵。本發明的裝置在兩個反應池中實現去除鎘、清洗、pH調節三個土壤修復過程，結構緊湊，占地面積小；并實現了水的循環使用，實現廢水零排放；鎘最終轉移到少量固體廢棄物中，作為危廢處置。

技術領域

本發明涉及一種鎘污染土壤淋洗裝置及其操作方法，屬于土壤修復領域。

背景技術

20世紀以來，土壤重金屬污染問題日益加重；鎘(Cd)污染已成為土壤無機污染的主要污染物之一。土壤淋洗法是使用水，或添加了化學試劑（淋洗劑）的溶液對土壤進行沖洗，利用化學試劑的解吸和溶解作用把重金屬從土壤固相轉移到液相中。淋洗法可以徹底去除土壤中的重金屬（如鎘），具有工藝簡單、修復周期短、效率高、處理容量大的優點，具有良好的應用前景。歐美等發達國家已有較多的成功工程案例，但由于我國土壤修復技術研發起步較晚，發展緩慢滯后，因此，技術目前尚顯薄弱，技術儲備欠缺，尚處于技術研發和產業化初期。目前的淋洗設備存在難以處理大量土壤的問題，對大量土壤攪拌困難、土壤難以與淋洗液充分接觸，且存在需要添加廢氣收集系統處理產生的過濾濃液和氣體等問題；同時在工程案例運用吸附法，存在吸附材料使用量大、使用率不高等問題。

發明內容

[技術問題]

現有的淋洗設備存在難以處理大量土壤、對大量土壤攪拌困難、土壤難以與淋洗液充分接觸的問題。

[技術方案]

本發明首先提供了一種土壤淋洗裝置，包括：破碎裝置、傳送帶、藥劑噴灑裝置、淋洗池、第一閥門、第一加藥泵、斜管沉淀池、第二閥門、第一水泵、第一排泥口、第三閥門、第二加藥泵、第二排泥口、第三閥門、第二水泵；所述破碎裝置用于破碎受污染土壤，所述破碎裝置設有出口，所述傳送帶的一端設于破碎裝置的出口一側的下方，所述淋洗池設于傳送帶的另一端的下方，淋洗池底部設有第二排泥口，所述淋洗池與斜管沉淀池連接，所述斜管沉淀池底部設有第一排泥口；所述斜管沉淀池通過第三閥門、第二水泵與藥劑噴灑裝置連接；所述藥劑噴灑裝置設于傳送帶的上方；所述藥劑噴灑裝置內裝有洗淋液；所述斜管沉淀池通過兩根管道與淋洗池連接，其中一根管道上設有第二閥門、第一水泵，另一根管道上從斜管沉淀池到淋洗池方向順次設有第二加藥泵、第三閥門、第一加藥泵、第一閥門。

在本發明的一種實施方式中，所述淋洗池縱剖面為上寬下窄的直角梯形，所述淋洗池右側為斜面，所述斜面位于傳送帶的另一端的正下方。

在本發明的一種實施方式中，所述設有第二閥門、第一水泵的管道位于設有第二加藥泵、第三閥門、第一加藥泵、第一閥門的管道的上方。

在本發明的一種實施方式中，所述受污染土壤為鎘污染土壤。

在本發明的一種實施方式中，所述洗淋液為氨基酸-鹽酸離子液體水溶液，所述氨基酸鹽酸離子液體水溶液的濃度為0.3-1.0mol/L，所述氨基酸-鹽酸離子液體為甘氨酸-鹽酸離子液體；所述氨基酸-鹽酸離子液體的制備方法為：將氨基酸加入到鹽酸溶液中，其中氨基酸和鹽酸的摩爾比為1：1，混合均勻后，反應2～8h，減壓蒸餾得到白色固體粉末，即為氨基酸-鹽酸離子液體。

本發明還提供了一種利用土壤淋洗裝置的操作方法，包括：

步驟一：含鎘污染土壤進入破碎裝置進行破碎，破碎后的污染土壤從出口下落到傳送帶的一端上，淋洗液從藥劑噴灑裝置灑落至污染土壤上，污染土壤傳送至傳送帶的另一端時落入至淋洗池的斜面上，通過斜面并滑至淋洗池的池底；

步驟二：土壤在淋洗池內停留至洗淋液與土壤中的鎘反應達到平衡且土壤完全沉淀后，打開第一閥門，含鎘廢水流入第一閥門所在的管道；