一種去除土壤中重金屬的裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種去除土壤中重金屬的裝置，包括埋設(shè)于污染土壤層底部的毛細透排水帶、與毛細透排水帶連通的集水管、與集水管的出口連接的重金屬吸附裝置、與重金屬吸附裝置的出水口連接的蠕動泵，蠕動泵用于通過進水管將淋洗液回送到污染土壤層中，毛細透排水帶設(shè)有多個間隔排列的內(nèi)大外小的毛細導(dǎo)水管，毛細導(dǎo)水管與集水管連通。本實用新型實現(xiàn)了淋洗液與土壤的快速分離，提升了重金屬的去除效果，排水速率快、效率高、不易堵塞。
【專利說明】
一種去除土壤中重金屬的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及環(huán)境保護領(lǐng)域，具體是一種去除土壤中重金屬的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國越來越多的土地受到重金屬污染。據(jù)統(tǒng)計，目前我國已有12%以上的耕地受到嚴重的重金屬污染，對人民群眾的生命健康造成了嚴重威脅。因而，亟需對受重金屬污染的土壤進行修復(fù)和治理?；瘜W(xué)淋洗法是一種高效的重金屬污染土壤修復(fù)方法。該法利用化學(xué)淋洗液把吸附在土壤固相中的重金屬轉(zhuǎn)移到淋洗液中，再把富含重金屬的淋洗液進一步回收處理，從而實現(xiàn)修復(fù)土壤的目的。該法的關(guān)鍵在于如何強化淋洗液與土壤的傳質(zhì)過程以及如何有效進行淋洗液與土壤的分離。較常采用的原位淋洗法讓淋洗液在重力或外力的作用下流過污染土壤，并采用回收井或挖溝等傳統(tǒng)排水方法來收集和清除淋洗液。對于原位淋洗而言，淋洗液與土壤的混合并不充分，且傳統(tǒng)排水方法排水速率慢，易淤堵，往往無法有效排出淋洗液。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有原位淋洗技術(shù)存在的問題，本實用新型提供一種去除土壤中重金屬的裝置，其將毛細透排水帶與化學(xué)淋洗法耦合，利用毛細透排水帶高效地排出淋洗液，實現(xiàn)淋洗液與土壤的快速分離；同時，將排出的淋洗液經(jīng)處理后又回流至土壤中，對土壤進行再次淋洗，從而形成一套閉路循環(huán)的淋洗系統(tǒng)，以加強土壤與淋洗液的傳質(zhì)過程，提升原位淋洗技術(shù)去除重金屬的效果，如此反復(fù)循環(huán)多次后將淋洗液排放。
[0004]—種去除土壤中重金屬的裝置，包括埋設(shè)于污染土壤層底部的毛細透排水帶、與毛細透排水帶連通的集水管、與集水管的出口連接的重金屬吸附裝置、與重金屬吸附裝置的出水口連接的蠕動栗，蠕動栗用于通過進水管將淋洗液回送到污染土壤層中，毛細透排水帶設(shè)有多個間隔排列的內(nèi)大外小的毛細導(dǎo)水管，毛細導(dǎo)水管與集水管連通。
[0005]進一步的，所述毛細透排水帶為由柔性可彎曲材料制成的扁平帶狀結(jié)構(gòu)。
[0006]進一步的，毛細透排水帶上沿寬度方向間隔排列且呈長度方向延伸設(shè)有多個排水孔，每個排水孔向下豎直延伸形成貫穿毛細透排水帶端面的槽溝，槽溝的寬度小于排水孔的直徑，排水孔和槽溝形成所述毛細導(dǎo)水管。
[0007]進一步的，毛細透排水帶每隔1.5mm開設(shè)直徑為Imm的排水孔，每根排水孔再縱向剖開0.3mm寬的槽溝。
[0008]進一步的，集水管上沿縱向間隔開設(shè)有用于插接毛細透排水帶的安裝槽，毛細透排水帶傾斜插于安裝槽中。
[0009]進一步的，毛細透排水帶2與安裝槽的角度為I?90°。
[0010]進一步的，重金屬吸附裝置為重金屬吸附柱，其中裝有吸附重金屬的高分子聚合物材料或天然礦物材料。
[0011]進一步的，所述高分子聚合物材料為殼素、纖維素、殼聚糖中的一種或其混合，所述天然礦物材料為沸石、硅藻土中的一種或其混合
