一种用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统及清洗方法

摘要

本发明公开了一种用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统及清洗方法，属于污染土壤修复技术领域，所述清洗系统包括上料平台、渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元、中水循环系统和自动化控制单元；上料平台连接渣块淋洗单元、渣块淋洗单元依次连接泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统，自动化控制单元分别连接渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统。本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统设计合理、占地紧凑、处理量大、自动化程度高、可连续型操作且节约资源。

说明书

技术领域

本发明涉及污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统及清洗方法。特别是涉及受污染的粒径在5 cm以上建筑渣块的清洗处置。污染场地修复过程中，场地原有建、构筑物拆除后残留的建筑渣块上会附着场地污染物，如有机污染物和重金属污染物等。本发明即针对此类污染渣块，提出一项清洗系统及工艺，将污染渣块清洗干净，可再次用于回填土等，实现废弃资源再生。

背景技术

目前在市政方面仅有以控制扬尘为目的的渣土车清洗，采用高压水枪或洗车机对运输渣土的车辆及渣土进行冲洗，并无专门针对污染场地渣土清洗的技术。

由于污染场地治理修复工程在开工前需对场区内原有地表建筑物、地下构筑物以及设备厂房等进行拆除，并完成场地平整工作，此过程中不可避免的产生大量受污染的大粒径建筑垃圾及渣块。此外，后期工程实施过程中需对污染土壤进行筛分预处理，同样会产生一定量的渣块。针对该部分大粒径建筑垃圾或渣块，以往工程多为待修复完工后对渣块进行简单冲洗后在场内回填；或进行破碎处理后作为场区道路建设的路基材料；抑或在空旷场地堆置，利用高压冲洗设备简单冲洗后进行外运填埋。但上述处理手段均存在造成二次污染或污染范围扩大，处置不规范，冲洗过程中产生的污水缺乏必要的收集、处理及循环利用，造成资源浪费等缺陷。

再者，现有土壤修复工艺流程多针对土壤修复设计，对于大粒径建筑垃圾或污染渣块的规范化清洗处理工艺却鲜有报道。

目前随着国家“退二进三” 随着城市的扩展，一些位于城市中心区域的老企业陆续关、停、并、转或搬迁,越来越多的工业用地功能发生改变，这类工业企业的生产经营过程造成对土壤不同程度的污染，给城市发展和城市居民健康带来了极大的威胁，污染企业原址开发污染治理问题引起政府和公众的高度关注。

近年来，国家加强了对土壤污染治理和修复工作的政策引导。《国家环境保护“十二五”规划》中提出推进重点地区污染场地和土壤修复，国务院与环保部等机构颁布了多项针对性的法规政策，要求对工业污染场地进行修复治理。

在目前我国的污染场地治理工程中，修复的重点集中在污染土壤和地下水上，很少关注场地内残留的污染渣土。城市工业场地拆除后，都会不同程度的存在受污染的车间地面、基础、储罐基础、地下构筑物、储槽等破碎后的混凝土块。这类混凝土块表面都沾染有污染物，如直接回填应用，会对环境造成二次污染。而目前大部分修复工程中此类受污染的渣土通常未进行相应处理，存在较大环境风险。

由于建筑渣块多为混凝土结构，污染物只附着于其表面，而不会进入渣块内部。因此对渣块表面的污染物进行清理即可。根据这一特性，本发明提出一项用于污染场地中污染渣块的清洗系统和工艺。

发明内容

本发明为了填补污染场地修复中渣块清洗工艺的空白，而提供一种结构设计合理、资源节约、处理能力大、可连续型操作的用于污染场地中污染渣块快速清洗的系统及清洗方法。

本发明采用如下技术方案：

本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统包括上料平台、渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元、中水循环系统和自动化控制单元；上料平台连接渣块淋洗单元、渣块淋洗单元依次连接泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统，自动化控制单元分别连接渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统。

