一种土壤异位泡沫浮选系统的制作方法

文档序号:15589525发布日期:2018-10-02 18:47阅读:139来源:国知局

本实用新型涉及土壤修复的技术领域,特别是一种土壤异位泡沫浮选系统。



背景技术:

土壤修复异位淋洗工艺首要目标是减量,即利用污染物的粒径分布特性将污染物浓缩,主要通过物理筛分的方式实现;其次是降低污染物浓度,即将污染物直接从土壤中去除,主要通过化学提取方式实现。

化学提取方式是指采用液相化学淋洗剂,如酸或螯合剂将污染物从土壤中解吸下来并溶解于溶液中,达到污染物去除的目的,即采用药剂对土壤直接洗涤。工艺关键影响因素包括:土壤细粒含量、污染物的性质和浓度、水土比、淋洗时间、淋洗次数、淋洗剂的选择、淋洗废水的处理及药剂回用等。

泡沫浮选主要是对粒径分选后的细颗粒(20-63μm)进一步进行化学提取,空气浮选处理单元中,污染物“浮动”变成泡沫从空气浮选槽的表面除去,并输送至污泥处理系统。

在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解,因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。



技术实现要素:

鉴于上述问题,本实用新型的目的在于克服上述技术的不足,而提供一种土壤异位泡沫浮选系统,其通过连续搅拌和浮选的方式去除污染物,可根据处理效果采用多级组合,应用灵活易操控,去除效果良好。

本实用新型的目的是通过以下技术方案予以实现。

一种土壤异位泡沫浮选系统包括,

加药装置,加药装置包括含有淋洗剂的加药箱、流量传感器和计量泵,计量泵基于流量传感器的流量信号将加药箱中的淋洗剂泵入搅拌罐中,

多个搅拌罐,多个搅拌罐之间的进出料通过管道连接形成多级搅拌罐,每个搅拌罐包括安装在外壁的夹套加热装置和搅拌装置,所述管道上设有用于控制通断的阀门,夹套加热装置连接加热装置,所述加热装置包括将水加热至预定温度的空气能加热器,加热后的水通过连接管道流至夹套加热装置,

浮选罐,所述浮选罐包括并列的第一浮选槽和第二浮选槽、第一洁净物料出口和第二洁净物料出口以及气泡污物出口,多级搅拌罐搅拌后的土壤分别经由第一吸气装置进入第一浮选槽,以及经由第二吸气装置进入第二浮选槽,第一浮选槽分别连接第一洁净物料出口和气泡污物出口,第二浮选槽分别连接第二洁净物料出口和气泡污物出口。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,多级搅拌罐包括罐体为圆柱形的第一级搅拌罐、第二级搅拌罐和第三级搅拌罐,第一级搅拌罐、第二级搅拌罐和第三级搅拌罐之间溢流连接。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述土壤异位泡沫浮选系统包括控制单元,所述控制单元电连接加药装置、多个搅拌罐和浮选罐。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,搅拌装置为涡轮式搅拌装置,涡轮式搅拌装置从上到下包括第一层搅拌装置、第二层搅拌装置和第三层搅拌装置,所述第一层搅拌装置与第三层搅拌装置的半径均大于第二层搅拌装置的半径。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,夹套加热装置内设置有螺旋隔板。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述第一浮选槽和/或第二浮选槽为多级浮选单元。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述第一层搅拌装置、第二层搅拌装置和/或第三层搅拌装置包括搅拌浆叶,所述搅拌桨叶设有破碎刀具。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述第一吸气装置和/或第二吸气装置为空气自吸式湍流发生器。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述控制单元包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。

