1.本实用新型涉及土壤淋洗修复技术领域,尤其是涉及一种土壤净化设备。
背景技术:2.土壤淋洗修复技术是采用土壤净化设备,通过物理分离或化学浸提等手段的结合,分离重污染土壤组分或使污染物从土壤相转移到液相的技术。土壤淋洗技术按照施工方式分为原位淋洗和异位淋洗修复技术。异位淋洗修复技术相对于原位淋洗修复技术应用更广泛,但工艺更为复杂,其首要目标是利用污染物的粒径分布特性将污染物浓缩,其次是降低污染物浓度,即将污染物直接从土壤中去除。
3.目前的土壤净化设备的结构较为复杂,导致了土壤净化的成本较高。
技术实现要素:4.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型提出一种具有精简结构的土壤净化设备。
5.根据本实用新型实施例的土壤净化设备,所述土壤净化设备包括:
6.土壤筛选模块,所述土壤筛选模块包括土壤破碎装置、第一输送装置、浸泡罐、第二输送装置和淋洗筛,所述第一输送装置用于将所述土壤破碎装置中的所述土壤输送至所述浸泡罐中,所述浸泡罐用于搅拌分散所述土壤,所述第二输送装置用于将所述浸泡罐中的所述土壤运输至所述淋洗筛,所述淋洗筛用于过滤所述土壤;
7.土壤淋洗模块,所述土壤淋洗模块包括冲洗装置、淋洗收集装置、第三输送装置、搅拌罐和药剂添加装置,所述冲洗装置用于朝所述淋洗筛的筛面释放液体,所述淋洗收集装置连接于所述淋洗筛的底端,用于收集所述土壤,所述第三输送装置用于将所述淋洗收集装置中的所述土壤输送至所述搅拌罐中,所述药剂添加装置用于将药剂输送至所述搅拌罐中,所述搅拌罐用于所述土壤和所述药剂的混合搅拌;
8.土壤浓缩模块,所述土壤浓缩模块包括第四输送装置、第五输送装置、污泥浓缩装置、除砂装置、压滤机和废液收集池,所述第四输送装置用于将所述搅拌罐中的所述土壤输送至污泥浓缩装置,所述污泥浓缩装置用于所述土壤的搅拌分层,所述除砂装置连接于所述污泥浓缩装置的上端,所述第五输送装置用于将所述除砂装置和所述污泥浓缩装置二者中的所述土壤输送至所述压滤机,所述废液收集池用于收集所述除砂装置和所述压滤机二者排出的废液。
9.根据本实用新型中实施例的土壤净化设备,至少具有如下技术效果:
10.在本实施例中,土壤破碎装置能够将土壤中的大颗粒物质破碎,以此便于土壤在浸泡罐中进行浸泡搅拌,土壤浸泡搅拌后,能够被第二输送装置输送至淋洗筛,让土壤被淋洗筛分离土壤中的大颗粒砂石,再通过冲洗装置,使得土壤在淋洗筛上被冲洗,使得黏附于土壤中大颗粒砂石的黏粒也能够进入淋洗收集装置,以此将土壤中的大颗粒物质分离,实现土壤中杂质的去除。
11.土壤被第三输送装置输送至搅拌罐中,药剂添加装置将药剂加入搅拌罐,搅拌罐将土壤和药剂进行搅拌混合,以去除土壤中的污染物。第四输送装置将土壤自搅拌罐中输送至污泥浓缩装置,从而使得污泥浓缩装置对土壤进行搅拌,实现土壤的固液分离,上层液体输送至除砂装置中进行进一步除砂,下层沉淀土壤进入压滤机中。除砂装置将上层液体进行进一步固液分离,固体输送至压滤机,液体输送至废液收集池,压滤机能够将土壤进行压滤,且将压滤中产生的废液输送至废液收集池,由此实现土壤的深度净化。因此,本实施例中的土壤净化设备能够通过较为精简的结构实现土壤的净化。
12.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述土壤筛选模块还包括第一振动装置,所述第一振动装置连接于所述土壤破碎装置的外侧壁,用于振动剥离所述土壤破碎装置内壁上的所述土壤。
13.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述淋洗收集装置还包括第一出料口,所述第一出料口连接所述第三输送装置,所述淋洗收集装置还设置有导向斜面,所述导向斜面位于所述淋洗筛下方,且和所述淋洗收集装置的底面形成一夹角,所述夹角的开口方向远离所述第一出料口。
