權利要求書： 1.一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接的進料初次分級單元、高壓射流分離單元、次級分級單元、泥漿沉降濃縮單元、壓濾單元、污水處理單元、粉塵尾氣治理單元和儀表電氣控制單元，所述進料初次分級單元包括料倉（1）、設置在料倉（1）下部的泥漿罐（2）和設置在泥漿罐（2）中的泥漿攪拌機（3），所述泥漿罐（2）側壁上部設有泥漿罐上部出料口（6），所述高壓射流分離單元包括高壓射流分離設備（4），所述高壓射流分離設備（4）的高壓射流分離進料口（5）與泥漿罐上部出料口（6）連通，所述污水處理單元包括污水處理反應設備（18）、分別與污水處理反應設備（18）連接的污泥脫水設備（19）和循環(huán)水槽（20），所述循環(huán)水槽（20）的循環(huán)水槽第一出水口（25）與泥漿罐（2）側壁下部的泥漿罐下部出料口（26）連通，所述循環(huán)水槽（20）的循環(huán)水槽第二出水口（27）與高壓射流分離設備（4）底部的高壓水進口（28）連通；

所述高壓射流分離設備（4）為中空管狀結構，從前端至后端依次包括高壓流體注入段（41）、負壓吸入段（42）、高速混合段（43）和高速湍流分離段（44），所述高壓流體注入段（41）的前端設有高壓水進口（28），所述高速湍流分離段（44）的后端設有高壓射流分離出料口（9），所述高壓射流分離進料口（5）設置在高壓流體注入段（41）的負壓吸入段（42）節(jié)點處，所述高壓流體注入段（41）和負壓吸入段（42）的管徑相同，所述高速混合段（43）的管徑小于負壓吸入段（42）和高速湍流分離段（44）的管徑。

2.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述高速混合段（43）的截面積比負壓吸入段（42）的截面積小50%?90%。

3.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓射流分離進料口（5）與高壓射流分離設備（4）之間的夾角為30°?90°。

4.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述高壓射流分離設備（4）為傾斜設置，所述高壓射流分離設備（4）與地面的夾角為30°～45°。

5.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述污水處理反應設備（18）底部的污水處理反應出料口（23）與污泥脫水設備（19）頂部的污泥脫水進料口（22）連通，所述污泥脫水設備（19）的底部設有供細顆粒排出的污泥脫水出料口（29），所述循環(huán)水槽（20）與污水處理反應設備（18）側壁上部的污水處理出水口（24）連通。

6.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述次級分級單元包括次級分級設備（7），所述次級分級設備（7）的次級分級進料口（8）與高壓射流分離設備（4）的高壓射流分離出料口（9）連通，所述次級分級設備（7）的頂部和底部分別設有次級分級上部出料口（10）和次級分級下部出料口（11），所述次級分級上部出料口（10）與污水處理單元連通，所述次級分級下部出料口（11）與泥漿沉降濃縮單元連通。

7.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述泥漿沉降濃縮單元包括泥漿沉降濃縮設備（12），所述泥漿沉降濃縮設備（12）頂部的泥漿沉降濃縮進料口（21）與次級分級下部出料口（11）連通，所述泥漿沉降濃縮設備（12）的底部和側壁上部分別設有泥漿沉降出料口（14）和泥漿沉降上清液出水口（13），所述泥漿沉降上清液出水口（13）與所述污水處理單元連通。

8.根據權利要求1所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，其特征在于：所述壓濾單元包括壓濾機（15），所述壓濾機（15）側壁上部設有供粗顆粒排出的壓濾機濾餅出料口（16），所述壓濾機（15）側壁下部設有壓濾機濾液出料口（17），所述壓濾機濾液出料口（17）與污水處理反應設備（18）連通。

9.根據權利要求1?8任意一項所述的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的施工方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、將污染土壤運輸至暫存區(qū)，向料倉（1）中投加待修復的土壤，同時添加干凈的水，篩選掉大塊礫石后，啟動泥漿攪拌機（3），投加的物料在泥漿罐（2）中被制成泥漿，然后通過泥漿罐上部出料口（6）進入高壓射流分離設備（4）中，砂礫從泥漿罐（2）底部直接排出；

