[发明专利]一种去除重金属污染底泥的撬装式模块化处理装置

说明书

本发明公开了一种利用超声波—复合酸提取—化学沉淀方法处理重金属污染底泥的撬装式模块化处理装置。本装置先将底泥输送至预酸化反应罐中，加入硫酸调整到中强酸性后，再加入柠檬酸络合剂，经超声波作用罐进行搅拌混合，使重金属浸出；酸化的底泥经叠螺机脱水，脱水后的提取液通过加药沉淀，得到富含重金属的污泥，最终可进行安全处置或者作为原料用于重金属的重新冶炼；沉淀的上清液经硫酸调整pH，并补充部分柠檬酸后可回用于预酸化过程。本处理装置工艺路线合理，运行操作方便，装置可模块集成化、移动方便，能有效净化重金属污染的污泥，具有良好的应用前景和销售前景。

技术领域

本发明涉及底泥重金属污染治理设备技术领域，更具体的涉及一种利用超声波—复合酸提取—化学沉淀方法异位处理重金属污染底泥的撬装式模块化处理装置。

背景技术

随着我国黑臭水体治理工作的深入，受重金属污染的底泥处理与处置成为了一项新的技术工作。填埋由于占地多，且含有重金属，可利用率低，渗滤液污染地下水，后续处理管理费用高等问题，应用受到限制。我国是一个发展中的农业大国，经济基础并不雄厚，应将底泥经过重金属去除，合理的回用于农田、植树造林、园林绿化以及垦荒地、贫瘠地等作为主要的有效利用途径。

重金属是对生态环境危害极大的一类污染物，因其进入环境后不能被生物降解，而往往是参与食物链循环并最终在生物体内积累，破坏生物体正常生理代谢活动，危害人体健康；另一方面随着工业的发展，对重金属使用越来越广泛，从而造成重金属资源的相对缺乏。因此，如何从底泥中去除重金属并有效回收利用是当今环境保护领域中的一个突出问题。

发明内容

本发明的目的是基于现有化学提取法成本高、设备集成度低等缺点，提供一种去除重金属污染底泥的撬装式模块化处理装置，利用超声波—复合酸提取—化学沉淀方法处理重金属污染底泥，该撬装式模块化处理装置组成结构合理，既能将污染底泥中的重金属有效去除，又能将废液中的重金属沉淀、络合提取剂回用，而且处理成本比现有化学处理法更为合理。

为了实现上述目标，本发明采用的撬装式模块化处理装置组成包括：一体化撬装式底座、底泥进料泵、预酸化反应罐、超声波抽提泵、超声波作用罐、底泥脱水泵、底泥干化脱水叠螺机、提取液抽提泵、提取液存储罐、提取液沉淀泵、提取液化学沉淀罐、柠檬酸再生罐、柠檬酸存储罐、硫酸存储罐、硫化钠溶液存储罐和氢氧化钙溶液存储罐和配套自控系统。

所述一体化撬装式底座遵循结构紧凑、便于移动的原则根据现场实地情况定制摆放；所述底泥进料泵、预酸化反应罐、超声波抽提泵、超声波作用罐、底泥脱水泵、底泥干化脱水叠螺机、提取液抽提泵、提取液存储罐、提取液沉淀泵、提取液化学沉淀罐和柠檬酸再生罐依次通过泥水管连接；所述柠檬酸存储罐和硫酸存储罐前均通过加药管连接有计量泵，每个计量泵分别通过不同加药管连接至预酸化反应罐和柠檬酸再生罐；所述硫化钠溶液存储罐和氢氧化钙溶液存储罐前均通过加药管连接有计量泵，每个计量泵分别通过加药管连接至提取液化学沉淀罐；所述柠檬酸再生罐前通过加药管连接有计量泵，所述计量泵通过加药管连接至预酸化反应罐。

本发明装置运行过程为：首先利用底泥进料泵将底泥输送至预酸化反应罐中，加入硫酸调整到中强酸性后，再加入柠檬酸络合剂，经超声波作用罐进行搅拌混合，底泥中的重金属进入液相与底泥分离；

上述步骤处理后的底泥经叠螺机脱水干化，可再经不同的调理后加以利用；

叠螺机泥水分离后的提取液经提取液抽提泵进入提取液存储罐，再经过提取液沉淀泵进入提取液化学沉淀罐，含有柠檬酸重金属络合物的提取液通过加入氢氧化钙、硫化钠调节pH进行沉淀后，重金属转换成无机结合态，柠檬酸盐继续保持在液相；

提取液化学沉淀罐中的底泥经过分离、脱水后，得到富含重金属的污泥，最终可进行安全处置或者作为原料用于重金属的重新冶炼；

提取液化学沉淀罐中的上清液经硫酸调整pH，并补充部分柠檬酸后可回用于预酸化过程。