一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置及洗脱系统的制作方法

[0001]
本申请涉及土壤处理设备领域，尤其涉及一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置及洗脱系统。


背景技术：

[0002]
铅锌矿区废弃地土壤的重金属治理是一个全球问题，其对环境造成的污染和破坏，以及引起的土壤及水体的重金属污染对流域范围内的动植物及人体均有严重危害。
[0003]
我国矿上早期开采模式粗放，矿渣废水均未有效处理，重金属的浸出，直接危害河流和地下水，造成农作物重金属污染和饮用水源的重金属超标，同时在鱼虾贝类等生物体内富集影响整个食物链，直接威胁人体健康。
[0004]
为了脱除铅锌矿区废弃地污染土壤中的重金属离子，各类设备被开发出来。申请号为cn201520363513.9，申请日为2015年05月31日的专利公开了一种重金属污染土壤处理设备，其在壳体内部设置了两层隔板及三个出料口，并在壳中部固定了搅拌装置，其结构复杂，同时涉及到化学药剂的使用，易造成二次污染问题。
[0005]
因此，现有的设备设计复杂，体积大，部分需大量使用化学淋洗试剂，极易造成二次污染。


技术实现要素：

[0006]
为解决上述技术问题，本申请的第一目的是提供一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，结构简单，洗脱效果好，不会造成二次污染。
[0007]
为解决上述技术问题，本申请的第二目的是提供一种洗脱系统，使用了上述第一目的提供的铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，结构简单，洗脱效果好，不会造成二次污染。
[0008]
为达上述第一目的，本申请提供一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，包括壳体、振动筛网吸附机构及喷淋机构；
[0009]
所述壳体上设置有进料口及出料口，所述进料口用于向所述壳体内导入待处理土壤，所述出料口用于导出处理后的混合物；
[0010]
所述振动筛网吸附机构设置于所述壳体内，位于所述进料口的下方，所述振动筛网吸附机构用于将待处理土壤铺设均匀，并吸附待处理土壤中的重金属离子；
[0011]
所述喷淋机构延伸在所述振动筛网吸附机构上方，用于向铺设均匀的待处理土壤喷洒清洗液。
[0012]
在一种可行的实施方式中，所述铅锌矿区土壤重金属洗脱装置还包括真空机构，所述真空机构包括抽气泵，所述抽气泵通过气管与所述壳体连通，用于对所述振动筛网吸附机构下方与所述壳体围成的空间进行抽气。
[0013]
在一种可行的实施方式中，所述振动筛网吸附机构包括筛网组件及振动器，所述振动器与所述筛网组件连接，用于驱动所述筛网组件振动。
[0014]
在一种可行的实施方式中，进一步的，所述筛网组件包括双层筛网及设置在所述
第一密封件；13-透明视窗；1a-上壳体；1b-下壳体；1c-第二密封件；2-振动筛网吸附机构；20-筛网组件；200-双层筛网；201-离子交换-吸附树脂层；21-振动器；3-喷淋机构；30-喷淋头；4-真空机构；40-抽气泵；41-气管；1000-第一送料机构；2000-第二送料机构。
具体实施方式
[0033]
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0034]
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
[0035]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0036]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0037]
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0038]
实施例一
[0039]
请参阅图1，本实施例提供的一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，用于处理铅锌矿区土壤中的重金属。铅锌矿区土壤重金属洗脱装置包括壳体1、振动筛网吸附机构2及喷淋机构3。
[0040]
其中，壳体1上设置有进料口10及出料口11，进料口10用于向壳体1内导入待处理土壤，出料口11用于导出处理后的混合物。
[0041]
振动筛网吸附机构2设置于壳体1内，位于进料口10的下方，振动筛网吸附机构2用于将待处理土壤铺设均匀，并吸附待处理土壤中的重金属。