所述的上料平台用于受污染渣土上料，包括坡道、平台和防撞栏，便于装载车辆顺利安全上料。

所述的渣块淋洗单元用于污染渣块清洗，包括船型料斗、高压喷淋装置、振动装置、船体牵引装置和卸料平台；所述的船型料斗主体为四周高中间低的船型，以便于进料和卸料，底部为栅格，便于淋洗过程中泥沙的下漏，而大粒径渣块被截留，船型料斗的下方设有水池；所述的高压喷淋装置由喷洒装置、高压水泵和输水管道组成，所述的喷洒装置位于船型料斗的四角，喷洒角度由安装在喷洒装置上的电动控制装置进行自动化控制，以确保渣块清洗均匀不留死角；所述的高压水泵和输水管道为喷洒装置提供淋洗中水；所述的振动装置由偏振驱动机和振动器组成，偏振驱动机为振动器提供动力，振动器位于船型料斗底部，带动船型料斗振动，振动器与船型料斗连接处设有弹簧；所述的船体牵引装置由支撑杆、固定滑轮、牵引机和钢索组成，支撑杆竖立在船型料斗的一端，固定滑轮位于支撑杆顶部，钢索通过固定滑轮与船型料斗另一端上的吊扣相连，钢索另一端在牵引机的带动下拉动船型料斗完成升、降操作；船型料斗设置支撑杆的一侧通过固定转轴与振动器相连，以便于卸料时船体可在牵引作用下绕轴转动，将料斗掀起完成卸料，船型料斗另一侧通过可随时开合的卡槽装置与振动器相连接，船型料斗在震动时卡槽装置处于闭合状态，防止船型料斗上下颠簸，而船型料斗在卸料时卡槽装置处于打开状态，便于船型料斗在牵引装置的牵引下完成卸料，牵引机的上方设有卸料斜平台，一方面保护牵引机，另一方面清洗后的渣块通过卸料斜平台滑到卸料平台上，该过程采用控制终端进行自动化控制；所述的卸料平台位于高压喷淋装置的一侧，由高强度水泥平台和排水沟构成，其中高强度水泥平台用于暂存淋洗后的洁净渣块，排水沟用于收集渣块上残存的淋洗水到集水池中。

所述的泥水收集单元用于冲洗泥水收集和分离，由楔形平台、刮泥机、集水池和沉砂池组成，所述的楔形平台以便于将冲洗下的泥水快速导流到集水池中，并进入下一步处理；所述的刮泥机用于清理楔形平台残存的泥渣；所述的集水池用于暂存冲洗下的泥水，以便于进入下一处理单元；所述的沉砂池用于淋洗产生的泥水的分离，以便于将水和泥分开。

所述的泥沙处理单元用于泥水分离后泥沙无害化处置，由压滤机和修复车间组成，所述的压滤机用于降低泥沙的含水率，压滤后的泥沙进入处置车间进行无害化处置，压滤期间产生的污水将收集后排入污水处理单元。

所述的污水处理单元用于泥沙分离后污水的处置，由配水池、混凝沉淀池、砂滤单元、高级氧化单元和活性炭吸附单元组成。

所述的中水循环系统用于处理后中水资源再用，由中水集水池、加药装置、高压水泵和输水管道组成，其中加药装置可根据渣块的污染类型向中水集水池中添加助淋药剂，以更好的完成淋洗工作。

所述的自动化控制单元用于整套系统的自动化控制，包括控制终端和线路系统。

本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗方法的具体步骤如下：

（a）首先将污染场地受污染建筑渣块运输后，然后通过上料平台上料进入渣块淋洗单元；

（b）渣块在渣块淋洗单元中经过高压喷洒淋洗和振动混匀，清洗后的大粒径渣块被截留，出料后进行资源化利用，淋洗产生的泥水进入泥水收集单元；

（c）在泥水收集单元，泥水经过沉淀池分离为泥沙和污水，分离后的泥沙进入泥沙处理单元，污水进入污水处理单元；

（d）泥沙在泥沙处理单元中，经压滤机压滤，降低泥沙的含水率，压滤后的泥沙进入修复车间进行无害化处置，压滤期间产生的污水将收集后排入污水处理单元；

（e）污水在污水处理单元中，经过配水、混凝、砂滤、氧化和活性炭吸附后，得到中水，处理过程产生的污泥进入泥沙处理单元；

（f）中水经集水池收集、然后经过加药装置处理后、通过高压水泵和输水管道输送到渣块淋洗单元中对渣块进行淋洗。

本发明的积极效果如下：

本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统设计合理、占地紧凑、处理量大、自动化程度高、可连续型操作且节约资源。

所述的渣块淋洗单元能够高效地完成污染渣块的清洗工作，且能够连续操作；所述的泥水收集单元能够将冲洗后的泥水进行收集和泥水分离；所述的泥沙和污水处理单元能够分别对污染泥沙和污水进行无害化处理；所述的中水循环系统能够将污水处理站的中水进行收集后循环利用，资源再生；所述的自动化控制单元可对各处置单元进行自动化控制。本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统具有设计合理、占地紧凑、处理高效、自动化程度高、可连续操作和资源节约等特点。

附图说明

图1是本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗方法的工艺流程图。

图2是本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统的渣块淋洗单元的示意图。

图3是本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统的渣块淋洗单元的上料平台和渣块淋洗单元的示意图。

图4是图3的俯视示意图。

附图标记：1船型料斗、2栅格、3喷洒装置、4钢索、5牵引机、6振动器、7偏振驱动机、8水池、9高强度水泥平台、10排水沟、11渣块、12支撑杆、13固定滑轮、14卸料斜平台、15弹簧、16、防撞栏、17上料平台、18渣块淋洗单元。

具体实施方式

下面的实施例是对本发明的进一步详细描述。

实施例1

参见图2-4，本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗系统包括上料平台、渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元、中水循环系统和自动化控制单元；上料平台连接渣块淋洗单元、渣块淋洗单元依次连接泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统，自动化控制单元分别连接渣块淋洗单元、泥水收集单元、泥沙处理单元、污水处理单元和中水循环系统。