14.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述夹角的大小为15
°
至80
°
之间。
15.根据本实用新型实施例的一些实施例,其特征在于,所述淋洗筛设置有筛面,所述筛面的形状为弧形,且所述筛面的凹陷方向朝向所述淋洗收集装置。
16.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述淋洗筛的包角为15
°
至60
°
之间。
17.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述除砂装置为高铬铸铁除砂装置。
18.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述第三输送装置和所述第四输送装置包括污泥泵。
19.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述第五输送装置包括气动隔膜泵。
20.根据本实用新型实施例的一些实施例,所述浸泡罐包括第一分散盘,并设置有第一分散腔,所述第一分散盘设置于所述第一分散腔中,所述第一分散盘和所述第一分散腔的直径比为0.3至0.7。
21.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
22.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
23.图1是本实用新型一个实施例的土壤净化设备的结构示意图;
24.图2是本实用新型一个实施例的土壤净化设备的土壤破碎装置的结构示意图。
25.附图标记:
26.第一输送装置10、第二输送装置20、第三输送装置30、第四输送装置40、第五输送装置50;
27.土壤破碎装置100、第一振动装置110、破碎齿轮120、搅拌桨130、第一搅拌桨131、第二搅拌桨132、破碎过滤网140、浸泡罐200、第一分散盘210、第一分散腔220、淋洗筛300、筛面310、冲洗装置320、第二振动装置330、淋洗收集装置400、导向斜面410、第一出料口
420、搅拌罐500、药剂添加装置600、药剂储存件610、药剂输送泵620、污泥浓缩装置700、第二分散盘710、除砂装置800、压滤机900、废液收集池910。
具体实施方式
28.以下将结合实施例对本实用新型的构思及产生的技术效果进行清楚、完整地描述,以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然,所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例,而不是全部实施例,基于本实用新型的实施例,本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例,均属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型实施例的描述中,如果涉及到方位描述,例如“上”、“下”、“左”、“右”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实用新型和简化描述,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实用新型的限制。
30.在本实用新型实施例的描述中,如果某一特征被称为“设置”、“连接”、“安装”在另一个特征,它可以直接设置、固定、连接在另一个特征上,也可以间接地设置、固定、连接、在另一个特征上。
31.根据本实用新型第一方面实施例的土壤净化设备,土壤净化设备包括:
