一種土壤異位淋洗系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及土壤環(huán)境工程領(lǐng)域，具體涉及一種土壤異位淋洗系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]被污染土壤的污染物主要集中分布于較小的土壤顆粒上，影響土壤洗脫修復(fù)效果的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)包括:土壤細(xì)粒含量、污染物的性質(zhì)和濃度、水土比、洗脫時間、洗脫次數(shù)、增效劑的選擇、增效洗脫廢水的處理及藥劑回用等。
[0003]其中，土壤細(xì)粒含量指土壤細(xì)粒的百分含量，它是決定土壤洗脫修復(fù)效果和成本的關(guān)鍵因素，細(xì)粒一般是指粒徑小于63-75 μπι的粉/粘粒，通常異位土壤洗脫處理對于細(xì)粒含量達(dá)到25%以上的土壤不具有成本優(yōu)勢。
[0004]本發(fā)明主要用于處理土壤細(xì)粒(粘/粉粒)含量低于25%的土壤，通過多級連續(xù)洗脫和循環(huán)回流洗脫的方式降低了成本，并且洗脫效果進一步提升；并且處理含揮發(fā)性有機物污染土壤時，采取合適的氣體收集處理設(shè)施，避免二次污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種土壤異位淋洗系統(tǒng)及方法。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達(dá)到上述技術(shù)效果，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):
一種土壤異位淋洗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括依次設(shè)置的土壤預(yù)處理單元、物理分離單元、增效洗脫單元、廢水處理及回用單元、控制單元，其中，對于含有揮發(fā)性重金屬或有機污染物的污染土壤，在增效洗脫單元處還設(shè)置有揮發(fā)氣體控制單元，用于廢氣收集，并對收集的廢氣進行處理。
[0007]一種土壤異位淋洗方法，該方法主要包括以下步驟:
步驟I)前期污染土壤基礎(chǔ)參數(shù)檢測并依據(jù)參數(shù)制定場地修復(fù)目標(biāo)，其檢測參數(shù)包括土壤粒徑組成、土壤類型、物理狀態(tài)和濕度、污染物類型和濃度、土壤有機質(zhì)含量、土壤陽離子交換量、土壤pH及緩沖容量；
步驟2)污染土壤挖掘及通過土壤預(yù)處理單元進行預(yù)處理，預(yù)處理主要包括粗篩分和破碎，剔除超尺寸的大塊雜物并進行清洗；
步驟3)預(yù)處理后的土壤進入物理分離單元，采用濕法篩分或水力分選，分離出尺寸小于2mm的細(xì)粒、尺寸大于1mm的粗料和尺寸在2mm至1mm之間的砂爍，通過脫水篩脫水后得到清潔物料；
步驟4)分級后的細(xì)粒直接通入泥漿暫存池中，分級后的粗料通入滾筒洗石機中并通入洗脫液進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的粗料堆放起來，分級后的砂礫通入螺旋洗砂機中并通入洗脫液進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的砂礫堆放起來；
步驟5)通過高頻振動篩將泥漿暫存池中細(xì)粒篩分成尺寸小于0.3mm的粘粒和尺寸大于0.3mm的細(xì)砂，其中，將粘粒通入增效洗脫單元中并通入洗脫液和增效劑進行攪拌增效洗脫，同時將細(xì)砂通入步驟4)中的螺旋洗砂機中進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的細(xì)砂與清洗干凈的砂礫堆放在一起；
步驟6)上述增效洗脫單元中攪拌洗脫停止后，靜置20min至2h，然后將上部的上清液通入廢水處理及回用單元中，下部的粘粒通過泥水分離裝置和相應(yīng)的絮凝劑分離成廢水和污泥，廢水通入廢水處理及回用單元中；
步驟7)對上述步驟6)中分離出的污泥進行脫水處理，脫水處理后形成的泥餅根據(jù)污染性質(zhì)選擇相應(yīng)的污染土壤處理技術(shù)。
[0008]進一步的，所述土壤預(yù)處理單元包括破碎機和篩分機。
[0009]進一步的，所述物理分離單元包括濕法振動篩、滾筒篩或水力旋流器中的一種或多種組合。
[0010]進一步的，所述增效洗脫單元為增效洗脫裝置，其由洗脫攪拌罐、滾筒清洗機、水平振蕩器和加藥配藥設(shè)備組成。
[0011]進一步的，所述廢水處理及回用單元包括泥水分離及脫水設(shè)備、以及廢水處理系統(tǒng)，所述泥水分離及脫水設(shè)備主要由沉淀池、濃縮池、脫水篩、壓濾機和離心分離機構(gòu)成，所述廢水處理系統(tǒng)主要由廢水收集箱、沉淀池和物化處理系統(tǒng)構(gòu)成。
