[发明专利]一种土壤淋洗修复减量系统及其施工方法

说明书

本发明的土壤淋洗修复减量系统及其施工方法属于土壤修复技术领域，包括依次连接的进料初次分级单元、高压射流分离单元、次级分级单元、泥浆沉降浓缩单元、压滤单元、污水处理单元、粉尘尾气治理单元和仪表电气控制单元。该系统大大减少了分级数量和设备数量，针对小型污染场地的土壤治理，整个系统可以采用集成为模块化的便于移动的集装箱设备或者撬装式设备，这样可以大大减少在现场的建设成本和工期，提高了修复效率。该系统构造简单巧妙，操作简便，设备投资费用低，占地小，特别适用于小型污染场地的修复项目，又可多设备平行操作适用于中大型场地的处理，适用范围广，效果好，具有更广的应用前景。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体为一种土壤淋洗修复减量系统及其施工方法。

背景技术

土壤淋洗技术是土壤修复中的一种重要修复技术。土壤淋洗可去除吸附于土壤颗粒表面及内部的污染物。

在土壤修复领域中，通常对土壤粒径进行分级，具体分级如下：巨砾粒径＞256mm；中砾粒径：64～256mm；细砾粒径：2～64mm；砂：1/16～2mm；粉土粒径：1/516～1/16mm；黏土粒径：小于1/512mm。

土壤淋洗属于原地异位修复技术，该技术利用清水（通常添加一些化学药剂）或溶剂去除清挖土壤中的污染物。清水在淋洗过程中主要发挥两个作用：1、将土壤中的粗颗粒与细颗粒进行分离；2、从土壤颗粒表面去除污染物。

美国环保局（1989a）报告了利用4种土壤淋洗系统对粗颗粒土壤进行冲洗的污染物去除率，其中矿化油去除率达到98%，氰化物去除率达到94%，镉去除率达到92%，芳香烃去除率在81%～99.8%之间，多环芳烃去除率达到95%，原油去除率达到97%，烃类去除率达到96%，氯化烃和苯酚去除率达到100%。

Exner（1995）提出土壤淋洗可将粗颗粒中的挥发性物质去除90%～99%，半挥发性物质去除80%～95%，金属类物质去除50%～90%。

土壤细颗粒的孔隙比表面积较大，污染物倾向于吸附于土壤细颗粒，因此土壤细颗粒难以清洗，尤其是在利用清水而不是非水溶剂对有机污染物进行淋洗时。

Andsen（1993）提出，粒径小于63μm的土壤颗粒倾向于松散地附着在较粗颗粒上，以水为淋洗剂时，可利用研磨机等装置破坏颗粒间的物理吸附力，以实现砾石、砂土和细颗粒的分离。此时污染物主要存在于细颗粒。分离出已清洗的粗颗粒可降低后续必须进行进一步处理或处置的土壤体积。

基于土壤淋洗技术的基本原理，一般情况下，50%粒径大于63μm且有机质质量分数低于20%的砂质土壤适宜使用土壤淋洗技术。高黏土和粉土不宜采用土壤淋洗技术。

目前，我国国内已经对土壤淋洗技术进行了比较深入的研究和应用。

中国专利文献CN104475441A公开了一种基于减量浓缩设计理念的土壤淋洗修复系统及其方法，该淋洗修复系统包括顺次相连的四大模块单元：进料筛分单元、矿洗单元、污泥脱水单元以及尾端的污水处理回用单元。通过淋洗将粗颗粒表面的污染物洗脱、转移至压滤后的泥饼中，可实现污染土壤中含污细粒与砾石、砂砾等粗颗粒的有效分离。

中国专利文献CN110014033A公开了一种金属污染土壤的多级修复系统及其修复方法，该专利通过多级洗脱修复装置在容器内对土壤进行洗脱修复，能够提高土壤修复的充分性程度，且相对于淋洗系统，能够大幅度的降低修复剂溶液的损失浪费，且提高了修复剂溶液的利用率。