32.土壤筛选模块(图中未标记),参考图1,土壤筛选模块包括土壤破碎装置100、第一输送装置10、浸泡罐200、第二输送装置20和淋洗筛300。参考图2,土壤破碎装置100包括至少一个搅拌桨130和至少一个破碎齿轮箱(图中未标记)。破碎齿轮箱包括至少一对破碎齿轮120,破碎齿轮120设置有至少一个贯穿破碎齿轮120的第一通孔(图中未示出),因此当一对破碎齿轮120相互重叠,且以相反的转动反向转动时,一对破碎齿轮120上的两个第一通孔具有连通或交错两种状态,由此通过一对破碎齿轮120的相对转动,使得第一通孔的侧壁进行土壤的初步剪切搅拌。当土壤通过第一通孔的剪切搅拌进入搅拌桨130的工作区域时,搅拌桨130能够将对土壤进行反复搅拌,从而将土壤打碎。土壤破碎装置100的底部设置有破碎过滤网140,破碎过滤网140的筛孔的孔径小于5mm,由此只有在土壤破碎装置100中进行搅拌至直径在5mm以下的土壤能够穿过破碎过滤网140。
33.破碎齿轮120的结构强度和剪切力通常均大于搅拌桨130的结构强度和剪切力,因此在搅拌大颗粒土壤和坚硬土壤时,不易损坏,且更易剪切坚硬土壤,但是当土壤湿度较大时,破碎齿轮容易导致土壤再次粘结,无法充分进行土壤的破碎。因此本实施例中的土壤破碎装置100采用先通过破碎齿轮箱搅拌土壤进行土壤的初步破碎,后通过搅拌桨130进行土壤的二次破碎的结构。由此即能够避免大体积的土壤和坚硬土壤造成搅拌桨130故障,也能够通过初步破碎和二次破碎提高土壤的破碎效率。可以理解的是,自上而下,土壤破碎装置110的底部的横截面面积逐渐减小,由此使得土壤能够在重力的作用下滑落至破碎过滤网140,避免土壤粘附于土壤破碎装置100的内壁。
34.由于设置有破碎过滤网140,因此本实施例中的土壤破碎装置100能够通过替换破碎过滤网140,以此根据净化需求,调节土壤破碎装置100加工后的土壤的尺寸,可以理解的是,土壤破碎装置100可以具有两个搅拌桨130,且两个搅拌桨130的搅拌方向相反,且均自下而上搅拌。具体地,参考图2,土壤破碎装置100包括第一搅拌桨131和第二搅拌桨132,第一搅拌桨131的搅拌方向为逆时针搅拌,第二搅拌桨132的搅拌方向为顺时针搅拌,因此,当
土壤自第一通孔落入两个搅拌桨130之间时,土壤不仅被搅拌桨130搅拌,同时搅拌桨130还能施加给土壤一个向上的力,由此使得大颗粒的土壤能够被搅拌桨130自下而上携带至搅拌桨130的上方,而小颗粒的土壤则穿过搅拌桨130,从而使得大颗粒的土壤能够被多次搅拌,进而提高土壤的破碎效率。
35.参考图1,第一输送装置10为输送带,输送带能够将土壤自土壤破碎装置110的下方输送至浸泡罐200,浸泡罐200设置有第一分散盘210,且浸泡罐200中充满溶液,由此使得土壤能够在溶液中分散,便于浸泡罐200中的第一分散盘210对土壤进行搅拌分散。由于土壤在浸泡罐200中分散于溶液并被第一分散盘210搅拌,因此土壤被搅拌形成泥浆状。第二输送装置20为螺旋输送机,螺旋输送机能够将泥浆状态的土壤输送至淋洗筛300,淋洗筛300能够进一步筛分土壤中的大颗粒物质,达到良好的物理净化效果。
36.可以理解的是,浸泡罐200能够包括高压出水口(图中未示出),土壤进入浸泡罐200前,浸泡罐200中并未有溶液。当土壤进入浸泡罐200时,高压出水口能够喷射出高压水流,通过水流的剪切力和第一分散盘210共同对土壤进行搅拌分散,由此提高土壤的搅拌分散的效率。由于土壤经过浸泡罐200搅拌之后形成混合溶液,因此第二输送装置20可以为螺旋输送机,由此保证混合溶液的运输效率。
37.土壤淋洗模块(图中未标记),土壤淋洗模块包括冲洗装置320、淋洗收集装置400、第三输送装置30、搅拌罐500和药剂添加装置600。参考图1,当土壤到达淋洗筛300后,由于土壤中的大颗粒物质会被淋洗筛300过滤,但大颗粒物质的表面通常会包裹一层黏粒,此时需要通过冲洗装置320喷射液体,通过液体冲洗大颗粒物质,由此使得黏粒能够穿过淋洗筛300,从而避免污染土壤附着于石块等大颗粒物质。淋洗收集装置400设置于淋洗筛300下方,能够收集被淋洗筛300所筛分后的土壤和冲洗装置320所喷射出的液体。
