本實(shí)用新型涉及一種淋出液處理裝備，屬于土壤重金屬污染治理領(lǐng)域，具體涉及一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，粗放型的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式導(dǎo)致土壤污染狀況嚴(yán)重惡化。根據(jù)2014年全國(guó)土壤污染狀況調(diào)查公報(bào)，我國(guó)16.1％的國(guó)土面積受到污染，19.4％的耕地受到污染，約三分之一受調(diào)查的工業(yè)場(chǎng)地受到污染。土壤污染類型以重金屬污染為主，有機(jī)物污染次之，復(fù)合型污染比重較小。導(dǎo)致土壤污染的重金屬主要包括鎘、汞、砷、銅、鉛、鉻、鋅和鎳，由于土壤中重金屬具有隱蔽性、累積性、滯后性且毒性較強(qiáng)和易被生物吸收的特點(diǎn)，因此針對(duì)土壤重金屬污染修復(fù)工作刻不容緩。
目前土壤重金屬污染修復(fù)技術(shù)主要包括生物修復(fù)、物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)及其聯(lián)合修復(fù)技術(shù)，而土壤淋洗技術(shù)因其具有快速高效、處理量大且成本低廉等特點(diǎn)在國(guó)內(nèi)外被廣泛使用。盡管土壤淋洗法具有長(zhǎng)效性、易操作性和高滲透性等優(yōu)點(diǎn)，但是大量淋出液需要處理，淋出液中富含重金屬與淋洗劑的絡(luò)合物，如果沒有得到妥善處理，會(huì)對(duì)地下水存在污染風(fēng)險(xiǎn)。
目前已經(jīng)開發(fā)應(yīng)用的化學(xué)淋出液處理技術(shù)主要有化學(xué)法、物理法、生物法?；瘜W(xué)法通過改變重金屬在淋出液中存在狀態(tài)而將其除去，如利用化學(xué)沉淀、氧化還原及電解等技術(shù)等，該方法受到沉淀劑和氧化還原劑二次污染及電解技術(shù)成本高的問題；物理法是指在保持金屬化學(xué)形態(tài)不變的情況下將其排除，如通過離子交換、溶劑萃取以及膜分離等技術(shù)對(duì)淋出液中的重金屬進(jìn)行濃縮實(shí)現(xiàn)分離，該方法中受離子交換劑種類、產(chǎn)量和成本影響以及膜污染、結(jié)垢及腐蝕等問題；生物法是利用微生物對(duì)重金屬的吸附、轉(zhuǎn)化、富集等作用降低或消除淋出液中的重金屬濃度，生物處理方法具有運(yùn)行成本低、處理效果好等優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)具有耗時(shí)長(zhǎng)、微生物易中毒、耐負(fù)荷沖擊能力較弱、產(chǎn)泥量大等缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中富含重金屬淋出液處理效率低、占地面積大及產(chǎn)泥量高的問題，提出了一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備。該裝備具有占地面積小、撬裝式及適用于大水量淋出液處理等特點(diǎn)，能提高淋出液中重金屬去除速度；采用磁性介質(zhì)吸附分離淋出液中的重金屬，可以降低后續(xù)處理單元絮凝劑和助凝劑的添加量，有利于污泥的減量，并且污泥經(jīng)脫水機(jī)處理后產(chǎn)生的水回用到淋洗劑的稀釋，減少了前端土壤淋洗補(bǔ)水量。
本實(shí)用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：
