[发明专利]铬渣污染土壤异位淋洗修复设备及修复方法

权利要求书

1.一种铬渣污染土壤异位淋洗修复设备，其特征在于，所述设备的土壤淋洗和脱水系统为一体式。

2.如权利要求1所述的设备，其特征在于，包括土壤淋洗-脱水系统；所述土壤淋洗-脱水系统优选由反应筒、反应筒内的螺旋搅拌推进器、反应筒末端的调速电机和支架构成，调速电机与螺旋搅拌推进器的主轴连接。

3.如权利要求2所述的设备，其特征在于，所述反应筒由采用不透水材料的淋洗段和采用透水材料的脱水段通过法兰连接组成；优选地，所述脱水段螺旋轴直径沿物料输送方向逐渐增大，螺旋轴叶片的螺距沿物料输送方向逐步变小；

优选地，反应筒两端分别设有土壤进料口和排泥装置；淋洗段末端设有淋洗剂入口，靠近土壤进料口一端设有淋洗液溢出口。

4.如权利要求2或3所述的设备，其特征在于，所述反应筒淋洗段外壁上固定设置有加热仓，加热仓和反应筒之间形成空心夹层，空心夹层内设置有电阻丝及耐火保温纤维层；优选地，所述淋洗段螺旋轴两叶片之间安装有垂直于螺旋轴的搅拌桨；优选地，脱水段螺旋轴叶片外圆周面设置有橡胶制成的弹性刮片。

5.如权利要求3或4所述的设备，其特征在于，所述脱水段是由至少三层粗细不同的筛网叠加组合而成，由内向外筛网孔径逐渐增大；内层筛网孔径优选为0.25-0.6mm，进一步优选为0.3-0.5mm，最优选0.38mm。

6.如权利要求3-5之一所述的设备，其特征在于，所述排泥装置由主轴上的挡泥板构成，挡泥板和反应筒脱水段末端之间留有可调空隙；优选地，所述淋洗剂溢出口设有污泥过滤装置，溢出高度可调；优选地，所述支架可通过倾角调节装置改变倾斜角度；所述倾角调节装置优选丝杆；支架倾角优选2.5°-7.5°，进一步优选4°-6°，最优选5°。

7.如权利要求2-6之一所述的设备，其特征在于，还包括与土壤进料口相连的进料系统、废气处理系统、淋洗液收集处理系统和自动控制系统；

优选地，进料系统包括土壤进料装置和淋洗剂加入装置；土壤进料装置由进料斗、进料斗底部连接的输送管、输送管内的输送搅轴及输送管外端的电机构成；淋洗剂加入装置由依次连接的淋洗剂储槽、水泵、阀门、液体流量计、雾化喷头构成；

优选地，废气处理系统由反应筒脱水段上方的集气罩和集气罩上方的酸气吸收剂构成；

优选地，淋洗液收集处理系统由滤液回收斗、含铬废水处理装置构成，滤液回收斗设置在反应筒脱水段下方，滤液回收斗下部开口并由导管连接至含铬废水处理装置，淋洗液溢出口与含铬废水处理装置由软管连接；优选地，含铬废水处理装置依次包括滤液调节槽、还原反应槽、中和反应槽、斜板沉淀槽、板框压滤机；

优选地，自动控制系统由热电偶、控温仪、调速器构成，热电偶设置在加热仓内，控温仪、调速器设置在加热仓外壁电器护罩内。

8.一种铬渣污染土壤异位淋洗修复方法，其特征在于，铬渣污染土壤首先通过提升机、进料系统进入反应筒淋洗段，将土壤中的含铬成分转移至淋洗剂所在的液相，随螺旋搅拌推进器转动，泥水混合物被输送到反应筒脱水段，泥水混合物被挤压，滤液通过具有透水过滤功能的筒壁排出，而截留下的土壤随螺旋搅拌推进器的转动被输送到排泥装置，最终将淋洗、脱水后的土壤排出。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)污染土壤首先通过提升机进入进料斗，通过输送搅轴从土壤进料口进入反应筒淋洗段，与存留在土壤进料口端的淋洗液进行充分的混合接触；

2)随螺旋搅拌推进器转动，与淋洗液充分混合后的污染土壤向高端的出料口移动，与从反应筒淋洗段末端加入的淋洗剂形成逆向流动，实现对土壤的二次淋洗；

3)当泥水混合物被输送到反应筒脱水段，由于螺旋轴直径增大及叶片螺距减小使脱水段容积减小，泥水混合物被挤压，滤液通过具有透水过滤功能的筒壁排出，而截留下的土壤随螺旋搅拌推进器的转动被输送到排泥装置，最终通过该装置将淋洗、脱水后的土壤排出；

4)从滤液回收斗和淋洗剂溢出口流入到含铬废水处理装置中的淋洗液含有高浓度的六价铬，在还原剂的作用下，淋洗液中的六价铬在还原反应槽中被还原为三价铬，然后在中和反应槽中加碱使三价铬完全形成氢氧化铬沉淀，利用斜板沉淀槽对沉淀进行分离，并向上清液补加有效成分对淋洗液进行回用，含铬污泥采用板框压滤机进行脱水处理。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于：铬渣污染土壤与淋洗剂的质量比为1∶4-10，优选1∶5.5-8，进一步优选1∶6；

优选地，所述的淋洗剂为柠檬酸溶液；其浓度优选为0.05-0.3mol/L，进一步优选0.1-0.25mol/L，最优选0.1mol/L；

优选地，铬渣污染土壤与淋洗剂进行搅拌淋洗时的温度控制在40-80℃，优选50-60℃，进一步优选55℃；

优选地，螺旋搅拌推进器的转速为0.5-5rpm，优选1-4rpm，进一步优选2.8rpm；

优选地，脱水后的土壤中的含水率为60-85％，优选75％-80％，进一步优选78％；

优选地，所述用于还原处理的药剂优选为硫化钠水溶液；

优选地，所述用于沉淀处理的药剂优选为石灰乳。