在所述的土壤异位泡沫浮选系统中,所述控制单元包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

本实用新型提供一种污染异位淋洗用泡沫浮选系统,可以提高处理效率和系统灵活稳定性,降低能耗和增强脱附处理效果。粒径分选后的污染土壤颗粒进入搅拌罐后,根据淋洗剂的不同种类设置搅拌速度和时间;搅拌罐罐体为圆柱形,可避免搅拌死角的产生;搅拌环节可以采用多级搅拌,通过控制管道上阀门的开合,实现一级、两级和三级搅拌,应用灵活方便;搅拌器设置了三层处于不同高度的搅拌装置,半径呈中间小,上下大的布局,使得搅拌介质底部产生很大的涡流,从底部让搅拌介质旋动起来,搅拌效率较高,搅拌的更均匀。加药装置采用计量泵,管道上设置有流量传感器,实现加药量精准控制;加热装置热源来自于空气能加热器,大大节省了能耗,同时在搅拌罐外部设置夹套换热器,夹套内设置有螺旋隔板,提高了换热效率;浮选罐由两个并列单元组成,提高了处理量和处理效果;吸气装置采用微湍流发生器,产生广谱大小不同气泡,提高了浮选效率。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述,为了能够使得本实用新型的技术手段更加清楚明白,达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度,并且为了能够让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,下面以本实用新型的具体实施方式进行举例说明。

附图说明

通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述,本实用新型各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本实用新型的限制。显而易见地,下面描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。而且在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。

在附图中:

图1是根据本实用新型一个实施例的土壤异位泡沫浮选系统的结构示意图;

其中,1—搅拌罐,2—搅拌装置,3—加药装置,3.1—加药箱,3.2—流量传感器,3.3—计量泵,4—加热装置,4.1—空气能加热器,4.2—夹套换热装置,5.1-5.7—阀门,6—浮选罐,6.1—第一洁净物料出口,6.2—第二洁净物料出口,6.3—气泡污物出口,7.1—第一吸气装置,7.2—第二吸气装置。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的解释。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型,并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式,然所述描述乃以说明书的一般原则为目的,并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

为便于对本实用新型实施例的理解,下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明,且各个附图并不构成对本实用新型实施例的限定。

图1是根据本实用新型一个实施例的土壤异位泡沫浮选系统的结构示意图。本实用新型实施例将结合图1进行具体说明。

如图1所示,本实用新型的一个实施例提供了一种土壤异位泡沫浮选系统,

所述土壤异位泡沫浮选系统包括,

加药装置3,加药装置3包括含有淋洗剂的加药箱3.1、流量传感器3.2和计量泵3.3,计量泵3.3基于流量传感器3.2的流量信号将加药箱3.1中的淋洗剂泵入搅拌罐1中,

多个搅拌罐1,多个搅拌罐之间的进出料通过管道连接形成多级搅拌罐,每个搅拌罐1包括安装在外壁的夹套加热装置4.2和搅拌装置2,所述管道上设有用于控制通断的阀门5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7,夹套加热装置4.2连接加热装置4,所述加热装置4包括将水加热至预定温度的空气能加热器4.1,加热后的水通过连接管道流至夹套加热装置4.2,

浮选罐6,所述浮选罐6包括并列的第一浮选槽和第二浮选槽、第一洁净物料出口6.1和第二洁净物料出口6.2以及气泡污物出口6.3,多级搅拌罐搅拌后的土壤分别经由第一吸气装置7.1进入第一浮选槽,以及经由第二吸气装置7.2进入第二浮选槽,第一浮选槽分别连接第一洁净物料出口6.1和气泡污物出口6.3,第二浮选槽分别连接第二洁净物料出口6.2和气泡污物出口6.3。