步驟二、在高壓射流分離設備（4）中，泥漿中的粗顆粒和細顆粒被分離，土壤顆粒表面的污染物被去除，從高壓射流分離出料口（9）排出并進入次級分級單元中；

步驟三、在次級分級單元中，粗顆粒、細顆粒和污染物被進一步分離，粗顆粒進入泥漿沉降濃縮單元，細顆粒和污染物直接進入污水處理單元；

步驟四、在泥漿沉降濃縮單元中，粗顆粒、細顆粒和水進一步分離，濃縮后的粗顆粒進入壓濾單元，細顆粒和水直接進入污水處理單元；

步驟五、在壓濾單元中實現固液分離后，粗顆粒從壓濾機濾餅出料口（16）排出，細顆粒和濾液進入污水處理單元中；

步驟六、在污水處理單元中，細顆粒和濾液分離，細顆粒從污水處理反應出料口（23）排出，濾液經處理后部分循環(huán)至進料初次分級單元，部分循環(huán)至高壓射流分離單元。

說明書： 一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)及其施工方法技術領域[0001] 本發(fā)明涉及土壤修復技術領域，具體為一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)及其施工方法。

背景技術[0002] 土壤淋洗技術是土壤修復中的一種重要修復技術。土壤淋洗可去除吸附于土壤顆粒表面及內部的污染物。

[0003] 在土壤修復領域中，通常對土壤粒徑進行分級，具體分級如下：巨礫粒徑＞256mm；中礫粒徑：64～256mm；細礫粒徑：2～64mm；砂：1/16～2mm；粉土粒徑：1/516～1/16mm；黏土

粒徑：小于1/512mm。

[0004] 土壤淋洗屬于原地異位修復技術，該技術利用清水（通常添加一些化學藥劑）或溶劑去除清挖土壤中的污染物。清水在淋洗過程中主要發(fā)揮兩個作用：1、將土壤中的粗顆粒

與細顆粒進行分離；2、從土壤顆粒表面去除污染物。

[0005] 美國環(huán)保局（1989a）報告了利用4種土壤淋洗系統(tǒng)對粗顆粒土壤進行沖洗的污染物去除率，其中礦化油去除率達到98%，氰化物去除率達到94%，鎘去除率達到92%，芳香烴去

除率在81%～99.8%之間，多環(huán)芳烴去除率達到95%，原油去除率達到97%，烴類去除率達到

96%，氯化烴和苯酚去除率達到100%。

[0006] Exner（1995）提出土壤淋洗可將粗顆粒中的揮發(fā)性物質去除90%～99%，半揮發(fā)性物質去除80%～95%，金屬類物質去除50%～90%。

[0007] 土壤細顆粒的孔隙比表面積較大，污染物傾向于吸附于土壤細顆粒，因此土壤細顆粒難以清洗，尤其是在利用清水而不是非水溶劑對有機污染物進行淋洗時。

[0008] Andsen（1993）提出，粒徑小于63μm的土壤顆粒傾向于松散地附著在較粗顆粒上，以水為淋洗劑時，可利用研磨機等裝置破壞顆粒間的物理吸附力，以實現礫石、砂土和細顆

粒的分離。此時污染物主要存在于細顆粒。分離出已清洗的粗顆?？山档秃罄m(xù)必須進行進

一步處理或處置的土壤體積。

[0009] 基于土壤淋洗技術的基本原理，一般情況下，50%粒徑大于63μm且有機質質量分數低于20%的砂質土壤適宜使用土壤淋洗技術。高黏土和粉土不宜采用土壤淋洗技術。

[0010] 目前，我國國內已經對土壤淋洗技術進行了比較深入的研究和應用。[0011] 中國專利文獻CN104475441A公開了一種基于減量濃縮設計理念的土壤淋洗修復系統(tǒng)及其方法，該淋洗修復系統(tǒng)包括順次相連的四大模塊單元：進料篩分單元、礦洗單元、

污泥脫水單元以及尾端的污水處理回用單元。通過淋洗將粗顆粒表面的污染物洗脫、轉移

至壓濾后的泥餅中，可實現污染土壤中含污細粒與礫石、砂礫等粗顆粒的有效分離。

[0012] 中國專利文獻CN110014033A公開了一種金屬污染土壤的多級修復系統(tǒng)及其修復方法，該專利通過多級洗脫修復裝置在容器內對土壤進行洗脫修復，能夠提高土壤修復的

