一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法與裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法與分選裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市化進(jìn)程加快，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，工業(yè)企業(yè)搬迀呈現(xiàn)出普遍的趨勢，與此同時(shí)，造成了場地土壤的多種污染，包括重金屬污染，有機(jī)物污染等，嚴(yán)重威脅人體健康和環(huán)境安全，因此污染場地的修復(fù)與可持續(xù)利用已成為環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域亟需解決的問題。
[0003]土壤淋洗技術(shù)因其易工程化且效率高，正開始被廣泛應(yīng)用于土壤修復(fù)領(lǐng)域。但是研究發(fā)現(xiàn)，不同粒徑土壤顆粒污染物含量不一樣，顆粒越小，單位體積顆粒所擁有比表面積越大，其就能吸附更多的污染物。為了進(jìn)一步提高淋洗效率和淋洗效果，需對污染土壤進(jìn)行篩分。污染物濃度較高的土壤顆?？煞诌x后直接作為危廢處理，而對污染物濃度中等的土壤顆粒分選后進(jìn)行淋洗，對污染物濃度低的土壤顆粒，則分選后直接回填，并采用植物修復(fù)等其它修復(fù)方法對其進(jìn)行進(jìn)一步處理。
[0004]土壤污染淋洗修復(fù)工程需要一種環(huán)保、高效的篩分技術(shù)與設(shè)備。篩分技術(shù)主要有干式篩分與濕式篩分兩種，普通的篩分技術(shù)在對土壤顆粒進(jìn)行分選時(shí)對其含水率有較高需求，干篩易產(chǎn)生揚(yáng)塵，濕篩存在篩孔堵塞等問題，且篩分過程噪聲過大，因此篩分技術(shù)不能滿足污染土壤不同粒徑顆粒分選的要求。如專利ZL201020601482.3《一種污染土壤的淋洗修復(fù)設(shè)備》中所使用的振動篩就會帶來以上問題。另外，水力旋流器作為分離和分級設(shè)備，能很好的避免以上問題，其基本工作原理基于離心沉降作用，泥漿在壓力的作用下沿管道進(jìn)入旋流器后，隨即在圓筒壁的限制下作回旋涌動，在離心力作用下，粗顆粒被拋向器壁附近，并隨著外螺旋流由底部排除，細(xì)顆粒因離心沉降速度小，滯留在內(nèi)螺旋流中，最后通過溢流管排除，至此達(dá)到了分選不同粒徑顆粒的效果。水力旋流器結(jié)構(gòu)簡單，本身無運(yùn)動部件，操作容易，體積小而處理量大，分級效果良好，不受天氣的影響，可以直接將污染土壤與水混合配為泥漿后進(jìn)行分選處理。如專利ZL201310225512.3《重金屬污染場地土壤淋洗修復(fù)方法與設(shè)備》，ZL201420627823.2《一種土壤淋洗設(shè)備》，ZL201420615089.8《一種Pb污染土壤的淋洗設(shè)備》，均建議將水力旋流器作為土壤篩分的一種設(shè)備。然而，以上對比專利主要專注于淋洗方法的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，其在工程實(shí)踐中雖然使用水力旋流器對不同粒徑污染土壤顆粒進(jìn)行分離，但是具有無法控制進(jìn)入水力旋流器的泥漿的流量和流速等缺陷，不能很好地控制分選得到的泥漿顆粒范圍，非常不利于后續(xù)的淋洗工藝。
[0005]因此，為提高土壤淋洗工藝的效率和效果，污染土壤淋洗修復(fù)工程亟需一種環(huán)保、高效的不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法與裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有不同粒徑污染土壤顆粒分選技術(shù)的缺陷和不足，提供一種污染土壤淋洗處理的預(yù)處理技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，為污染土壤淋洗工程提供有效的預(yù)處理技術(shù)與裝備。
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法。
[0008]本發(fā)明另一目的是提供一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選裝置。
[0009]本發(fā)明上述目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選裝置，包括噴水管1、滾筒篩2、泥漿池3、過濾網(wǎng)6、泥漿栗7、水力旋流器進(jìn)料口 1、溢流管11、過濾網(wǎng)13、水力旋流器14、沉沙口 15;其中，所述噴水管I和滾筒篩2都固定安裝在泥漿池3上;所述泥漿栗7與泥漿池3之間以及泥漿栗7與水力旋流器進(jìn)料口 10之間均通過泥漿管道連接，且過濾網(wǎng)6安置在泥漿栗7和泥漿池3之間的泥漿管道內(nèi)；所述溢流管11安裝在水力旋流器14上，且溢流管11端部安裝有過濾網(wǎng)13;所述沉沙口 15在水力旋流器14底部。