38.第三输送装置30能够将淋洗收集装置400中的混合有土壤的溶液输送至搅拌罐500。药剂添加装置600包括药剂储存件610和药剂输送泵620,药剂储存件610中储存有药剂,药剂可以为盐酸、醋酸、edta、柠檬酸等螯合剂或十二烷基硫酸钠等表面活性剂单独或混合制成,能够对土壤中的重金属等污染物进行化学去除。
39.土壤浓缩模块(图中未标记),土壤浓缩模块包括第四输送装置40、第五输送装置50、污泥浓缩装置700、除砂装置800、压滤机900和废液收集池910。第四输送装置40将搅拌罐500中的混合有土壤的溶液输送至污泥浓缩装置700,污泥浓缩装置700设置有第二分散盘710,在第二分散盘710的搅拌作用下,混合有土壤的溶液中的固体和液体发生分层。第五输送装置50将污泥浓缩装置700上层的混合有土壤的溶液输送至除砂装置800中,由于液体部分中仍然具有部分小颗粒的土壤,所以需要除砂装置800将小颗粒的土壤和溶液部分分离,从而达到收集小颗粒土壤的目的。
40.除砂装置800的上端连接于废液收集池910,废液收集池910能够收集被除砂装置800除砂后产生的废液,而除砂装置800的下端连接于第五输送装置50,第五输送装置50将除砂装置800除砂后,下层沉淀的固体输送至压滤机900。压滤机900接收来自污泥浓缩装置700和除砂装置800中的土壤,并将土壤进行压缩,从而完成土壤的净化。因此,本实施例中的土壤净化设备采用了精简的结构,实现了土壤的净化,降低了土壤净化设备的生产成本。
41.在一些实施例中,具体地,参考图1和图2。土壤具有一定黏性,因此土壤在土壤破碎装置100中搅拌时,会有部分土壤黏附于土壤破碎装置100的内壁,从而造成土壤破碎装
置100堵塞,降低土壤的破碎效率。因此土壤筛选模块还包括第一振动装置110,第一振动装置110连接于土壤破碎装置100的外侧壁,第一振动装置110的振动频率可以为100次每分钟至15000次每分钟之间。本实施例中的第一振动装置110的振动频率为300次每分钟,由此使得第一振动装置110在能够振动剥离附着于土壤破碎装置100上的土壤时,还能够避免由于振动频率过高而导致土壤破碎装置100结构分散。因此本实施例中的第一振动装置110能够通过振动,以剥离土壤破碎装置100内壁上的土壤,从而达到避免土壤粘附于土壤破碎装置100的内壁,避免土壤堆积于土壤破碎装置100中的效果,以提高土壤的净化效率。
42.可以理解的是,参考图1,土壤淋洗模块可以包括第二振动装置330,第二振动装置330连接于淋洗筛300,由此使得淋洗筛300能够发生振动,进而使得土壤更易穿过淋洗筛300,提高土壤落入淋洗筛300后的筛选效率。
43.在一些实施例中,具体地,土壤在被淋洗筛300所筛选落入淋洗收集装置400后,通常会有部分土壤堆积于淋洗筛300的下方。因此淋洗收集装置400还包括第一出料口420,第一出料口420连接第三输送装置30,淋洗收集装置400还设置有导向斜面410,导向斜面410位于淋洗筛300下方,且和淋洗收集装置400的底面形成一夹角,参考图1,夹角的标记为a,夹角的开口方向朝向左边,并远离第一出料口420。当土壤自淋洗筛300落下至导向斜面410后,导向斜面410能够起到引导土壤滚落至第一出料口420的作用,由此避免土壤堆积于淋洗收集装置400。
44.在一些实施例中,参考图1夹角的大小为15
°
至80
°
之间。具体地,参考图1,导向斜面410的夹角的大小影响土壤落在导向斜面410上时的摩擦角,进而影响土壤自导向斜面410滑落的距离,当夹角为45
°
时,导向斜面410上的土壤的滑落距离最远,因此本实施例中的导向斜面410的夹角的大小为45
°
,由此使得土壤能够尽量滑落至第一出料口420处被第三输送装置30所收集。