充分性程度，且相對于淋洗系統(tǒng)，能夠大幅度的降低修復劑溶液的損失浪費，且提高了修復

劑溶液的利用率。

[0013] 中國專利文獻CN110340124A公開了一種污染土壤修復治理系統(tǒng)，通過對污染土壤的振動篩選的物理方法處理，以使污染土壤碎塊化，保證后續(xù)淋洗充分，滾筒淋洗機向污染

土壤中施加淋洗液，使其滾動混合污染土壤，與現有滲透方式相比，不僅與其中的污染物相

互作用充分，而且效率高；通過淋洗液使污染物轉移入淋洗液中，然后再把包含有污染物的

液體從土壤介質中抽提出來，進行固液分離，以便旋流分離污水中較重的沙土或重金屬等，

不含重質污染物的土壤混合進行絮凝沉砂后獲取污泥，經脫水干燥和穩(wěn)定化處理得到穩(wěn)定

化處理土壤。

[0014] 專利CN104475441A和CN110340124A均基于減量濃縮理念，其中基于CN104475441A專利已經研發(fā)出了成套設備，在國內幾個大型修復項目中已經得到成功應用。但是以上兩

個專利主要應用于中大型的污染場地原地異位淋洗治理，具有工藝路線長、分級級數多、設

備構造復雜等特點，在針對一些小型污染場地治理項目時性價比比較低；專利

CN110340124A基于提高土壤修復的充分性程度提出了采用三級洗脫裝置提高淋洗效率，節(jié)

約淋洗藥劑的用量，但是未涉及砂質土壤的減量，在實際應用時會導致修復量大，修復成本

高等問題。

發(fā)明內容[0015] 本發(fā)明的目的在于提供一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)及其施工方法，以解決現有技術中土壤修復只是應用于中大型的污染場地原地異位淋洗治理，存在工藝路線長、分級級

數多、設備構造復雜，在針對一些小型污染場地治理項目時性價比比較低的技術問題；采用

三級洗脫裝置提高淋洗效率，節(jié)約淋洗藥劑的用量，但是未涉及砂質土壤的減量，在實際應

用時會存在修復量大，修復成本高的技術問題。

[0016] 為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，包括依次連接的進料初次分級單元、高壓射流分離單元、次級分級單元、泥漿沉降濃縮單元、壓濾單元、污

水處理單元、粉塵尾氣治理單元和儀表電氣控制單元，所述進料初次分級單元包括料倉、設

置在料倉下部的泥漿罐和設置在泥漿罐中的泥漿攪拌機，所述泥漿罐側壁上部設有泥漿罐

上部出料口，所述高壓射流分離單元包括高壓射流分離設備，所述高壓射流分離設備的高

壓射流分離進料口與泥漿罐上部出料口連通，所述污水處理單元包括污水處理反應設備、

分別與污水處理反應設備連接的污泥脫水設備和循環(huán)水槽，所述循環(huán)水槽的循環(huán)水槽第一

出水口與泥漿罐側壁下部的泥漿罐下部出料口連通，所述循環(huán)水槽的循環(huán)水槽第二出水口

與高壓射流分離設備底部的高壓水進口連通。

[0017] 優(yōu)選地，所述高壓射流分離設備為中空管狀結構，從前端至后端依次包括高壓流體注入段、負壓吸入段、高速混合段和高速湍流分離段，所述高壓流體注入段的前端設有高

壓水進口，所述高速湍流分離段的后端設有高壓射流分離出料口，所述高壓射流分離進料

口設置在高壓流體注入段的負壓吸入段節(jié)點處，所述高壓流體注入段和負壓吸入段的管徑

相同，所述高速混合段的管徑小于負壓吸入段和高速湍流分離段的管徑。

[0018] 優(yōu)選地，所述高速混合段的截面積比負壓吸入段的截面積小50%?90%。[0019] 優(yōu)選地，所述高壓射流分離進料口與高壓射流分離設備之間的夾角為30°?90°。[0020] 優(yōu)選地，所述高壓射流分離設備為傾斜設置，所述高壓射流分離設備與地面的夾角為30°～45°。

[0021] 優(yōu)選地，所述污水處理反應設備底部的污水處理反應出料口與污泥脫水設備頂部的污泥脫水進料口連通，所述污泥脫水設備的底部設有供細顆粒排出的污泥脫水出料口，

所述循環(huán)水槽與污水處理反應設備側壁上部的污水處理出水口連通。

[0022] 優(yōu)選地，所述次級分級單元包括次級分級設備，所述次級分級設備的次級分級進料口與高壓射流分離設備的高壓射流分離出料口連通，所述次級分級設備的頂部和底部分