[0012]本實用新型將毛細透排水帶布設(shè)于受重金屬污染土壤的底部，利用毛細透排水帶快速排出淋洗液，然后將含有重金屬的淋洗液出水經(jīng)過吸附處理后回用于土壤中，對土壤進行再次淋洗，如此反復(fù)循環(huán)多次后將淋洗液排放，在此工藝中淋洗液處于不斷流動狀態(tài)， 與土壤的混合較為充分，強化了土壤與淋洗液的傳質(zhì)過程，提升了重金屬去除效果;此外， 該工藝的排水速率快，效率高，且不易堵塞。【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型去除土壤中重金屬的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；[〇〇14]圖2是本實用新型中毛細透排水帶的截面圖。[〇〇15]圖中:1 一污染土壤層，2—毛細透排水帶，3—集水管，4一淋洗液，5—出水管，6— 重金屬吸附裝置，7—蠕動栗，21—排水孔，22—槽溝?！揪唧w實施方式】
[0016]下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0017]請參考圖1，本實用新型去除土壤中重金屬的裝置包括埋設(shè)于污染土壤層1底部的毛細透排水帶2、與毛細透排水帶2連通的集水管3、與集水管3的出口連接的重金屬吸附裝置6、與重金屬吸附裝置6的出水口連接的蠕動栗7,蠕動栗7用于通過進水管將淋洗液4回送到污染土壤層1中。集水管3的出口通過出水管5與重金屬吸附裝置6的進水口連接。[〇〇18]所述毛細透排水帶2為土木工程中較常采用的商用毛細透排水帶，由柔性可彎曲材料(如軟質(zhì)塑料)制成扁平帶狀結(jié)構(gòu)，其寬度可為100?200_，厚度可為1.5?2.5mm。請進一步參考圖2,毛細透排水帶2上沿寬度方向間隔排列且呈長度方向延伸設(shè)有多個排水孔 21，每個排水孔21向下豎直延伸形成貫穿毛細透排水帶2端面的槽溝22。槽溝22的寬度小于排水孔21的直徑，即排水孔21和槽溝22形成內(nèi)大外小的毛細導(dǎo)水管結(jié)構(gòu)。如圖1所示，毛細透排水帶2每隔1.5mm開設(shè)直徑為1mm的排水孔21，每根排水孔21再縱向剖開0.3mm寬的槽溝 22，且埋設(shè)時槽溝22的槽口向下，大顆粒的土壤不會從槽溝22進入，而從土壤中滲透的淋洗液則會順利通過槽溝22吸入。[〇〇19]槽溝22作為利用毛細現(xiàn)象以將污染土壤層1中的淋洗液4吸入的進水部，排水孔21 作為用于收集槽溝22進入的淋洗液4以及將淋洗液4排出的集水和排水部。毛細現(xiàn)象將驅(qū)使土壤中的水分由下往上自動進入排水孔內(nèi)從而實現(xiàn)土、水分離。此外，由于表面張力的作用，水流將在槽溝22上形成水膜，從而阻止水流的外漏。
[0020]所述集水管3為工業(yè)常用波紋管或PVC管。集水管3上沿縱向間隔開設(shè)有用于插接毛細透排水帶2的安裝槽，毛細透排水帶2傾斜插于安裝槽中(角度為:1?90°)，二者采用玻璃膠或防水透明膠布進行粘合。毛細透排水帶2沿集水管3縱向間隔安裝。毛細透排水帶2呈一定角度傾斜設(shè)于集水管3上，可使得毛細透排水帶2兩端具有一定落差，當水流灌滿排水帶的毛細導(dǎo)水管時，在重力作用下水流將流向毛細導(dǎo)水管的出口排放。當水流到達出口溢出時，因落差產(chǎn)生的虹吸作用將進一步產(chǎn)生負壓，將進入毛細導(dǎo)水管的淋洗液不斷抽吸，從而大幅增加排水速率。與傳統(tǒng)的排水管排水法相比，毛細透排水帶有著較高的排水效率，且不易堵塞。
[0021]所述淋洗液4由化學(xué)淋洗法常用淋洗劑配制，包括:有機酸(如檸檬酸)、無機酸(如鹽酸)、堿(如氫氧化鈉)、螯合劑、表面活性劑(如^TA)等。
