适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法

884 编辑：中冶有色技术网来源：招商局生态环保科技有限公司

2023-12-07 15:22:05

权利要求书： 1.一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法，其特征在于：铬污染土壤经浸泡洗脱后，再进行热洗脱修复，所述热洗脱的方法为：A.开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤（1）进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤（2）进入破碎机；

B.小于50mm粒级土壤（2）经破碎机破碎至小于5mm土壤（3）后，小于5mm土壤（3）经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水；

C.滚筒制泥机产生的泥浆（4）进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡后的泥浆（5）在加热管（18）中经加热器(19)加热至80℃后进入热洗脱池（20），经热洗脱修复1.5小时后的泥浆（6）进入高频筛1；

D.高频筛1筛上5-2mm土壤（7）进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤（8）进入水力旋流器，小于2mm土壤（8）经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤（9）进入高频筛2，高频筛2筛上2-0.25mm土壤（11）进入清洁土壤暂存区2；

E.高频筛2筛下小于0.25mm泥浆（12）与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆（10）汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤（13）进入清洁土壤暂存区3，滤液（14）进入污水处理一体机；

F.滤液（14）经污水处理一体机处理后，底流污泥（16）进行过滤脱水，脱水后泥饼（17）进入泥饼暂存区，溢流（15）则进入循环水池，滚筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加喷淋水为循环水；

所述热洗脱的方法采用的设备中包括加热器（19），加热器（19）安装在加热管（18）上，加热管（18）与热洗脱池（20）前端相连接，热洗脱池（20）上设有搅拌电机（21），热洗脱池（20）后端与出液管（22）连接。

2.根据权利要求1所述的适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法，其特征在于：所述加热管（18）和出液管（22）上设有法兰，法兰内径与加热管(18)和出液管(22)外径相同。

3.根据权利要求1所述的适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法，其特征在于：所述加热管（18）长2米，加热器（19）在加热管（18）上间隔20厘米均匀分布。

4.根据权利要求1所述的适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法，其特征在于：所述加热器(19)是一个由燃气入口管（23）、连通管（24）、燃烧嘴（25）和支架（26）组成的圆环，三个燃烧嘴（25）在加热器（19）上均匀分布。

5.根据权利要求1所述的适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法，其特征在于：所述加热管(18)的外径与支架（26）距加热器（19）圆心距离相同。

说明书：一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱方法技术领域[0001] 本发明涉及污染土壤异位修复领域，特别是涉及一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱设备与方法。

背景技术[0002] 随着我国工业化和城市化进程不断加快，重工业厂区从城市中搬迁到远郊。搬迁后的工厂场地大部分受到含有重金属的废水、废气、废渣的污染，污染有重金属、放射性金

属物质、有机污染物等。土壤中污染物停留时间长，不易完全被自然界的生物及微生物自然

降解，对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成了威胁，急需对污染土壤进行修复治

理。

[0003] 电镀厂、皮革厂等污染场地的污染物主要是铬，铬主要以六价铬和三价铬的形式存在。其中，六价铬的毒性强、渗透性强、迁移性强，它能够进入土壤颗粒内部较深位置，且

残渣态的含量较高。因此，铬污染场地修复以修复六价铬为主，目前六价铬污染场地的修复

思路主要是将六价铬还原成毒性较低的三价铬，技术手段有还原和土壤淋洗。

[0004] 还原剂只能与土壤表层的六价铬反应，还原剂失效后六价铬仍能从土壤中浸出，出现“返黄”的现象。淋洗药剂虽然能与土壤表层和内部大部分六价铬接触，但只有可交换

态、碳酸盐态、部分铁锰氧化铁和部分有机态中的六价铬与淋洗药剂作用脱除，大部分铁锰

氧化态、大部分有机态和残渣态中的六价铬无法通过淋洗药剂脱除，导致土壤中六价铬总

量较高，无法满足场地修复的要求。

发明内容[0005] 为了降低土壤中六价铬的含量，使铬污染土壤达到修复目标，本发明提供了一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱设备与方法。

[0006] 本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱设备，其特征在于：所述的土壤热洗脱设备包括加热器(19)，加热器(19)安装在加热管(18)上，加热管(18)与热洗脱池

(20)前端相连接，热洗脱池(20)上设有搅拌电机(21)，热洗脱池(20)后端与出液管(22)连

接。

[0007] 所述加热管(18)和出液管(22)上设有法兰，法兰内径与加热管(18)和出液管(22)外径相同。

[0008] 所述加热管(18)长2米，加热器(19)在加热管(18)上间隔20厘米均匀分布。[0009] 所述加热器(19)是一个由燃气入口管(23)、连通管(24)、燃烧嘴(25)和支架(26)组成的圆环，三个燃烧嘴(25)在加热器(19)上均匀分布。

[0010] 所述加热管(18)的外径与支架(26)距加热器(19)圆心距离相同。[0011] 所述铬污染土壤热洗脱设备的热洗脱方法为：[0012] A.开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤(1)进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤(2)进入破碎机；

[0013] B.小于50mm粒级土壤(2)经破碎机破碎至小于5mm土壤(3)后，小于5mm土壤(3)经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水；