[0042]
喷淋机构3延伸在振动筛网吸附机构2上方，用于向铺设均匀的待处理土壤喷洒清洗液，清洗液渗透过待处理土壤并与待处理土壤中的重金属混合，形成重金属混合液，重金属混合液再渗透过振动筛网吸附机构2，振动筛网吸附机构2将混合液中的重金属进行吸附，进而实现了待处理土壤中重金属的洗脱。
[0043]
可以理解的，混合物包括处理后的土壤及土壤清洗液混合。
[0044]
在一些具体的实施例中，壳体1设计为柱体结构，例如圆柱或棱柱。进一步的，进料口10设于壳体1的上方，方便待处理的土壤落入到壳体1内。出料口11设于壳体1的底部，方便处理后的混合物的排出。
[0045]
在一些具体的实施例中，壳体1的下方设计为漏斗形，出料口11设置在漏斗的底部，漏斗结构可以将混合物快速聚集到出料口11排出。
[0046]
再结合参阅图5，在本实施例中，振动筛网吸附机构2设置在壳体1内，该振动筛网吸附机构2包括筛网组件20及振动器21，振动器21与筛网组件20连接，用于驱动所述筛网组件20振动，用以使筛网组件20上的待处理土壤铺设均匀，筛网组件20可拆卸的设置在壳体1内。
[0047]
可以理解的，筛网组件20将壳体1内分隔为两个腔室，其中，筛网组件20的上方与壳体1围成的空间为第一腔室100a，同理，筛网组件20的下方与壳体1围成的空间为第二腔室100b。可以理解的，两个腔室即第一腔室100a和第二腔室100b，其中第一腔室100a位于第二腔室100b上方，第一腔室100a和第二腔室100b之间由筛网组件20进行分隔。
[0048]
在一些具体的实施例中，筛网组件20通过卡扣与壳体1内壁连接，进而实现筛网组件20与壳体1内壁的快速拆卸，提高检修和更换效率，极大地减少吸附层的拆装的繁琐性，减少人工劳动强度，进而相应的提高工作效率。
[0049]
进一步的，筛网组件20包括双层筛网200及设置在双层筛网200之间的离子交换-吸附树脂层201。换而言之，双层筛网200之间为中空结构，离子交换-吸附树脂层201填充在双层筛网200之间为中空结构内。离子交换-吸附树脂层201可以吸附重金属离子，吸附效果好，吸附能力强。
[0050]
在一些具体的实施例中，离子交换-吸附树脂层201为阳离子交换树脂和活性炭的混合物，且离子交换-吸附树脂层201填充的厚度为3-5cm。
[0051]
在另一些具体的实施例中，离子交换-吸附树脂层201填充的厚度为3.5cm、4.0cm、4.5cm中的一种，以上只是举例说明，不作为本申请保护范围的限定。
[0052]
在一些具体的实施例中，双层筛网200的网孔孔径为0.09～0.28mm，该孔径的双层筛网200可以过滤大颗粒杂质和砂石，同时方便清洗液流过。
[0053]
在另一些具体的实施例中，双层筛网200的网孔孔径可以设计为0.10mm、0.14mm、0.18mm、0.20mm、0.25mm等，以上只是举例说明，不作为本申请保护范围的限定。
[0054]
进一步的，筛网组件20直接与待处理的土壤和清洗液接触，筛网组件20吸附清洗液中的重金属离子，并富集废水中的重金属离子。同时，还带有土壤进入筛网组件20内，进而长时间使用后会导致筛网组件20的吸附能力下降，因此需要定期的更换和检修筛网组件20，以保证吸附效果和工作效率。
[0055]
由此，筛网组件20作为易损耗件，需要定期更换，为了提高拆卸和更换的方便性，壳体1在对应筛网组件20安装的位置开设拆装口(图未示)，拆装口的大小可以方便晒网组件的取出和安装。
[0056]
在本实施例中，筛网组件20推拉的方式进行拆卸和装配，拆装口的设置可以极大地方便筛网组件20的日常维护和更换。
[0057]
在一些具体的实施例中，壳体1内靠近拆装口的位置安装有清洗刷(图未示)，清理
刷的刷毛直接与筛网组件20的上表面接触，当筛网组件20拉出壳体1外时，清洗刷的刷毛会扫除筛网组件20上处理后剩余的土壤，扫除的剩余的土壤落入第二腔室100b内，并从出料口11排出。
[0058]
在另一些具体的实施例中，清洗刷可以是刮板，刮板可以直接刮掉筛网组件20上处理后剩余的土壤，当然，保证刮板不会破坏筛网组件20的表面结构。
[0059]
进一步的，为了防止壳体1内的液体通过拆装口流出，壳体1上对应拆装口的位置设置有开合门12，开合门12相对壳体1开启或关闭，用于封闭拆装口。
[0060]
在一些具体的实施例中，考虑到壳体1内流动的都是含有重金属的混合液体，因此，在开合门12与拆装口的封闭处设置第一密封件120，用以实现开合门12与拆装口的密封，防止液体泄漏，造成二次污染。
[0061]
在本实施例中，喷淋机构3包括多个喷淋头30，多个喷淋头30安装在壳体1的内壁上，且位于第一腔室100a内。