[0022]所述重金屬吸附裝置6可為重金屬吸附柱，其中裝有吸附重金屬的常用填料，包括:高分子聚合物材料(如甲殼素、纖維素、殼聚糖)、天然礦物材料(如沸石、硅藻土)。
[0023]本實用新型去除土壤中重金屬的裝置的工作過程為:
[0024]將淋洗液4加入受重金屬污染的土壤I中，并將淋洗液4與土壤混合以進行淋洗，重金屬將從土壤釋放至淋洗液4中。由于毛細透排水帶2與集水管3相連，淋洗液4在毛細透排水帶2的作用下將快速進入集水管3中，進而被排出土壤。含有重金屬的淋洗液通過出水管5進入重金屬吸附裝置6后，淋洗液中的重金屬將被填料吸附，從而使淋洗液得到凈化。凈化后的淋洗液在蠕動栗7的作用下重新回流至土壤中，對土壤進行重新淋洗。在淋洗液的不斷循環(huán)過程中，土壤與淋洗液間的傳質(zhì)得到了強化，土壤中的重金屬離子不斷迀移至淋洗液中。如此反復(fù)循環(huán)多次后將淋洗液排放，即可實現(xiàn)對土壤中重金屬離子的高效去除。
[0025]本實用新型的有益效果為:淋洗液處于不斷流動狀態(tài)，與土壤的混合較為充分，強化了土壤與淋洗液的傳質(zhì)過程，提升了重金屬去除效果。此外，該工藝的排水速率快，效率尚，且不易堵塞。
[0026]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一種去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:包括埋設(shè)于污染土壤層(I)底部的毛細透排水帶(2)、與毛細透排水帶(2)連通的集水管(3)、與集水管(3)的出口連接的重金屬吸附裝置(6)、與重金屬吸附裝置(6)的出水口連接的蠕動栗(7)，蠕動栗(7)用于通過進水管將淋洗液(4)回送到污染土壤層(I)中，毛細透排水帶(2)設(shè)有多個間隔排列的內(nèi)大外小的毛細導(dǎo)水管，毛細導(dǎo)水管與集水管(3)連通。2.如權(quán)利要求1所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:所述毛細透排水帶(2)為由柔性可彎曲材料制成的扁平帶狀結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1或2所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:毛細透排水帶(2)上沿寬度方向間隔排列且呈長度方向延伸設(shè)有多個排水孔(21)，每個排水孔(21)向下豎直延伸形成貫穿毛細透排水帶(2)端面的槽溝(22)，槽溝(22)的寬度小于排水孔(21)的直徑，排水孔(21)和槽溝(22)形成所述毛細導(dǎo)水管。4.如權(quán)利要求3所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:毛細透排水帶(2)每隔1.5mm開設(shè)直徑為Imm的排水孔(21)，每根排水孔(21)再縱向剖開0.3mm寬的槽溝(22)。5.如權(quán)利要求1所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:集水管(3)上沿縱向間隔開設(shè)有用于插接毛細透排水帶(2)的安裝槽，毛細透排水帶(2)傾斜插于安裝槽中。6.如權(quán)利要求5所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:毛細透排水帶(2)與安裝槽的角度為I?90°。7.如權(quán)利要求1所述的去除土壤中重金屬的裝置，其特征在于:所述重金屬吸附裝置(6)為重金屬吸附柱，其中裝有吸附重金屬的高分子聚合物材料或天然礦物材料。
【文檔編號】B09C1/02GK205587422SQ201620398718
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】林莉, 李青云, 羅希
【申請人】長江水利委員會長江科學(xué)院