治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置的制造方法
【專利說明】治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置
[0001]
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于土壤污染治理領(lǐng)域，具體地涉及一種對(duì)鉻污染土壤進(jìn)行治理并修復(fù)的
目.ο
【背景技術(shù)】
[0003]目前，對(duì)于被鉻污染的土壤的處理方法主要有原位淋洗法、電動(dòng)修復(fù)法和生物修復(fù)法，其中原位淋洗法成本較低，技術(shù)成熟，應(yīng)用也比較廣泛。原位淋洗法具有有效限制污染物擴(kuò)散范圍，不需要大規(guī)模地挖掘和大量污染土壤的處置，經(jīng)過處理后的淋洗液可以再利用，節(jié)約成本、消耗少，此外能夠減弱地下水中的鉻污染，技術(shù)人員不需直接接觸污染物等優(yōu)點(diǎn)。然而，原位淋洗法不適用于滲透性比較差、質(zhì)地比較粘重的土壤，會(huì)導(dǎo)致污染物水平或垂直擴(kuò)散，淋洗出的廢液存在回收與后期的處理問題，同時(shí)其處理時(shí)間很長(zhǎng)，所使用的表面活性劑可能殘留在含水層中，易造成二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]要解決的技術(shù)問題
為克服傳統(tǒng)的原位淋洗法造成的污染物水平或垂直擴(kuò)散，淋洗液的二次污染問題，本發(fā)明提供一種處理被鉻污染的土壤并收集淋洗液的裝置，通過設(shè)置滾筒在淋洗層下面收集滲濾液并進(jìn)行活性炭吸附，吸附后的出水統(tǒng)一收集排放，有效地解決了污染物擴(kuò)散和滲濾液二次污染問題，可以更好地進(jìn)行土壤重金屬污染治理及修復(fù)。
[0005]技術(shù)方案
一種治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，包括淋洗液噴淋區(qū)、自動(dòng)化水位檢測(cè)裝置、滾筒工作區(qū)、自動(dòng)化水質(zhì)檢測(cè)裝置、出水收集區(qū)、滾筒存放區(qū)，整個(gè)裝置分為三層，每一層分為四個(gè)廊道。最上面一層是淋洗液噴淋區(qū)，每個(gè)廊道設(shè)置一根穿孔管，穿孔管兩端架在輪子上，輪子放置在軌道上。噴淋時(shí)穿孔管由于反沖作用從而沿軌道來回移動(dòng)。最上層和中間層之間是待修復(fù)的土壤層，中間層放置有集液斗，用以收集噴淋土壤后的淋洗液，當(dāng)集液斗收集的水位達(dá)到設(shè)計(jì)上限，排水閥處于準(zhǔn)備開啟的狀態(tài)。最下層為滾筒工作區(qū)、出水收集區(qū)和滾筒收集區(qū)，當(dāng)滾筒滾到集液斗正下方且集液斗的水位達(dá)到設(shè)計(jì)上限時(shí)，排水閥由系統(tǒng)打開，淋洗液進(jìn)入滾筒的進(jìn)水區(qū)，在經(jīng)由活性炭吸附后，流到滾筒的出水區(qū)并經(jīng)由排水槽進(jìn)入出水收集區(qū)。當(dāng)滾筒吸附達(dá)到飽和時(shí)，滾筒送至滾筒存放區(qū)進(jìn)行再生，并向滾筒工作區(qū)投放新的滾筒繼續(xù)運(yùn)行。
[0006]所述的穿孔管的兩側(cè)小孔夾角為120°。
[0007]所述的集液斗中有三層粒徑不同的石英砂濾料用來過濾土壤顆粒。
[0008]所述的集液斗下部有水位感應(yīng)器和排水閥。
[0009]所述的滾筒工作區(qū)放有一個(gè)填充活性炭的滾筒。
[0010]考慮到淋洗液保持均勻地噴灑在土壤上，首先從待修復(fù)的區(qū)域側(cè)面開挖至其下方，將待修復(fù)區(qū)域下方均分為四個(gè)廊道，一個(gè)廊道上方設(shè)置一根穿孔管，穿孔管從廊道一端移動(dòng)，一來一回作為一個(gè)周期。穿孔管的移動(dòng)動(dòng)力來自單邊出水的反沖作用力或者雙側(cè)出水水量不同造成的壓力差。淋洗液經(jīng)集液斗收集，水位感應(yīng)器測(cè)量水位，如果達(dá)到設(shè)計(jì)上限，集液斗下的排水閥會(huì)處于準(zhǔn)備開啟的狀態(tài)，當(dāng)廊道中的滾筒經(jīng)過時(shí)通過光感應(yīng)裝置指示系統(tǒng)打開排水閥，滲濾液由滾筒進(jìn)水區(qū)進(jìn)入滾筒內(nèi)部，經(jīng)填充區(qū)中的活性炭吸附滲濾液中的鉻離子，吸附后的滲濾液從滾筒出水區(qū)離開進(jìn)入出水渠最終匯流到出水收集區(qū)。滾筒出水區(qū)設(shè)有鉻濃度檢測(cè)裝置，當(dāng)鉻濃度超標(biāo)時(shí)，滾筒不再出水，系統(tǒng)調(diào)節(jié)關(guān)閉集液斗排水閥，滾筒送至存放區(qū)進(jìn)行再生。
