一种土壤超声淋洗微波联合修复装置的制作方法

本发明涉及有机污染土壤修复技术领域，尤其是涉及一种土壤超声淋洗微波联合修复装置。

背景技术：

我国是石化产品大国，随着大量的石油开采及相关化工副产品的加工使用，国内经过数十年的工业发展存在大面积的有机污染场地。现有的污染土壤修复方式可分为以热脱附为代表的物理修复方式、以化学氧化法和淋洗法为主的化学修复方式还有生物修复方式。因为国内在土壤修复领域落后于其他发达国家数十年时间，在该领域还缺少相应的低成本、高污染去除效率的修复设备。从近些年国内相关场地修复实践和相关科研方向的发展可知，实际条件下要想达到较好的土壤有机污染物去除效果仅仅使用一种修复方式很困难。

目前的有机污染场地大多仅仅使用化学淋洗法和热脱附法之一，相应的设备也主要为转窑式脱附炉等。传统的化学淋洗法对有机污染的去除效率不高，热脱附法则存在使用能耗过高运行稳定性差的问题。同时传统的热脱附法以异位处理为主，增加了额外的土壤运输、回填成本，在运输过程中还存在扬尘、噪音等二次污染。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种土壤超声淋洗微波联合修复装置，能够克服上述缺陷，解决现有的污染土壤修复效率不高，能耗较大和异位处理成本较高的问题。

本发明的一种有机污染土壤超声微波联合修复装置，包括壳体，所述壳体内部空间由固定安装的支撑壁分隔为淋洗液储存室、淋洗室、废液室、热脱附室和气体吸附室，壳体的顶部设有进液口和进料口；所述淋洗室底部设有电控管口开关，所述电控管口开关下方前后侧设有螺旋丝杆，所述螺旋丝杆下方设有微孔滤板。

进一步地，装置左上部的淋洗液储存室通过两端接有水管的水泵与右侧淋洗室相连通，可通过水泵驱动将淋洗液抽入淋洗室。淋洗室上壁设有电机，电机与搅拌叶片进行连接。

进一步地，所述淋洗室底板中央设有电控管口开关与下部相连，可将淋洗后土壤转入淋洗室下侧微孔滤板进行脱水；所述电控管口开关两侧设有超声发生器，运行时产生超声波加强土壤淋洗效果。

进一步地，所述螺旋丝杆与丝杆滑块连接，所述丝杆滑块与推板固定连接；所述螺旋丝杆左端通过锥齿轮组与双头电机啮合连接，在双头电机驱动下螺旋丝杆旋转可使推板进行水平方向左右往复运动。

进一步地，所述微孔滤板略倾斜放置，其靠近双头电机的一端略低于水平方向；所述微孔滤板下方设有废液室，所述废液室上左侧连接有正负压真空泵，所述废液室下左侧设有排水开关。

进一步地，所述热脱附室左侧壁内设有微波发生器，微波发生器可以加热脱水后的淋洗土壤从而脱附有机污染物。

进一步地，所述气体吸附室内设有隔板，所述隔板为网孔结构可供气体通过同时为尾气吸附剂提供支撑；所述气体吸附室右上侧设有排气口。

进一步地，所述螺旋丝杆上方设有数个冲洗枪头可对微孔滤板进行冲洗；所述热脱附室和气体吸附室右侧壁均设有开关门，可进行修复后土壤取出和更换尾气吸附剂的操作。

本发明有益效果为：

该装置使用超声强化淋洗与微波热脱附技术对污染土壤进行修复，相较于传统单一修复原理的装置有更高的修复效率。

该装置通过超声淋洗去除污染土壤中大部分有机污染物，通过排出淋洗液可进行集中收集处理，后续的微波热脱附阶段进一步强化有机污染物脱除并通过尾气吸附剂进行吸附可直接排放至大气中，因此适于污染土壤原位修复应用。

该装置使用微波热脱附原理，提高了土壤修复过程中能源消耗。

该装置可调控性强，适用于有机污染土壤修复，也能对重金属污染土壤进行单独的超声淋洗修复。针对不同有机污染组分浓度，可合理使用对应污染物适用的淋洗液与尾气吸附剂。

该装置采用连续工作流程，提高了工作效率。装置内污染土壤淋洗、脱水、热脱附阶段均为独立进行，可同时进行三个步骤而互不干扰从而减少土壤修复所需时间。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例的装置整体结构示意图