一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備，包括：依次連接的淋洗單元、重金屬磁分離單元、沉淀脫水單元；
其中，所述淋洗單元具體包括：
土壤淋洗塔，其進(jìn)液口通過噴淋泵P2與淋洗稀釋罐相連，其出液口與淋出液回收池；所述淋洗稀釋罐通過淋洗劑濃液計(jì)量泵與淋洗劑儲(chǔ)罐相連；所述淋出液回收池與土壤淋洗塔和收集罐的進(jìn)口相連；
所述重金屬磁分離單元具體包括：
混合罐，其進(jìn)口與收集罐的出口相連，其出口與超導(dǎo)磁分離機(jī)進(jìn)液口相連，所述混合罐上方設(shè)置與磁種加藥裝置出口端相連的磁介質(zhì)投放口；超導(dǎo)磁分離機(jī)的磁介質(zhì)回收出口通過旋風(fēng)分離器與磁介質(zhì)投放口相連；
所述沉淀脫水單元具體包括：
順次相連的混合池、污泥沉淀池、污泥脫水機(jī)、儲(chǔ)水池和儲(chǔ)泥槽；其中，所述混合池進(jìn)液口與超導(dǎo)磁分離機(jī)的溢流口相連；所述混合池的進(jìn)口通過絮凝劑加藥裝置、助凝劑加藥裝置相連。
優(yōu)化的，上述的一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備，所述淋出液回收池內(nèi)部安裝有液位計(jì)，所述淋出液回收池底部回流管道上安裝回流泵P1，所述回流泵P1通過回流電磁閥F1與土壤淋洗塔進(jìn)口相連，所述回流泵P1通過排放電磁閥F2與收集罐相連。
優(yōu)化的，上述的一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備，所述超導(dǎo)磁分離機(jī)上設(shè)置進(jìn)液口、溢流口、排泥口及兩個(gè)空氣吹吸喇叭口，所述進(jìn)液口和溢流口分別位于內(nèi)部金屬鏈網(wǎng)兩側(cè)，排泥口位于磁分離罐體底部，其中，所述溢流口分別與收集罐和混合池相連，排泥口通過污泥泵與污泥沉淀池相連，所述喇叭口一個(gè)為正壓，另一個(gè)為負(fù)壓。
優(yōu)化的，上述的一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備，所述污泥沉淀池進(jìn)口端與超導(dǎo)磁分離機(jī)排泥口端之間的管道上安有污泥泵；所述污泥沉淀池溢流口與儲(chǔ)水池相連，所述污泥沉淀池中的底部污泥經(jīng)污泥泵輸送至污泥脫水機(jī)；所述污泥脫水機(jī)為板框壓濾機(jī)，所述板框壓濾機(jī)排泥口與儲(chǔ)泥槽相連，所述板框壓濾機(jī)排液口與儲(chǔ)水池相連。
因此，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、采用磁性介質(zhì)吸附分離淋出液中的重金屬，可以降低后續(xù)處理單元絮凝劑和助凝劑的添加量，有利于污泥的減量。
2、無廢水排放，污泥經(jīng)脫水機(jī)處理后產(chǎn)生的水回用到淋洗劑的稀釋，減少了前端土壤淋洗補(bǔ)水量。
附圖說明
附圖1是本實(shí)用新型的一種原理圖；
圖中，1.1第一皮帶機(jī)，1.2第二皮帶機(jī)、2淋洗塔、3淋出液回收池、4淋洗稀釋罐、5淋洗劑儲(chǔ)罐、6收集罐、7混合罐、8磁種加藥裝置、9超導(dǎo)磁分離機(jī)、10旋風(fēng)分離器、11絮凝劑加藥裝置、12助凝劑加藥裝置、13混合池、14污泥沉淀池、15污泥脫水機(jī)、16、儲(chǔ)泥槽、17儲(chǔ)水池、P1回流泵、P2噴淋泵、P3淋洗劑濃液計(jì)量泵、P4進(jìn)水泵、P5排污泵、P6真空泵、污泥泵P7、污泥泵P8、P9回用水泵、F1回流電磁閥、F2排放電磁閥、F3回流球閥、F4排放球閥、V1噴淋流量計(jì)、V2混合用水流量計(jì)、V3負(fù)壓表。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。