[0011]有益效果是:
1.將土壤中的鉻溶解到淋洗液中，從而將土壤修復(fù)轉(zhuǎn)變?yōu)槿コw中的鉻離子，使用活性炭吸附效果好，成本低，有效地解決了鉻在土壤中難以去除的問題。
[0012]2.該裝置通過裝有活性炭的滾筒對(duì)淋洗后的滲濾液進(jìn)行吸附，有效地解決了污染物橫向或縱向迀移的問題以及滲濾液二次污染的問題。
[0013]3.整個(gè)裝置各個(gè)部分造價(jià)都不是很高，且噴淋系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)不需要其他力量牽引，滾筒填充區(qū)內(nèi)部為活性炭，無毒，經(jīng)濟(jì)高效，同時(shí)對(duì)于環(huán)境無任何副產(chǎn)物及危害。整個(gè)系統(tǒng)耗能少，吸附材料經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，適合在農(nóng)村地區(qū)推廣使用。
【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]圖1是治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散裝置結(jié)構(gòu)示意圖圖2是治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散裝置噴淋系統(tǒng)示意圖圖3是穿孔管大樣圖和剖面圖
圖4是滾筒工作區(qū)廊道示意圖圖5是活性炭滾筒剖面圖
圖中1.進(jìn)水管，2.穿孔管，3.集液斗，4.進(jìn)水管電動(dòng)閥，5.單側(cè)管進(jìn)水閥A，6.單側(cè)管進(jìn)水閥B，7.噴淋孔，8.集液斗排水閥，9.活性炭滾筒，10.集水槽，11.滾筒進(jìn)水區(qū)，12.滾筒出水區(qū)，13.活性炭填充區(qū)，14.出水收集池，15.滾筒存放區(qū)具體實(shí)施方法
一種治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，由進(jìn)水管(1)，穿孔管(2)，集液斗(3)，進(jìn)水管電動(dòng)閥(4)，單側(cè)管進(jìn)水閥A (5)，單側(cè)管進(jìn)水閥B (6)，噴淋孔(7)，集液斗排水閥(8)，活性炭滾筒(9)，集水槽(10)，滾筒進(jìn)水區(qū)(11)，滾筒出水區(qū)(12)，活性炭填充區(qū)
(13)構(gòu)成。在裝置的前端設(shè)有進(jìn)水管(1)，進(jìn)水管通過進(jìn)水管電動(dòng)閥(4)連接穿孔管(2)，穿孔管分為兩根單側(cè)管，分別由單側(cè)管進(jìn)水閥A (5)，單側(cè)管進(jìn)水閥B (6)進(jìn)行控制進(jìn)水，噴淋孔(7)夾角成120°，滲濾液進(jìn)入集液斗(3)，集液斗有三層粒徑不同的石英砂濾料。集液斗收集的滲濾液經(jīng)由集液斗排水閥(8)排出，進(jìn)入滾筒進(jìn)水區(qū)(11)，再從滾筒出水區(qū)(12)流出，由集水槽(10)收集最終進(jìn)入出水收集池(14)。滾筒進(jìn)水區(qū)(11)和滾筒出水區(qū)(12)之間填充有活性炭作為吸附劑。
[0016]具體工作流程為: 在圖1所示實(shí)施例中，淋洗液由進(jìn)水管(I)進(jìn)入，首先通過進(jìn)水管電動(dòng)閥(4 )，進(jìn)入穿孔管(2)，接著單側(cè)管進(jìn)水閥A (5)，單側(cè)管進(jìn)水閥B (6)分別控制淋洗液進(jìn)入單側(cè)管，淋洗液從噴淋孔(7)噴出，當(dāng)單側(cè)管進(jìn)水閥控制一邊出水，一邊不出水，或者兩邊出水量不同時(shí)，穿孔管可以平行移動(dòng)從而使得淋洗液噴灑均勻。淋洗液對(duì)土壤進(jìn)行淋洗后，滲濾液進(jìn)入集液斗儲(chǔ)存并經(jīng)三層濾料過濾以防止土壤顆粒進(jìn)入。集液斗排水閥(8)設(shè)置有水位檢測(cè)裝置，當(dāng)集液斗收集的滲濾液達(dá)到上限時(shí)，集液斗排水閥(8)處于準(zhǔn)備開啟狀態(tài)，當(dāng)活性炭滾筒