[0012]進一步的，該系統(tǒng)還包括有輸送單元，所述輸送單元包括土壤輸送系統(tǒng)和泥漿輸送系統(tǒng)，土壤輸送系統(tǒng)由皮帶機或螺旋輸送機構(gòu)成，泥漿輸送系統(tǒng)由泥漿泵及相應(yīng)的管道構(gòu)成。
[0013]進一步的，所述滾筒洗石機和螺旋洗砂機中皆通過表面粘粒和集水箱設(shè)置有連通泥漿暫存池的洗脫液回收通道，所述廢水處理及回用單元中連通裝有洗脫液的加藥配藥設(shè)備形成另一條洗脫液回收通道，在洗脫液回收通道中，對于土壤重金屬洗脫廢水，采用鐵鹽+堿沉淀的方法去除水中重金屬，加酸回調(diào)后可回用增效劑，對于有機物污染土壤的表面活性劑洗脫廢水采用溶劑增效等方法去除污染物并實現(xiàn)增效劑回用。
[0014]進一步的，所述步驟5)中，對于含有揮發(fā)性重金屬或有機污染物的污染土壤，在增效洗脫單元處還設(shè)置有揮發(fā)氣體控制單元，用于廢氣收集，并對收集的廢氣進行處理。
[0015]進一步的，所述步驟5)中，增效洗脫單元的水土比為3:1至20:1之間，對于有機污染選擇的增效劑為表面活性劑，對于重金屬污染選擇的增效劑可為無機酸、有機酸或絡(luò)合劑，對于有機物和重金屬復(fù)合污染，選擇兩類增效劑的復(fù)配。
[0016]本發(fā)明的有益效果是:
1、采用本發(fā)明技術(shù)方案，可以針對含重金屬及半揮發(fā)性有機污染物、難揮發(fā)性有機污染物的土壤進行淋洗處理，經(jīng)過洗脫處理，可以有效地減少污染土壤的處理量，實現(xiàn)減量化。
[0017]2、單位面積淋洗成本低、處理周期短，依土壤類型、污染物類型、修復(fù)目標(biāo)不同約為600-3000元/m3，處理周期一般為3_12個月。
[0018]3、本發(fā)明系統(tǒng)的運行可通過自動控制系統(tǒng)控制，操作簡單、效果穩(wěn)定，并可實時觀測運行過程中設(shè)備負(fù)荷、運行功率、運行狀態(tài)等，易檢查出設(shè)備是否有漏液、漏料、堵料等異常狀況。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及流程框圖。
【具體實施方式】
[0020]下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0021]參照圖1所示，一種土壤異位淋洗系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括依次設(shè)置的土壤預(yù)處理單元、物理分離單元、增效洗脫單元、廢水處理及回用單元、控制單元，其中，對于含有揮發(fā)性重金屬或有機污染物的污染土壤，在增效洗脫單元處還設(shè)置有揮發(fā)氣體控制單元，用于廢氣收集，并對收集的廢氣進行處理。
[0022]繼續(xù)參照圖1，一種土壤異位淋洗方法，該方法主要包括以下步驟:
步驟I)前期污染土壤基礎(chǔ)參數(shù)檢測并依據(jù)參數(shù)制定場地修復(fù)目標(biāo)，其檢測參數(shù)包括土壤粒徑組成、土壤類型、物理狀態(tài)和濕度、污染物類型和濃度、土壤有機質(zhì)含量、土壤陽離子交換量、土壤PH及緩沖容量，依據(jù)上述參數(shù)，評估異位土壤洗脫技術(shù)是否適合于特定場地的修復(fù)，初步證實技術(shù)可行后，可根據(jù)需要進行中試試驗，為修復(fù)工程設(shè)計提供基礎(chǔ)參數(shù)；步驟2)污染土壤挖掘及通過土壤預(yù)處理單元進行預(yù)處理，預(yù)處理主要包括粗篩分和破碎，剔除超尺寸的大塊雜物并進行清洗，在本實施例中剔除大于10mm的大塊雜物；
步驟3)預(yù)處理后的土壤進入物理分離單元，采用濕法篩分或水力分選，分離出尺寸小于2mm的細(xì)粒、尺寸大于1mm的粗料和尺寸在2mm至1mm之間的砂爍，通過脫水篩脫水后得到清潔物料；
步驟4)分級后的細(xì)粒通過滑槽直接通入泥漿暫存池中，分級后的粗料通過傳送帶通入滾筒洗石機中并通入洗脫液進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的粗料堆放起來，分級后的砂礫通過傳送帶通入螺旋洗砂機中并通入洗脫液進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的砂礫堆放起來；
步驟5)通過高頻振動篩將泥漿暫存池中細(xì)粒篩分成尺寸小于0.3mm的粘粒和尺寸大于0.3mm的細(xì)砂，其中，將粘粒通入增效洗脫單元中并通入洗脫液和增效劑進行攪拌增效洗脫，同時將細(xì)砂通入步驟4)中的螺旋洗砂機中進行清洗，清洗完成后將清洗干凈的細(xì)砂與清洗干凈的砂礫堆放在一起；
步驟6)上述增效洗脫單