實(shí)施例：
如圖1所示，為本實(shí)施例的一種重金屬污染土壤淋出液處理裝備。圖中：
第一皮帶機(jī)1.1，用于淋洗塔中重金屬污染土壤的進(jìn)料；
第二皮帶機(jī)1.2，用于淋洗塔中處理達(dá)標(biāo)后土壤的出料；
淋洗塔2，用于對(duì)重金屬污染土壤進(jìn)行淋洗，頂部均勻分布有噴頭，稀釋后的淋洗劑被均勻噴灑在重金屬污染土壤上；
淋出液回收池3，用于收集淋洗塔中流出的淋出液，收集的淋出液經(jīng)回流泵P1循環(huán)使用；
淋洗稀釋罐4，用于暫存濃稀釋劑和水按比例混合后的稀淋洗劑；
淋洗劑儲(chǔ)罐5，用于對(duì)洗滌劑原濃液進(jìn)行存儲(chǔ)，濃液經(jīng)淋洗劑稀釋泵輸送至淋洗稀釋罐中與水按比例混合均勻；
收集罐6，用于接收來自淋出液回收池中重金屬超標(biāo)的淋出液；
混合罐7，用于磁種與重金屬超標(biāo)淋出液進(jìn)行混合攪拌；
磁種加藥裝置8，用于混合罐中重金屬處理所需要的磁種及補(bǔ)充磁種的損耗；
超導(dǎo)磁分離機(jī)9，用于混合溶液中磁種的分離，通過設(shè)置的可轉(zhuǎn)動(dòng)的金屬鏈網(wǎng)將吸附了重金屬的磁種帶出超導(dǎo)磁分離機(jī)；
旋風(fēng)分離器10，用于提出來磁種的回收利用；
絮凝劑加藥裝置11，用于向混合池中定量加入絮凝劑，有助于溶液懸浮微粒聚集聯(lián)結(jié)形成粗大絮狀團(tuán)?；驁F(tuán)塊；
助凝劑加藥裝置12，用于向混合池中定量加入助凝劑，加快絮凝沉淀速度；
混合池13，用于接收經(jīng)超導(dǎo)磁分離機(jī)溢流口排放出的重金屬處理達(dá)標(biāo)溶液，通過定量加入絮凝劑和助凝劑，加快溶液中其他雜質(zhì)的去除。
污泥沉淀池14，用于接收混合池13中混有絮凝劑和助凝劑的溶液，并進(jìn)行沉淀處理，得到回用水和污泥；
污泥脫水機(jī)15，用于對(duì)污泥沉淀池出來的污泥進(jìn)行脫水壓縮處理，并得到泥餅；
儲(chǔ)泥槽16用于存儲(chǔ)污泥脫水機(jī)15產(chǎn)生的泥餅；
儲(chǔ)水池17，具有連通淋洗稀釋罐4的出水管，以及與污泥沉淀池14和污泥脫水機(jī)15相連的補(bǔ)水管。
本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可以劃分為三個(gè)單元，分別是重金屬污染土壤淋洗單元、淋出液重金屬磁分離單元及污泥沉淀脫水單元。
其中，重金屬污染土壤淋洗單元包括順次相連的淋洗劑儲(chǔ)罐、稀釋計(jì)量泵、淋洗稀釋罐、噴淋泵、流量計(jì)、淋洗塔、淋出液回收池、回流泵和回流電磁閥；其中，所述淋洗劑儲(chǔ)罐用于存儲(chǔ)高濃度淋洗劑，所述高濃度淋洗劑為螯合劑，所述螯合劑為乙二胺四乙酸、氨基三乙酸、二乙基三胺五乙酸、乙二胺二琥珀酸、檸檬酸、蘋果酸、草酸、胡敏酸和富里酸中的至少一種；所述高濃度的淋洗劑經(jīng)稀釋計(jì)量泵輸送至淋洗劑稀釋罐中與儲(chǔ)水池中的來水按照一定比例混合制備成低濃度的淋洗劑，所述淋洗劑稀釋罐含有自動(dòng)攪拌系統(tǒng)；所述淋洗劑通過噴淋泵和流量計(jì)定量輸送至淋洗塔頂部；所述淋洗塔頂部設(shè)有均勻分布的噴頭，保證