图2是本发明实施例的螺旋丝杆所在水平截面示意图

图3是本发明实施例的热脱附室垂直截面示意图

其中：1、壳体；2、进液口；3、淋洗液储存室；4、水泵；5、搅拌叶片；6、电机；7、淋洗室；8、进料口；9、超声发生器；10、电控管口开关；11、冲洗枪头；12、双头电机；13、锥齿轮组；14、推板；15、丝杆滑块；16、螺旋丝杆；17、正负压真空泵；18、排水开关；19、微孔滤板；20、废液室；21、微波发生器；22、热脱附室；23、气体吸附室；24、隔板；25、排气口；

具体实施方式

以下结合附图和实施方式对本发明作进一步的的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明创造和简化描述，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发明的限制。

如图1-3所示，本发明的一种有机污染土壤超声微波联合修复装置，包括壳体1，所述壳体1内部空间由固定安装的支撑壁分隔为淋洗液储存室3、淋洗室7、废液室20、热脱附室22和气体吸附室23，壳体的顶部设有进液口2和进料口3；所述淋洗室7底部设有电控管口开关10，所述电控管口开关10下方前后侧设有螺旋丝杆16，所述螺旋丝杆16下方设有微孔滤板19。

进一步地，装置左上部的淋洗液储存室3内设有两端接有水管的水泵4与其右侧淋洗室7相连，可通过水泵4驱动将淋洗液抽入淋洗室7。淋洗室上端设有电机6，电机6与搅拌叶片5进行连接。

进一步地，所述淋洗室7底板中央设有电控管口开关10与下部相连，可将淋洗后土壤转入淋洗室7下侧微孔滤板19进行脱水；所述电控管口开关10两侧设有超声发生器9，运行时产生超声波加强土壤淋洗效果。

进一步地，所述螺旋丝杆16与丝杆滑块15连接，所述丝杆滑块15与推板14固定连接；所述螺旋丝杆16左端通过锥齿轮组13与双头电机12啮合连接，在双头电机12驱动下螺旋丝杆16旋转可使推板进行水平方向左右往复运动。

进一步地，所述微孔滤板19略倾斜放置，其靠近双头电机12的一端略低于水平方向；所述微孔滤板19下方设有废液室20，所述废液室20上左侧连接有正负压真空泵17，所述废液室20下左侧设有排水开关18。

进一步地，所述热脱附室22左侧壁内设有微波发生器21，微波发生器21可以加热脱水后的淋洗土壤从而脱附有机污染物。

进一步地，所述气体吸附室23内设有隔板24，所述隔板24为网孔结构可供气体通过同时为尾气吸附剂提供支撑；所述气体吸附室23右上侧设有排气口25。

进一步地，所述螺旋丝杆16上方设有数个冲洗枪头11可对微孔滤板19进行冲洗；所述热脱附室22和气体吸附室23右侧壁均设有开关门，可进行修复后土壤取出和更换尾气吸附剂的操作，装置内安装有该装置相关领域通用的电子控制组件。

工作原理：

将过筛后粒径较小的土壤投入进料口2，水泵4按照设定好的程序定时定量抽取淋洗液到淋洗室7中，启动电机6从而驱动搅拌叶片5并开启超声发生器9，污染土壤在淋洗室7内完成超声强化淋洗，可脱除土壤内大部分污染物。

土壤完成淋洗后，装置按照设定的程序自动打开电控管口开关10，土壤混合淋洗液从而向下流至微孔滤板19上，此时启动双向真空泵17对废液室20进行负压抽气提高土壤固液分离速度，污染土壤完成固液分离后在推板14作用下转至热脱附室。固液分离后正负压真空泵17对废液室20进行正压充气，冲洗枪头11启动并对微孔滤板进行冲洗，废液室20内淋洗液可通过启动排水开关18流出收集后进行集中处理。

淋洗后的土壤进入热脱附室22，装置启动微波发生器21对污染土壤进行热脱附，土壤升温后残余的有机污染物挥发上逸至气体吸附室23，被尾气吸附剂吸附。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。