[發明專利]一種上行式固體顆粒旋流洗脫成套設備和洗脫方法

有效

• 申請號: 202110275547.2
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN112933722B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 楊強;王寧;許蕭;盧浩;劉懿謙;熊泰
• 申請（專利權）人: 華東理工大學
• 主分類號: B01D36/00
• 分類號: B01D36/00;B01D36/04;B09C1/02;C02F11/00;C02F101/20
• 代理公司: 上海華工專利事務所(普通合伙) 31104
• 代理人: 繆利明

本發明提供了一種上行式固體顆粒旋流洗脫成套設備及洗脫方法，所述旋流洗脫成套設備包括水循環單元、粒徑分離單元、上行式洗脫單元和液相后處理單元，待處理的土壤或污泥在粒徑分離單元的攪拌罐內和水混合并通過過濾盤粒徑分級，粒徑分級后的泥漿混合物通入上行式洗脫單元的管式渦流洗滌器，在渦流場作用下深度脫附，接著進入旋流分離結構進一步深度脫附并固液分離，旋流分離后的固體顆粒實現土壤或污泥的洗脫凈化，液相進入液相后處理單元分離重金屬離子或油相并循環利用其中的水相。所述設備及方法實現了污染物粒徑分級，固體顆粒洗脫分離，油水高效分離和重金屬離子去除目的，具有運行穩定，洗脫效率高，適應性廣等優點。

技術領域

本發明屬于固體顆粒污染物洗脫技術領域，具體涉及一種上行式固體顆粒旋流洗脫成套設備和洗脫方法。

背景技術

隨著工業化的發展和城市化的推進，石油、化工、冶煉、礦山等場地土壤以及河流底泥污染物對人類健康和生態安全的影響日益加劇。因此，對于受污染的場地土壤和河流底泥的除油和降低重金屬污染物濃度成為了國際社會的焦點。如果這些體積龐大的污染物不加以處理就直接進行排放，不但占用大量的土地，而且周圍的土壤、水體、空氣等環境都會受到污染。尤其針對場地土壤污染的隱蔽性、不可逆性和長期性等特點，長期以來都是社會討論的熱點和難點問題。

土壤體系中存在氣、液、固三相物質的動態平衡，相關研究表明：土壤中污染物的含量與土壤的顆粒粒徑分布之間呈負相關，即顆粒的粒徑越小，污染的程度越高。污染物主要被粉質顆粒、黏土顆粒和腐殖質等細顆粒的土壤吸附，這些細小的顆粒又會附著在粗砂粒與碎石顆粒表面上。其中，粒徑為2～4mm的大粒徑土壤顆粒污染程度比較低，粒徑為0.076～2mm的中間粒徑的土壤顆粒污染濃度較高，洗脫較為容易；而粒徑小于0.076mm的細顆粒污染濃度相當高，洗脫難度顯著提升。

目前，污染場地的修復技術有化學法、物理法和生物法等，包括物理分離、翻土與客土、氣提、固化穩定化、熱解析、化學氧化、化學還原、化學改良、化學淋洗/洗脫、溶劑浸提、電動修復、動物修復、植物修復和微生物修復等技術。其中多種修復技術的集成較為少見，且傳統的修復技術存在能耗高、成本高、修復效果差、環境二次污染等問題。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提供了一種上行式固體顆粒旋流洗脫成套設備和洗脫方法，采用旋流洗脫技術處理污染的固體顆粒，并提供成套設備和洗脫方法。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種上行式固體顆粒旋流洗脫成套設備，所述旋流洗脫成套設備包括水循環單元、粒徑分離單元、上行式洗脫單元和液相后處理單元，其中：

所述水循環單元包括儲水罐和與所述儲水罐通過管道連接的離心泵，用于將所述儲水罐內的水打入所述粒徑分離單元中。

所述粒徑分離單元包括攪拌罐，所述攪拌罐的頂端設有物料進口和與所述離心泵通過管道連通的水相進口，分別用于待處理的土壤或污泥和水相的進料；所述攪拌罐的內部上方安裝攪拌裝置，用于混合攪拌加入所述攪拌罐內的水和待處理的土壤或污泥形成泥漿混合物；所述攪拌裝置下方設置過濾盤，所述攪拌罐的壁面與所述過濾盤的連接處的上端向外設置大顆粒排出口，用于排出粒徑分級后的大粒徑固體顆粒；所述攪拌罐底端設有物料出口，所述物料出口通過管道連接一泥漿泵，用于將通過粒徑分離后的泥漿混合物通入所述上行式洗脫單元。

所述上行式洗脫單元包括洗脫裝置，所述洗脫裝置的底部設有泥漿混合物進口，所述泥漿混合物進口與所述泥漿泵通過管道連通；所述洗脫裝置的內部下方設置一層或多層渦流洗滌結構，所述渦流洗滌結構包括若干并聯的管式渦流洗滌器；所述渦流洗滌結構的上方設置旋流分離結構，所述旋流分離結構包括導流結構和若干并聯的旋流分離器；與所述旋流分離結構位置對應的所述洗脫裝置的側壁上設置固體排出口，所述洗脫裝置的頂部設置液相排出口，分別用于排放旋流固液分離后的固體顆粒和液相。