淋洗劑均勻噴灑在土壤上，所述淋洗塔設(shè)有自動(dòng)進(jìn)料口和出料口；所述淋出液回收池用于收集淋洗塔底部流出的淋出液，所述淋出液回收池內(nèi)部安裝有液位計(jì)，所述淋出液回收池底部回流管道上安裝有回流泵和回流電磁閥，所述回流泵電磁閥與收集罐之間管道上安裝有排放電磁閥；所述淋出液回流池處于高液位且淋出液中重金屬濃度未超標(biāo)時(shí)，回流泵和回流電磁閥開啟，噴淋泵停止工作，淋出液經(jīng)回流泵回流至淋洗塔頂部；所述淋出液回流池處于高液位且淋出液中重金屬濃度超標(biāo)時(shí)，回流電磁閥關(guān)閉且排放電磁閥開啟，噴淋泵停止工作；當(dāng)所述高液位變?yōu)榈鸵何粫r(shí)，回流泵、回流電磁閥及排放電磁閥關(guān)閉，噴淋泵開啟。
其中，淋出液重金屬磁分離單元包括收集罐、混合罐、磁種加藥裝置、超導(dǎo)磁分離機(jī)和磁介質(zhì)回收設(shè)備；其中，所述收集罐的進(jìn)口與淋出液回流泵一個(gè)出口端相連，所述收集罐出口與混合罐的進(jìn)口相連；所述混合罐出口與超導(dǎo)磁分離罐體進(jìn)液口相連，所述混合罐上面設(shè)有磁介質(zhì)投放口，所述磁介質(zhì)投放口與磁種加藥裝置出口端相連，所述磁種加藥裝置用于磁分離混合罐體中磁種的消耗補(bǔ)充，所述磁種包括鐵粉、四氧化三鐵粉末及其化學(xué)改性四氧化三鐵納米顆粒中的至少一種，所述化學(xué)改性采用帶特定基團(tuán)的有機(jī)高分子修飾四氧化三鐵納米顆粒，增強(qiáng)四氧化三鐵與重金屬離子結(jié)合度，所述特定基團(tuán)包括氨基、羧基、羥基和巰基中的至少一種，所述有機(jī)高分子包括丙烯酸、殼聚糖、甜菜堿、聚吡咯、聚苯乙稀、油酸、多巴胺、聚乙烯醇、聚丙烯醇、淀粉、乙酸乙烯酯、聚苯乙烯、聚乙烯吡絡(luò)烷酮、硅酸乙酯等中的至少一種；所述超導(dǎo)磁分離機(jī)包括超導(dǎo)磁體、金屬鏈網(wǎng)、磁分離罐體、制冷機(jī)及系統(tǒng)控制柜，所述超導(dǎo)體可以拆卸、更換為低溫超導(dǎo)磁體或高溫超導(dǎo)磁體，所述超導(dǎo)磁體向超導(dǎo)分離裝置內(nèi)部提供預(yù)定高梯度磁場(chǎng)；所述金屬鏈網(wǎng)位于高梯度磁場(chǎng)的磁分離罐體中，吸附有重金屬的磁種不斷隨著金屬鏈網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)帶出磁分離罐體；所述磁分離罐體上設(shè)置進(jìn)液口、溢流口、排泥口及兩個(gè)空氣吹吸喇叭口，所述進(jìn)液口和溢流口分別位于所述金屬鏈網(wǎng)的兩側(cè)，排泥口位于位于磁分離罐體底部，其中，所述溢流口分別與收集罐和混合池相連，排泥口通過污泥泵與污泥沉淀池相連，所述喇叭口一個(gè)為正壓，另一個(gè)為負(fù)壓；所述磁介質(zhì)回收設(shè)備包括旋風(fēng)分離器及真空泵，所述負(fù)壓喇叭口連接有若干個(gè)并聯(lián)的旋風(fēng)分離器，所述真空泵排氣端與正壓喇叭口相連。
其中，污泥沉淀脫水單元包括順次相連的混合池、污泥沉淀池、污泥脫水機(jī)、儲(chǔ)水池和儲(chǔ)泥槽；其中，所述混合池進(jìn)液口與磁分離罐體溢流口相連，所述混合池和超導(dǎo)磁分離機(jī)之間連接管道上設(shè)有球閥和取樣口，所述混合池分別與絮凝劑和助凝劑加藥裝置相連，所述絮凝劑和助凝劑通過計(jì)量泵定量投加，所述混合池出口端與污泥沉淀池進(jìn)口端相連；所述污泥沉淀池進(jìn)口端與磁分離罐體排泥口端之間的管道上安有污泥泵，超導(dǎo)磁分離機(jī)中沉淀的底泥經(jīng)泵輸送至污泥沉淀池中，所述污泥沉淀池溢流口與儲(chǔ)水池相連，所述污泥沉淀池中的底部污泥經(jīng)污泥泵輸送至污泥脫水機(jī)；所述污泥脫水機(jī)為板框壓濾機(jī)，所述板框壓濾機(jī)排泥口與儲(chǔ)泥槽相連，所述板框壓濾機(jī)排液口與儲(chǔ)水池相連。