本实用新型的土壤异位泡沫浮选系统通过连续搅拌和浮选的方式去除污染物,可根据处理效果采用多级组合,应用灵活易操控,去除效果良好,本土壤异位泡沫浮选系统具有操作简便、可控性强、能耗低、处理量大等优点,其设备参数可根据实际情况调整、优化,适用于工业污染场地异位淋洗修复工程。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,多级搅拌罐包括罐体为圆柱形的第一级搅拌罐、第二级搅拌罐和第三级搅拌罐,第一级搅拌罐、第二级搅拌罐和第三级搅拌罐之间溢流连接。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述土壤异位泡沫浮选系统包括控制单元,所述控制单元电连接加药装置3、多个搅拌罐1和浮选罐6。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,搅拌装置2为涡轮式搅拌装置,涡轮式搅拌装置从上到下包括第一层搅拌装置、第二层搅拌装置和第三层搅拌装置,所述第一层搅拌装置与第三层搅拌装置的半径均大于第二层搅拌装置的半径。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,夹套加热装置4.2内设置有螺旋隔板。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述第一浮选槽和/或第二浮选槽为多级浮选单元。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述第一层搅拌装置、第二层搅拌装置和/或第三层搅拌装置包括搅拌浆叶,所述搅拌桨叶设有破碎刀具。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述第一吸气装置和/或第二吸气装置为空气自吸式湍流发生器。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述控制单元包括通用处理器、数字信号处理器、专用集成电路ASIC或现场可编程门阵列FPGA。

本实用新型所述的土壤异位泡沫浮选系统的优选实施例,所述控制单元包括存储器,所述存储器包括一个或多个只读存储器ROM、随机存取存储器RAM、快闪存储器或电子可擦除可编程只读存储器EEPROM。

为了进一步说明本实用新型,在一个实施例中,如图1所示,污染土壤颗粒进入搅拌罐1以后,计量泵3.3将加药箱3.1中的淋洗剂泵入搅拌罐1中,淋洗剂的量通过流量传感器3.2和计量泵3.3精准控制;污染土壤颗粒与淋洗剂在搅拌装置2的作用下充分混合,搅拌装置的速度和时间根据淋洗剂的种类基于污染土壤性质不同,淋洗剂不同对土壤的反应平衡时间不同;搅拌强度不宜过高或过低,过高会造成设备负担增加,淋洗成本,通过控制单元可以精确控制,控制参数可以例如对于某污染土壤样品:取25g过2mm筛的土样于250ml塑料瓶中,加入最佳固液比的淋洗液,将塑料瓶置于振荡器上,以210rpm的频率振荡不同时间1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、5.5、6h,然后以3000rpm的转速离心15min,取上清液,用0.45μm的微孔滤膜过滤,保存滤液,测定重金属Cd、Pb、Zn和Cu浓度,每个样品处理重复两次,确定最佳淋洗时间。取25g过2mm筛的土样于250ml三角瓶中,加入最佳固液比的淋洗液,置于搅拌罐中,设置不同的搅拌强度100、150、200、250、300、350、400、450、500rpm,搅拌确定的淋洗时间后,以3000rpm的转速离心15min,取上清液,用0.45μm的微孔滤膜过滤,保存滤液,测定重金属Cd、Pb、Zn和Cu浓度,每个样品处理重复两次,确定最佳搅拌强度。搅拌罐中设置了加热装置4,空气加热器4.1中的热水通过搅拌罐外部的夹套装置4.2对罐体内的土壤和淋洗剂加热,加强了污染物从固相到液相的转移。搅拌罐所需的加热温度可通过调节空气加热器出水温度实现。夹套回水回流至加热器4.1循环使用。根据实际搅拌效果可设置多级搅拌,一级搅拌时,打开阀门5.4、5.5和5.7,关闭阀门5.1、5.2、5.3和5.6;二级搅拌,可打开阀门5.1、5.4、5.6和5.7,关闭阀门5.2、5.3和5.5;三级搅拌,可通过打开阀门5.1、5.2、5.3、5.4和5.7,关闭阀门5.5、5.6实现。搅拌后的物料进入浮选装置6,在吸气装置7的作用下产生广谱的大小不同的气泡,实现了泡沫和清洁土壤的分离。分离后含有气泡的浮渣收集后进入污泥系统处置,洁净物料进入下一级处理工艺。

尽管以上结合附图对本实用新型的实施方案进行了描述,但本实用新型并不局限于上述的具体实施方案和应用领域,上述的具体实施方案仅仅是示意性的、指导性的,而不是限制性的。本领域的普通技术人员在本说明书的启示下和在不脱离本实用新型权利要求所保护的范围的情况下,还可以做出很多种的形式,这些均属于本实用新型保护之列。

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