[發明專利]一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法

有效

• 申請號: 202011411242.1
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112546667B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 謝新宇;葛尚奇;鄭凌逶;章旬立;孫旻洋;戴樸修;張康
• 申請（專利權）人: 浙江大學溫州研究院
• 主分類號: B01D11/02
• 分類號: B01D11/02;B01J20/24;B01J20/30;B09C1/00;B09C1/08
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜

本發明公開了一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法，屬于污染土壤污染修復和加固領域。本發明提供一種能夠快速提取胡敏素的裝置，并將制備的胡敏素結合膠凝材料修復污染土。本發明裝置采用溫度控制法和非均勻超聲波振動法，快速、大量提取胡敏素并對胡敏素進行改性。將胡敏素與重金屬污染土反應平衡一段時間，再摻入膠凝材料修復污染土。本發明裝置能夠快速去除胡敏素中的雜質并提取大量胡敏素，實現標準化生產。同時，提取的胡敏素結合本發明的復合修復方法，能夠緩解污染土中重金屬對水泥水化反應等的不利影響，實現了重金屬污染土的修復和污染土地基加固效果的雙重提升。

技術領域

本發明屬于污染土壤污染修復和加固領域，具體涉及一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法。

背景技術

固化/穩定化處理是一種有效的方法來加固土體和封存污染土中的重金屬元素，如Pb,Hg,Cd,Cr,Cu等，具有簡單、高效、低成本等優點。但是在使用水泥等膠凝材料處理時，其效果會受到高濃度污染物影響，比如高濃度重金屬污染土會延緩水泥水化進程，影響水泥水化效果，降低固化土強度同時導致重金屬浸出濃度升高，對環境造成污染等。因此，在摻入水泥等膠凝材料前，采取一定的前處理穩定重金屬的修復方法可以達到更好的修復效果。

胡敏素是有機質中的穩定成分，是一種天然、綠色的吸附劑，具有較大的孔隙率和表面積，其具有的含氧官能團對重金屬有較高的吸附性，可以吸附、絡合重金屬，因此，胡敏素可以被應用于污水、污染土的處理中。胡敏素是和礦物緊密結合的一部分，由于性質穩定，胡敏素絡合重金屬和水泥固化封存重金屬可以達到共同降低重金屬遷移的效果，并在相關試驗中得到了證明。同時，胡敏素作為天然材料的摻入，不會對環境造成二次污染。但由于胡敏素中雜質較多、缺乏快速提取和制備胡敏素的設備等問題，市面上目前沒有胡敏素標準化產品并且胡敏素修復污染土沒有得到廣泛的應用。采用胡敏素修復重金屬污染土需要大量胡敏素，因此，本發明提出了一種快速、自動化的胡敏素提取裝置，采用溫度控制法和非均勻超聲波振動法制備提純胡敏素，利用超聲波機械效應破碎、去除胡敏素中的雜質，利用溫熱效應加速提取液對泥炭土中非胡敏素成分的提取，利用超聲波理化效應提高胡敏素的生物可利用度。

胡敏素加入污染土中后，會和環境中的土顆粒、重金屬等發生吸附、絡合、螯合等反應，反應需要一段時間達到平衡，同時，加入水泥等固化劑進行固化/穩定化處理也需要一定時間。因此，本發明提出一種修復重金屬污染土的方法，以達到充分穩定重金屬污染物的效果。

發明內容

為解決上述問題，本發明提出一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置及修復方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

本發明一方面提供了一種用于修復重金屬污染土的胡敏素提取裝置，該裝置包括提取液輸入模塊、溫控模塊、提取室、過濾模塊、加熱器、超聲波振動模塊、輸出通道、改性模塊、干燥模塊和控制模塊；

所述提取液輸入模塊與提取室頂部連通，用于向提取室注入提取液；

所述溫控模塊位于提取室內部，用于控制提取過程中的溫度；

所述提取室底部布置加熱器和超聲波振動模塊，且底部設有連通改性模塊的輸出通道，在通道頂部端口設置過濾模塊；所述加熱器用于保證提取室的溫度維持設定溫度；所述超聲波振動模塊用于提供不同頻率的超聲波振動；所述提取室提供分離胡敏素的場所；所述過濾模塊具有過濾功能打開和關閉，以及輸出通道打開和關閉的功能，在胡敏素提取過程中關閉輸出通道，在每一階段提取過程結束后打開輸出通道和過濾功能，從而排出提取室中的液體，在最終排出胡敏素時，打開輸出通道并關閉過濾功能，使胡敏素全部進入改性模塊；

所述改性模塊針對修復不同污染物的土體對胡敏素進行改性處理；

所述干燥模塊與改性模塊連接，用于過濾分離改性模塊輸出的胡敏素中含有的液體，并對胡敏素進行最終的冷凍、干燥、收集；