[0014] C.滚筒制泥机产生的泥浆(4)进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡后的泥浆(5)在加热管(18)中经加热器(19)加热至80℃后进入热洗脱池(20)，经热洗脱修复1.5小时后的泥浆(6)

进入高频筛1；

[0015] D.高频筛1筛上5-2mm土壤(7)进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤(8)进入水力旋流器，小于2mm土壤(8)经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤(9)进入高频筛2，高

频筛2筛上2-0.25mm土壤(11)进入清洁土壤暂存区2；

[0016] E.高频筛2筛下小于0.25mm泥浆(12)与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆(10)汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤(13)进入清洁土壤暂存区3，滤液(14)进入污水

处理一体机；

[0017] F.滤液(14)经污水处理一体机处理后，底流污泥(16)进行过滤脱水，脱水后泥饼(17)进入泥饼暂存区，溢流(15)则进入循环水池，滚筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加

喷淋水为循环水。

[0018] 本发明设备结构简单、设计合理、可操作性强。铬污染土壤经热洗脱设备处理后，土壤中六价铬含量显著降低，达到了场地修复的目标，避免了六价铬对周边环境的二次污

染，为实现铬污染场地土壤的异位修复治理奠定了基础。

附图说明[0019] 附图1为本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱工艺流程图。[0020] 附图2为本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的热洗脱设备图。[0021] 附图3为本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的加热器剖面图。[0022] 附图1-3中：1—大于50mm土壤；2—小于50mm土壤；3—小于5mm土壤；4、5、6—泥浆；7—5-2mm土壤；8—小于2mm土壤；9—2-0.25mm土壤；10—小于0.25mm泥浆；11—2-

0.25mm土壤；12—小于0.25mm泥浆；13—小于0.25mm土壤；14—滤液；15—污水处理一体机

溢流；16—底流污泥；17—泥饼；18—加热管；19—加热器；20—热洗脱池；21—搅拌电机；

22—出液管；23—燃气入口管；24—连通管；25—燃烧嘴；26—支架。

具体实施方式[0023] 本发明的一种适用于铬污染土壤异位修复的超声淋洗设备与方法具体实施方式如附图所示：加热管(18)的外径与支架(26)距加热器(19)圆心距离相同，加热器(19)通过

支架(26)安装在加热管(18)上，加热管(18)通过焊接与热洗脱池(20)前端相连接，热洗脱

池(20)上设有搅拌电机(21)，热洗脱池(20)后端通过焊接与出液管(22)连接。加热管(18)

和出液管(22)上设有法兰，法兰内径与加热管(18)和出液管(22)外径相同。加热管(18)长2

米，加热器(19)在加热管(18)上间隔20厘米均匀分布。加热器(19)是一个由燃气入口管

(23)、连通管(24)、燃烧嘴(25)和支架(26)组成的圆环，三个燃烧嘴(25)在加热器(19)上均

匀分布。

[0024] 以重庆市巴南区某铬污染场地修复为例，所述超声淋洗方法为：[0025] A.开挖后的污染土壤给入预先筛分设备，筛上大于50mm的土壤(1)进入粗颗粒土壤暂存区，筛下小于50mm的土壤(2)进入破碎机破碎；

[0026] B.小于50mm粒级土壤(2)经破碎机破碎至小于5mm土壤(3)后，小于5mm土壤(3)经皮带输送机给入滚筒制泥机，滚筒制泥过程中添加喷淋水，喷淋水量：土壤量＝4:1；

[0027] C.滚筒制泥机产生的泥浆(4)进入浸泡洗脱池中浸泡，浸泡后的泥浆(5)在加热管(18)中经加热器(19)加热至80℃后进入热洗脱池(20)，经热洗脱修复1.5小时后的泥浆(6)

进入高频筛1；

[0028] D.高频筛1筛上5-2mm土壤(7)进入清洁土壤暂存区1，筛下小于2mm土壤(8)进入水力旋流器，小于2mm土壤(8)经水力旋流器分级后，底流2-0.25mm土壤(9)进入高频筛2，高

频筛2筛上2-0.25mm土壤(11)进入清洁土壤暂存区2；

[0029] E.高频筛2筛下小于0.25mm泥浆(12)与水力旋流器溢流小于0.25mm泥浆(10)汇合后进行过滤脱水，脱水后小于0.25mm土壤(13)进入清洁土壤暂存区3，滤液(14)进入污水

处理一体机；

[0030] 滤液(14)经污水处理一体机处理后，底流污泥(16)进行过滤脱水，脱水后泥饼(17)进入泥饼暂存区，溢流(15)则进入循环水池，污水处理过程中添加凝聚剂和絮凝剂，滚

筒制泥、高频筛1和高频筛2工作中添加喷淋水为循环水，喷淋水量：土壤量依次为4:1、3:1

和3:1。

[0031] 铬污染土壤经热洗脱修复后，土壤中六价铬可以从127.5mg/Kg降低至2.1mg/Kg，满足建设用地土壤污染风险筛选值3mg/kg的要求，达到了场地修复的目标，避免了六价铬

对环境的二次污染。

[0032] 以上所述仅为本发明较佳的实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何根据本发明技术范围内所做的简单修改、变更或替换，均仍属于本发明的保护范围。