[0010]更進(jìn)一步，優(yōu)選地，所述泥漿栗7與泥漿池3之間的泥漿管道上設(shè)置有閥門5。
[0011]優(yōu)選地，所述泥漿栗7上連接有變頻器8，用以控制泥漿栗7的輸出功率。
[0012]優(yōu)選地，所述泥漿栗7與水力旋流器進(jìn)料口10之間的泥漿管道上設(shè)置有壓力表9，可以通過觀察壓力表9的讀數(shù)，來調(diào)節(jié)變頻器8，控制進(jìn)入旋流器14中的泥漿流速與流量。
[0013]優(yōu)選地，所述溢流管11端部安裝有人字管12，過濾網(wǎng)13安裝在人字管12的右部。溢流管11整體呈現(xiàn)為人字管，更有利于溢流出的泥漿中高污染粒徑顆粒減量。
[0014]優(yōu)選地，所述滾筒篩2為可更換不同孔徑的滾筒篩，滾筒篩2與水力旋流器14相連用，兩相結(jié)合可以很好的對污染土壤顆粒進(jìn)行分選。
[0015]優(yōu)選地，所述過濾網(wǎng)6和過濾網(wǎng)13均可調(diào)節(jié)更換不同孔徑的濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)6和過濾網(wǎng)13均起到過濾分離的作用，控制進(jìn)入水力旋流器14的顆粒大小以及對溢流管11排出的泥漿中高污染顆粒進(jìn)行減量。
[0016]利用上述裝置進(jìn)行不同粒徑污染土壤顆粒分選的方法也在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0017]具體地，所述不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法，包括如下步驟:
51.污染土壤先進(jìn)入滾筒篩2進(jìn)行粗篩，將其中的大顆粒砂石和瓦礫等篩除，噴水管I持續(xù)將水以一定的流量噴到污染土壤上，將污染土壤沖洗到泥漿池3中，同時(shí)沖洗掉篩出的砂石、瓦礫表面的污染土壤;篩選后的污染土壤進(jìn)入泥漿池3;
52.開啟閥門5，利用泥漿栗7將泥漿池3中的泥漿經(jīng)過過濾網(wǎng)6的過濾后抽送至水力旋流器14中；
53.泥漿經(jīng)過水力旋流器14分離后，粗顆粒由沉沙口15排出，細(xì)顆粒進(jìn)入溢流管11，細(xì)顆粒的一部分通過溢流管11尾部人字管12左邊部分直接排出進(jìn)入淋洗下一流程，另一部分進(jìn)入人字管12右邊部分，在壓力與重力作用下，過濾網(wǎng)13可進(jìn)一步阻隔其中的粒徑大于一定尺寸的顆粒通過。
[0018]其中，步驟S2的過程中可通過壓力表9調(diào)節(jié)變頻器8，進(jìn)而調(diào)節(jié)泥漿栗7的輸出功率，使得進(jìn)入水力旋流器14中的泥漿液流速、流量與壓力控制在所需范圍內(nèi)。
[0019]步驟3中，泥漿液在水力旋流器14中，進(jìn)行強(qiáng)烈的三維橢圓型強(qiáng)旋轉(zhuǎn)剪切湍流運(yùn)動，因?yàn)榇诸w粒與細(xì)顆粒間存在粒度差，其受離心力、向心浮力、流體曳力等大小不同，受離心力沉降作用，大部分粗顆粒經(jīng)旋流器底部沉沙口 15排出，而大部分細(xì)顆粒進(jìn)入溢流管11。進(jìn)入溢流管的細(xì)顆粒通過人字形排泥口，端部加有過濾篩網(wǎng)，對大于一定尺寸的顆粒進(jìn)行阻隔，可以相應(yīng)減少一些作為危廢處理的顆粒量。
[0020]本發(fā)明上述方法和裝置利用滾筒篩和水力旋流器聯(lián)合系統(tǒng)將污染土壤中不同粒徑的顆粒按照處理所需的大小范圍進(jìn)行分選:首先利用滾筒篩將污染土壤中的沙石瓦礫等大粒徑的物質(zhì)篩除，隨后使污染土壤泥漿通過裝有過濾網(wǎng)的管道，進(jìn)一步過濾掉會嚴(yán)重磨損水力旋流器大顆粒。在泥漿栗抽吸下，泥漿進(jìn)入水力旋流器中，通過調(diào)節(jié)變頻器控制進(jìn)入旋流器中泥漿的流速與流量，以分選出所需粒徑范圍的泥漿顆粒，留待后續(xù)淋洗工藝。同時(shí)旋流器溢流管裝有右部帶過濾網(wǎng)的人字管，可以減少所需泥漿內(nèi)高污染顆粒的含量。對污染土壤的篩分結(jié)果是:被滾筒篩2篩選出的大顆粒砂石可直接回填;通過沉沙口 15排出的泥漿用于后續(xù)淋洗工藝;而進(jìn)入溢流管11的顆粒(小于一定尺寸)壓濾后作為危廢處理，過濾網(wǎng)13對排出的泥漿中的大顆粒進(jìn)行減量。
[0021]本發(fā)明具有以下有益效果:
本發(fā)明提供了一種不同粒徑污染土壤顆粒的分選方法和裝置，可以很好的實(shí)現(xiàn)不同粒徑污染土壤顆粒的分選，而且該方法和裝置具有以下顯著的特點(diǎn):
(1)在泥漿栗前后分別加裝變頻器和壓力表，控制進(jìn)料流量和壓力；
(2)使用水力旋流器對污染土壤中的不同顆粒進(jìn)行分選；
(3)在工藝中多處加裝可更換孔徑的過濾網(wǎng)，控制此工藝中泥漿顆粒粒徑；
(4)在溢流口加裝人字管，降低溢流管排出泥漿中粒徑大于一定尺寸的顆粒含量。
[0022](5)具有工藝簡單、分選效果好、適