本實(shí)施例的工作過程如下：
1、土壤淋洗
重金屬污染土壤經(jīng)第一皮帶機(jī)1.1加料到淋洗塔2中，經(jīng)淋洗劑濃液計(jì)量泵P3的淋洗劑原液和水按比例分別從儲(chǔ)水池17和淋洗劑儲(chǔ)罐5中進(jìn)入到淋洗稀釋罐4中進(jìn)行混合，制備低濃度淋洗劑，低濃度淋洗劑經(jīng)噴淋泵P2和噴淋流量計(jì)V1進(jìn)入到淋洗塔2中，流經(jīng)重金屬污染土壤到達(dá)淋洗塔2底部的淋出液經(jīng)淋出液回收池3收集，當(dāng)淋出液回收池3處于低液位時(shí)，噴淋泵P2一直工作直至淋出液回收池3達(dá)到高液位后關(guān)閉，此時(shí)回流泵P1和回流電磁閥F1開啟，淋出液進(jìn)入循環(huán)噴淋過程，待淋出液回收池3中淋出液重金屬濃度超標(biāo)時(shí)，回流電磁閥F1關(guān)閉，排放電磁閥F2開啟，淋出液被輸送至收集罐6中，當(dāng)淋出液回收池3的液位降低至低液位時(shí)，回流泵P1和排放電磁閥F2關(guān)閉，噴淋泵開啟工作，進(jìn)入下一輪噴淋循環(huán)過程，經(jīng)淋洗塔2處理后的潔凈土壤經(jīng)第二皮帶機(jī)1.2輸送至污泥堆場(chǎng)。
2、淋出液重金屬超導(dǎo)磁分離
收集罐6中收集的淋出液經(jīng)進(jìn)水泵P4定量輸送至混合罐7中，根據(jù)水質(zhì)和水量，磁種加藥裝置8定量加入磁種和淋出液進(jìn)行攪拌混合，混合有磁種的淋出液經(jīng)排污泵P5輸送至超導(dǎo)磁分離機(jī)9中，經(jīng)超導(dǎo)磁分離作用，吸附有重金屬的磁種被吸附在內(nèi)置于超導(dǎo)磁分離機(jī)9的金屬鏈網(wǎng)上，通過金屬鏈網(wǎng)的轉(zhuǎn)動(dòng)將吸附重金屬的磁種帶出液面，然后經(jīng)過真空泵P6的抽吸和吹掃將磁種帶入到旋風(fēng)分離器10中進(jìn)入磁種的回收，回收的磁種重新加入到混合罐7中進(jìn)行再利用，經(jīng)超導(dǎo)磁分離機(jī)9中溢流口排出的上清液，如果重金屬不達(dá)標(biāo)則球閥F3開啟且球閥F4關(guān)閉，上清液回流至收集罐6重新處理，如果處理達(dá)標(biāo)則F3關(guān)閉且球閥F4開啟，上清液輸送至混合池13中。
3、污泥沉淀脫水
根據(jù)混合池13的水量，絮凝劑加藥裝置11和助凝劑加藥裝置12分別向混合池13中定量加入絮凝劑和助凝劑，混有絮凝劑和助凝劑的混合液與超導(dǎo)磁分離機(jī)9排泥口排放的污泥經(jīng)污泥泵P7一同被輸送至污泥沉淀池14中進(jìn)行污泥沉淀分離，污泥沉淀池14中上清液流入到儲(chǔ)水池17中，底部污泥經(jīng)污泥泵P8輸送至污泥脫水機(jī)15進(jìn)行污泥脫水壓濾，產(chǎn)生的水排放到儲(chǔ)水池17進(jìn)行回收，產(chǎn)生的污泥存放在儲(chǔ)泥槽16中，儲(chǔ)水池17中的水經(jīng)回用水泵P9和混合用水流量計(jì)V2定量輸送至淋洗稀釋罐4中進(jìn)行淋洗劑稀釋用水。
本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。