別設有次級分級上部出料口和次級分級下部出料口，所述次級分級上部出料口與污水處理

單元連通，所述次級分級下部出料口與泥漿沉降濃縮單元連通。

[0023] 優(yōu)選地，所述泥漿沉降濃縮單元包括泥漿沉降濃縮設備，所述泥漿沉降濃縮設備頂部的泥漿沉降濃縮進料口與次級分級下部出料口連通，所述泥漿沉降濃縮設備的底部和

側壁上部分別設有泥漿沉降出料口和泥漿沉降上清液出水口，所述泥漿沉降上清液出水口

與所述污水處理單元連通。

[0024] 優(yōu)選地，所述壓濾單元包括壓濾機，所述壓濾機側壁上部設有供粗顆粒排出的壓濾機濾餅出料口，所述壓濾機側壁下部設有壓濾機濾液出料口，所述壓濾機濾液出料口與

污水處理反應設備連通。

[0025] 另外，本發(fā)明還提供了一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的施工方法，包括以下步驟：[0026] 步驟一、將污染土壤運輸至暫存區(qū)，向料倉中投加待修復的土壤，同時添加干凈的水，篩選掉大塊礫石后，啟動泥漿攪拌機，投加的物料在泥漿罐中被制成泥漿，然后通過泥

漿罐上部出料口進入高壓射流分離設備中，砂礫從泥漿罐底部直接排出；

[0027] 步驟二、在高壓射流分離設備中，泥漿中的粗顆粒和細顆粒被分離，土壤顆粒表面的污染物被去除，從高壓射流分離出料口排出并進入次級分級單元中；

[0028] 步驟三、在次級分級單元中，粗顆粒、細顆粒和污染物被進一步分離，粗顆粒進入泥漿沉降濃縮單元，細顆粒和污染物直接進入污水處理單元；

[0029] 步驟四、在泥漿沉降濃縮單元中，粗顆粒、細顆粒和水進一步分離，濃縮后的粗顆粒進入壓濾單元，細顆粒和水直接進入污水處理單元；

[0030] 步驟五、在壓濾單元中實現固液分離后，粗顆粒從壓濾機濾餅出料口排出，細顆粒和濾液進入污水處理單元中；

[0031] 步驟六、在污水處理單元中，細顆粒和濾液分離，細顆粒從污水處理反應出料口排出，濾液經處理后部分循環(huán)至進料初次分級單元，部分循環(huán)至高壓射流分離單元。

[0032] 與現有技術相比，本發(fā)明的特點和有益效果為：[0033] （1）本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)主要適用于小型污染場地的含有多種污染物土壤的淋洗修復，尤其適用于粗顆粒含量較高的污染土壤的淋洗修復。

[0034] （2）本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)主要包括進料初次分級單元、高壓射流分離單元、次級分級單元、泥漿沉降濃縮單元、壓濾單元和污水處理單元，高壓射流分離單元中，

高壓水/高壓空氣進入高壓流體注入段，并帶動泥漿依次進入負壓吸入段、高速混合段和高

速湍流分離段，由于負壓吸入段與高速混合段節(jié)點處流體通道截面急劇減小，產生負壓。流

體由高速混合段進入高速湍流分離段時，由于流體通道突然擴大，流體速度明顯降低，雷諾

系數增大，出現明顯的湍流狀態(tài)，水力剪切力和摩擦力明顯加大，將土壤中的粗顆粒與細顆

粒進行了分離，并將污染物從土壤顆粒表面去除。

[0035] （3）本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)將經污水處理單元處理過的部分水循環(huán)至進料初次分級單元進行制漿和清洗使用，部分水循環(huán)至高壓射流分離單元作為高壓水使用，

未回收的部分水達標排放。這樣實現了整個系統(tǒng)的水循環(huán)，提高能源利用率。

[0036] （4）本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)大大減少了分級數量和設備數量，針對小型污染場地的土壤治理，整個系統(tǒng)可以采用集成為模塊化的便于移動的集裝箱設備或者撬裝

式設備，這樣可以大大減少在現場的建設成本和工期，提高了修復效率。

[0037] （5）本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)構造簡單巧妙，操作簡便，設備投資費用低，占地小，特別適用于小型污染場地的修復項目，又可多設備平行操作適用于中大型場地的