45.在一些实施例中,其特征在于,参考图1,当淋洗筛300的筛面310为平面时,土壤在筛面310上的停留时间较短,因此无法充分地对土壤的筛选。因此在淋洗筛300设置筛面310,筛面310的形状为弧形,且筛面310的凹陷方向朝向淋洗收集装置400,从而使得土壤落入淋洗筛300后能够充分地在弧形的筛面310上滚动,以此加大土壤和淋洗筛300的接触面积,进而使得土壤能够充分地被淋洗筛300所筛分。
46.在一些实施例中,淋洗筛300的包角为15
°
至60
°
之间。具体地,参考图1,由于弧形筛的包角越大,则土壤在筛面310上的停留时间越长,土壤和筛面310的接触越充分,但土壤落入筛面310时对筛面310的冲击力度也越大,越容易造成筛面310的破损,因此,本实施例中的淋洗筛300的包角为45度,由此在保证土壤在筛面310上停留较长时间的同时,避免土壤对筛面310造成较大冲击而导致淋洗筛300破损。
47.在一些实施例中,除砂装置800为高铬铸铁除砂装置800。具体地,参考图1,除砂装置800种类繁多,例如高铬铸铁旋流除砂器和高耐磨聚氨酯旋流除砂器,其中高耐磨聚氨酯旋流除砂器的耐磨性较高,耐高温,但成本较高。高铬铸铁旋流除砂器不耐高温,耐磨性一般,但成本较低,因此,由于本实施例中的除砂装置800在使用时,除砂装置800内部的溶液中含有的固体颗粒体积较小,固体颗粒的含量较少,因此对除砂装置800的耐磨性要求较低,且除砂装置800无需高温加热,因此能够通过选用高铬铸铁旋流除砂器,以此降低土壤净化设备的生产成本。
48.在一些实施例中,第三输送装置30和第四输送装置40包括污泥泵。具体地,参考图1,由于第三输送装置30和第四输送装置40在运输土壤时,土壤存在于泥浆状的混合溶液中,因此若采用普通水泵进行含土壤的混合溶液运输,则会由于混合溶液的流动性差而导致运输效率低。因此本实施例中的第三输送装置30和第四输送装置40采用污泥泵,污泥泵为容积式泵,由此能够有效地输送含有土壤的泥浆状的混合溶液的这类流动性较差的液体。
49.在一些实施例中,第五输送装置50包括气动隔膜泵。具体地,参考图1,由于第五输送装置50的作用为输送除砂装置800和污泥浓缩装置700加工中形成的沉淀于下层的土壤,此时的土壤的形态为粘度较高的流体,因此若采用离心泵等装置进行土壤的运输,则需要配套减速器或调速器,导致成本提高。因此本实施例中的第五输送装置50采用气动隔膜泵进行土壤的运输,此时由于气动隔膜泵采用气体作为动力,因此土壤的流量随着背压的变化而主动调节,因此能够保证土壤的平稳运输,从而达到降低土壤净化设备的生产成本的作用。
50.在一些实施例中,参考图1,浸泡罐200包括第一分散盘210,并设置有第一分散腔220,第一分散盘210设置于第一分散腔220中,第一分散盘210和第一分散腔220的直径比为0.3至0.7。具体地,在起到搅拌分散作用的装置中,分散盘和分散盘所在的容纳空间二者的大小的比值会影响到搅拌分散作用的效率,以及搅拌分散过程中产生的温度的高低。通常分散盘和分散盘所在的容纳空间的大小的比值越大,则搅拌分散的效率越高,搅拌分散过程中产生的温度越高,而温度升高则容易导致搅拌的物质发生化学变化,或导致搅拌的装置升温过高而变形,因此本实施例中的第一分散盘210和第一分散腔220的直径的比值为0.6,由此在保证浸泡罐200的搅拌分散的效率的同时,避免搅拌分散过程中产生高温。
51.在本说明书的描述中,参考术语“一些实施例”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实用新型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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
52.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。