(9)經(jīng)過下方時(shí)，通過光感應(yīng)裝置指示系統(tǒng)將排水閥打開，讓滲濾液流入滾筒進(jìn)水區(qū)(11 )，滾筒進(jìn)水區(qū)表面有一層濾布，進(jìn)一步防止土壤顆粒進(jìn)入滾筒中。當(dāng)集液斗收集的滲濾液未達(dá)到上限時(shí)，集液斗排水閥(8)始終處于關(guān)閉狀態(tài)，即便滾筒經(jīng)過也不開啟。兩個(gè)集液斗之間的間距正好是滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)一周的路程。滾筒進(jìn)水區(qū)(11)設(shè)有單向閥門防止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)液體流出。由滾筒進(jìn)水區(qū)(11)進(jìn)入的滲濾液經(jīng)篩網(wǎng)均勻地進(jìn)入活性炭填充區(qū)(13)，活性炭對(duì)鉻離子進(jìn)行吸附，吸附后的滲濾液從滾筒出水區(qū)(12)流出進(jìn)入集水槽(10)，最終匯集到出水收集區(qū)。滾筒出水區(qū)(12)設(shè)有鉻離子濃度檢測(cè)設(shè)備，當(dāng)鉻離子濃度超過設(shè)定值時(shí)，通過系統(tǒng)反饋，關(guān)閉集液斗排水閥(8)，并減少噴淋量，滾筒由地下提升至滾筒存放區(qū)(15)進(jìn)行再生處理，滾筒工作區(qū)重新投放新的滾筒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，包括淋洗液噴淋區(qū)、自動(dòng)化水位檢測(cè)裝置、滾筒工作區(qū)、自動(dòng)化水質(zhì)檢測(cè)裝置、出水收集區(qū)、滾筒存放區(qū)，其特征是:整個(gè)裝置分為三層，每一層分為四個(gè)廊道，最上面一層是淋洗液噴淋區(qū)，每個(gè)廊道設(shè)置一根穿孔管，穿孔管兩端架在輪子上，輪子放置在軌道上，噴淋時(shí)穿孔管由于反沖作用從而沿軌道來回移動(dòng)，最上層和中間層之間是待修復(fù)的土壤層，中間層放置有集液斗，用以收集噴淋土壤后的淋洗液，當(dāng)集液斗收集的水位達(dá)到設(shè)計(jì)上限，排水閥處于準(zhǔn)備開啟的狀態(tài)，最下層為滾筒工作區(qū)、出水收集區(qū)和滾筒收集區(qū)，當(dāng)滾筒滾到集液斗正下方且集液斗的水位達(dá)到設(shè)計(jì)上限時(shí)，排水閥由系統(tǒng)打開，淋洗液進(jìn)入滾筒的進(jìn)水區(qū)，在經(jīng)由活性炭吸附后，流到滾筒的出水區(qū)并經(jīng)由排水槽進(jìn)入出水收集區(qū)，當(dāng)滾筒吸附達(dá)到飽和時(shí)，滾筒送至滾筒存放區(qū)進(jìn)行再生，并向滾筒工作區(qū)投放新的滾筒繼續(xù)運(yùn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，其特征是:穿孔管的兩側(cè)小孔夾角為120°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，其特征是:集液斗中有三層粒徑不同的石英砂濾料用來過濾土壤顆粒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，其特征是:集液斗下部有水位感應(yīng)器和排水閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，其特征是:在滾筒工作區(qū)放有一個(gè)填充活性炭的滾筒。
【專利摘要】一種治理土壤中的鉻污染并防止污染物擴(kuò)散的裝置，由淋洗液噴淋區(qū)、滾筒工作區(qū)、出水收集區(qū)、滾筒存放區(qū)、自動(dòng)化水位及水質(zhì)檢測(cè)裝置組成。淋洗液由噴淋系統(tǒng)的穿孔管中噴出，設(shè)定穿孔管單邊出水或者調(diào)節(jié)兩側(cè)出水水量不同，使得穿孔管往復(fù)運(yùn)動(dòng)達(dá)到噴淋效果。被淋洗的土壤層下面設(shè)有集液斗收集滲濾液，當(dāng)集液斗蓄水量達(dá)到上限時(shí)，下部的排水閥門處于準(zhǔn)備開啟的狀態(tài)，當(dāng)滾筒經(jīng)過時(shí)激活排水閥門釋放滲濾液，滾筒的進(jìn)水區(qū)接收滲濾液并讓滲濾液均勻進(jìn)入填充層由活性炭吸附，吸附后的滲濾液由滾筒的出水區(qū)流出進(jìn)入出水收集區(qū)。當(dāng)滾筒出水區(qū)的Cr6+濃度超標(biāo)時(shí)，停止?jié)L筒進(jìn)水，將滾筒運(yùn)送至滾筒存放區(qū)處理，并更換新的滾筒。
【IPC分類】B09C1-08
【公開號(hào)】CN104624631
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510037007
【發(fā)明人】吳云海, 范翼昂, 方鵬, 明珠, 楊勝鑫, 章梅麗, 阿依妮尕爾.艾爾肯, 朱亮
【申請(qǐng)人】河海大學(xué)
【公開日】2015年5月20日
【申請(qǐng)日】2015年1月23日