處理，適用范圍廣，效果好，具有更廣的應用前景。

[0038] （6）采用本發(fā)明的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)對污染土壤進行修復減量，污染土壤修復量可以減少50%以上，修復量最高可以達到80%左右，整體修復費用可以降低30%～60%左

右，具有更廣的應用前景。

附圖說明[0039] 圖1為土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的結構示意圖（省略了粉塵尾氣治理單元和儀表電氣控制單元）。

[0040] 圖2為高壓射流分離設備的示意圖。[0041] 圖3為集裝箱式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的結構示意圖。[0042] 圖4為撬裝式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的結構示意圖。[0043] 圖5為固定站式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的結構示意圖。[0044] 附圖標注：1?料倉、2?泥漿罐、3?泥漿攪拌機、4?高壓射流分離設備、41?高壓流體注入段、42?負壓吸入段、43?高速混合段、44?高速湍流分離段、5?高壓射流分離進料口、6?

泥漿罐上部出料口、7?次級分級設備、8?次級分級進料口、9?高壓射流分離出料口、10?次級

分級上部出料口、11?次級分級下部出料口、12?泥漿沉降濃縮設備、13?泥漿沉降上清液出

水口、14?泥漿沉降出料口、15?壓濾機、16?壓濾機濾餅出料口、17?壓濾機濾液出料口、18?

污水處理反應設備、19?污泥脫水設備、20?循環(huán)水槽、21?泥漿沉降濃縮進料口、22?污泥脫

水進料口、23?污水處理反應出料口、24?污水處理出水口、25?循環(huán)水槽第一出水口、26?泥

漿罐下部出料口、27?循環(huán)水槽第二出水口、28?高壓水進口、29?污泥脫水出料口、30?電控

柜、31?集裝箱、32?鋼制雨棚、33?混凝土基礎、34?撬裝型鋼基礎。

具體實施方式[0045] 為使本發(fā)明實現的技術手段、創(chuàng)新特征、達成目的與功效易于明白了解，下面對本發(fā)明進一步說明。

[0046] 在此記載的實施例為本發(fā)明的特定的具體實施方式，用于說明本發(fā)明的構思，均是解釋性和示例性的，不應解釋為對本發(fā)明實施方式及本發(fā)明范圍的限制。除在此記載的

實施例外，本領域技術人員還能夠基于本申請權利要求書和說明書所公開的內容采用顯而

易見的其它技術方案，這些技術方案包括采用對在此記載的實施例的做出任何顯而易見的

替換和修改的技術方案。

[0047] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術語“上”、“下”、“內”、“外”“前端”、“后端”、“兩端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅

是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的

方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術語“第一”、“第

二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

[0048] 在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術語“安裝”、“設置有”、“連接”等，應做廣義理解，例如“連接”，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一

體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接

相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上

述術語在本發(fā)明中的具體含義。

[0049] 本發(fā)明將大于等于1/16mm的顆粒稱為粗顆粒，小于1/16mm的顆粒稱為細顆粒。[0050] 本發(fā)明中的小型污染場地，一般是指污染土壤總處理量不超過1000m3的污染場地。污染場地的污染物類型包括重金屬污染物汞、鎘、鉻、鉛、鎳、鋅、類金屬污染物砷等、石

油類污染物包括C15～C36的烷烴、烯烴、苯系物、多環(huán)芳烴、脂類等、持久性有機污染物多環(huán)

芳烴、多雜環(huán)烴、多氯聯苯、多氯二苯二噁英、多氯二苯呋喃以及農藥殘體及其代謝產物等。

[0051] 基于土壤淋洗技術的基本原理，一般情況下，50%粒徑大于63μm且有機質質量分數低于20%的砂質土壤適宜采用本發(fā)明中的土壤淋洗減量技術。高黏土和粉土不適宜本發(fā)明

中的土壤淋洗減量技術。

[0052] 實施例1[0053] 如圖1和2所示，一種土壤淋洗修復減量系統(tǒng)包括依次連接的進料初次分級單元、高壓射流分離單元、次級分級單元、泥漿沉降濃縮單元、壓濾單元、污水處理單元、粉塵尾氣

治理單元和儀表電氣控制單元。

[0054] 所述進料初次分級單元包括料倉1、設置在料倉1下部的泥漿罐2和設置在泥漿罐2中的泥漿攪拌機3，所述泥漿罐2側壁上部設有泥漿罐上部出料口6，所述高壓射流分離單元