[0062]
具体的，多个喷淋头30沿壳体1的内壁均匀分布，且喷淋头30的进口直接连接水管，水管内输送清洗液。
[0063]
在一些具体的实施例中，清洗液可以水，采用水作为清洗液，用来洗脱待处理的土壤中的重金属离子，相比传统的采用化学淋洗试剂，本实施例不会造成对环境的二次污染。
[0064]
本实施例提供的一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，待处理的土壤从壳体1的进料口10进入，并落在振动筛网吸附机构2上，振动筛网吸附机构2通过振动将待处理土壤铺设均匀，喷淋机构3向铺设均匀的待处理土壤喷洒清洗液，清洗液渗透过待处理土壤并与待处理土壤中的重金属混合，形成重金属混合液，重金属混合液再渗透过振动筛网吸附机构2，振动筛网吸附机构2将混合液中的重金属进行吸附，进而实现了待处理土壤中重金属的洗脱，洗脱后的土壤可以通过出料口11排出。
[0065]
本实施例提供的一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，结构简单，体积小，振动筛网吸附机构2使待处理土壤铺设均匀，使待处理土壤与清洗液结合更充分，洗脱效果更好。另外，清洗液可以直接使用水，不会造成对环境的二次污染。
[0066]
实施例二
[0067]
请参阅图1、图2以及图5，本实施例提供的一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，在实施例一的基础上作出的改进，相比实施例一的主要区别在于：
[0068]
具体参阅图2，在本实施例中，铅锌矿区土壤重金属洗脱装置还包括真空机构4，真空机构4包括抽气泵40，抽气泵40通过气管41与壳体1连通，用于对第二腔室100b进行抽气。
[0069]
可以理解的，抽气泵40对第二腔室100b进行抽气时，第二腔室100b会形成负压状态，此时，第二腔室100b会向第一腔室100a吸气，进而清洗液会随气流快速渗透至筛网组件20内，筛网组件20内的离子交换-吸附树脂层201吸附清洗液中重金属离子。
[0070]
本实施例采用真空机构4显著提高了处理效率，实现了铅锌矿区土壤重金属洗脱装置的便捷化和快速化。
[0071]
实施例三
[0072]
请参阅图1-图5，本实施例提供的一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，在实施例一或实施例二的基础上对壳体1作出的改进，相比实施例一或实施例二的主要区别在于：
[0073]
具体参阅图4，在本实施例中，壳体1包括上壳体1a和下壳体1b，上壳体1a与下壳体
1b装配后为一个整体结构。因此，对应的进料口10设置在上壳体1a上，出料口11设置在下壳体1b上。
[0074]
其中，上壳体1a与下壳体1b通过铰链连接，能快速拆装，便于设备维护和维修。可以理解的，上壳体1a相对下壳体1b可以打开，进而可以检测壳体1内部的情况，进一步的，可以检修振动筛网吸附机构2是否运行正常。
[0075]
在一些具体的实施例中，在上壳体1a与下壳体1b的装配出设置第二密封件1c，防止液体泄漏，造成二次污染。
[0076]
在本实施例中，振动筛网吸附机构2设置在下壳体1b上，当然也可以设置在上壳体1a上。其中，设置在下壳体1b上方便安装和后期维护。
[0077]
在一些具体的实施例中，在上壳体1a的侧壁上设有透明视窗13，透明视窗13上设有钢化玻璃，操作人员可以透过透明视窗13直接看到第一腔室100a内的情况，更加直观，通过视觉判断振动筛网吸附机构2运行情况，以便及时检修和更换。
[0078]
实施例四
[0079]
请参阅图1-图6，本实施例提供的一种洗脱系统，用于土壤重金属的洗脱，使用了上述实施例一至三提供的任意一种铅锌矿区土壤重金属洗脱装置，实现对土壤中的重金属离子进行洗脱作业。
[0080]
具体参阅图6，在本实施例中，洗脱系统还包括第一送料机构1000及第二送料机构2000。
[0081]
其中，铅锌矿区土壤重金属洗脱装置的进料口10与第一送料机构1000连接，第一送料机构1000用于向进料口10输送待处理的土壤。
[0082]
铅锌矿区土壤重金属洗脱装置的进料口10的下方设置第二送料机构2000，第二送料机构2000将于将处理后的土壤输送走。
[0083]
本实施例提供的一种洗脱系统，洗脱效果好，不会造成二次污染。
[0084]
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0085]
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。