所述的上料平台用于受污染渣土上料，包括坡道、平台和防撞栏，便于装载车辆顺利安全上料。

所述的渣块淋洗单元用于污染渣块清洗，如图2所示：包括船型料斗1、高压喷淋装置、振动装置、船体牵引装置和卸料平台；所述的船型料斗1主体为四周高中间低的船型，以便于进料和卸料，底部为栅格2，便于淋洗过程中泥沙的下漏，而大粒径渣块被截留，船型料斗1的下方设有水池8；所述的高压喷淋装置由喷洒装置3、高压水泵和输水管道组成，所述的喷洒装置3位于船型料斗1的四角，喷洒角度由安装在喷洒装置3上的电动控制装置进行自动化控制，以确保渣块清洗均匀不留死角；所述的高压水泵和输水管道为喷洒装置3提供淋洗中水；所述的振动装置由偏振驱动机7和振动器6组成，偏振驱动机7为振动器6提供动力，振动器6位于船型料斗1底部，带动船型料斗1振动，振动器6与船型料斗1连接处设有弹簧15；所述的船体牵引装置由支撑杆12、固定滑轮13、牵引机5和钢索4组成，支撑杆12竖立在船型料斗1的一端，固定滑轮13位于支撑杆12顶部，钢索4通过固定滑轮13与船型料斗1另一端上的吊扣相连，钢索4另一端在牵引机5的带动下拉动船型料斗完成升、降操作；船型料斗1设置支撑杆12的一侧通过固定转轴与振动器6相连，以便于卸料时船体可在牵引作用下绕轴转动，将料斗掀起完成卸料，船型料斗1另一侧通过可随时开合的卡槽装置与振动器6相连接，船型料斗1在震动时卡槽装置处于闭合状态，防止船型料斗1上下颠簸，而船型料斗1在卸料时卡槽装置处于打开状态，便于船型料斗1在牵引装置的牵引下完成卸料，牵引机5的上方设有卸料斜平台14，一方面保护牵引机5，另一方面清洗后的渣块11通过卸料斜平台14滑到卸料平台9上，该过程采用控制终端进行自动化控制；所述的卸料平台位于高压喷淋装置的一侧，由高强度水泥平台9和排水沟10构成，其中高强度水泥平台9用于暂存淋洗后的洁净渣块11，排水沟10用于收集渣块11上残存的淋洗水到集水池中。

所述的泥水收集单元用于冲洗泥水收集和分离，由楔形平台、刮泥机、集水池和沉砂池组成，所述的楔形平台以便于将冲洗下的泥水快速导流到集水池中，并进入下一步处理；所述的刮泥机用于清理楔形平台残存的泥渣；所述的集水池用于暂存冲洗下的泥水，以便于进入下一处理单元；所述的沉砂池用于淋洗产生的泥水的分离，以便于将水和泥分开。

所述的泥沙处理单元用于泥水分离后泥沙无害化处置，由压滤机和修复车间组成，所述的压滤机用于降低泥沙的含水率，压滤后的泥沙进入处置车间进行无害化处置，压滤期间产生的污水将收集后排入污水处理单元。

所述的污水处理单元用于泥沙分离后污水的处置，由配水池、混凝沉淀池、砂滤单元、高级氧化单元和活性炭吸附单元组成。

所述的中水循环系统用于处理后中水资源再用，由中水集水池、加药装置、高压水泵和输水管道组成，其中加药装置可根据渣块的污染类型向中水集水池中添加助淋药剂，以更好的完成淋洗工作。

所述的自动化控制单元用于整套系统的自动化控制，包括控制终端和线路系统。

如图1所示：本发明的用于污染场地受污染建筑渣块的清洗方法的具体步骤如下：

（a）首先将污染场地受污染建筑渣块运输后，然后通过上料平台上料进入渣块淋洗单元；

（b）渣块在渣块淋洗单元中经过高压喷洒淋洗和振动混匀，清洗后的大粒径渣块被截留，出料后进行资源化利用，淋洗产生的泥水进入泥水收集单元；

（c）在泥水收集单元，泥水经过沉淀池分离为泥沙和污水，分离后的泥沙进入泥沙处理单元，污水进入污水处理单元；

（d）泥沙在泥沙处理单元中，经压滤机压滤，降低泥沙的含水率，压滤后的泥沙进入修复车间进行无害化处置，压滤期间产生的污水将收集后排入污水处理单元；

（e）污水在污水处理单元中，经过配水、混凝、砂滤、氧化和活性炭吸附后，得到中水，处理过程产生的污泥进入泥沙处理单元；

（f）中水经集水池收集、然后经过加药装置处理后、通过高压水泵和输水管道输送到渣块淋洗单元中对渣块进行淋洗。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神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，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。