包括高壓射流分離設備4，所述高壓射流分離設備4的高壓射流分離進料口5與泥漿罐上部

出料口6連通，所述污水處理單元包括污水處理反應設備18、分別與污水處理反應設備18連

接的污泥脫水設備19和循環(huán)水槽20，所述循環(huán)水槽20的循環(huán)水槽第一出水口25與泥漿罐2

側壁下部的泥漿罐下部出料口26連通，所述循環(huán)水槽20的循環(huán)水槽第二出水口27與高壓射

流分離設備4底部的高壓水進口28連通。

[0055] 進料初次分級單元位于土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的最前端，主要用于系統(tǒng)上料、制漿和初次分級。進料初次分級單元包括料倉1、設置在料倉1下部的泥漿罐2和設置在泥漿罐

2中的泥漿攪拌機3，所述泥漿罐2側壁上部設有泥漿罐上部出料口6，所述泥漿罐2的側壁下

部設有泥漿罐下部出料口26。料倉1用于系統(tǒng)上料，料倉1的材質一般選擇普通碳素鋼比如

Q235?A、優(yōu)質碳素鋼、高級優(yōu)質鋼等，優(yōu)選選擇Q235?A型普通碳素鋼；但針對一些特定的污

染物和土壤類型，可以選擇其它類型的碳素鋼。料倉1的頂部上料口處安裝有孔徑為100mm

的篩網，用于阻擋大石塊進入淋洗修復減量系統(tǒng)。篩網可以根據土壤的粒徑分級情況可以

選擇孔徑在10～300mm之間的篩網，優(yōu)先選擇50～150mm之間；篩孔可以選擇圓孔、方孔、三

角形孔、五邊形孔、六邊形孔、橢圓形孔或者其它的多邊形規(guī)則孔或者不規(guī)則孔，也可以選

擇割縫、鋼條、格柵等結構，割縫寬度、鋼條之間凈寬度、格柵內寬一般選擇10～300mm之間。

篩網材質可以選擇碳鋼、不銹鋼或者其它合金鋼。料倉1內上部還安裝高壓噴淋裝置，主要

用于對初步分離出的礫石進行沖洗，包括沖洗礫石表面的污染物和細顆粒物質。沖洗后的

礫石經過檢測合格后就地回填。一些場合，料倉1的側壁配備破拱電機及平板振動器，防止

下料堵塞。

[0056] 泥漿罐2主要用于經過初步篩選后的污染土壤的制漿，制漿時的水土比根據污染物性質、污染物濃度、土壤性質、污染物去除程度確定，一般水土比為1～10，優(yōu)選5～10。泥

漿攪拌機3用于使泥漿中大于2mm的顆粒處于懸浮狀態(tài)。在泥漿攪拌機3持續(xù)攪拌的過程中，

污染土壤中的顆粒物質逐漸得到清洗，顆粒表面上的污染物逐漸轉移到液相中，附著在粗

顆粒表面上的細顆粒在浸泡和水力的作用下逐漸分離。如果設置合適的攪拌速度和維持泥

漿罐2內的流態(tài)，小于2mm的顆粒及泥漿始終處于懸浮狀態(tài)，并通過泥漿罐上部出料口6進入

后續(xù)的高壓射流分離單元中。大于2mm的顆粒逐漸沉降于泥漿罐2下部，并通過泥漿罐下部

出料口26從泥漿罐2排出，經過清水進一步清洗后達標填埋。如果待處理的砂礫量小，可以

采用人工清洗，清洗達標后進行就地回填；如果待處理的砂礫量較大，可以采用砂礫清洗機

或者其它清洗機械對其進行清洗，清洗達標后進行就地回填。

[0057] 所述泥漿攪拌機3液下部分材質一般為碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料；如果采用碳鋼材質，其防腐方式根據污染物和添加的化學藥劑的性質確定，一般采用普通碳鋼防腐、普

通碳鋼加強防腐等。所述泥漿攪拌機3形式根據流體流動形態(tài)可以選擇軸向流攪拌器、徑向

流攪拌器和混合流攪拌器，優(yōu)選的可以選擇軸向流攪拌器和混合流攪拌器。所述泥漿攪拌

機3按照葉片類型可以選擇槳式攪拌器、推進式攪拌器、渦輪式攪拌器、框式攪拌器，優(yōu)選的

可以選擇渦輪式攪拌器。

[0058] 泥漿罐上部出料口6用于泥漿罐2內的含顆粒粒徑小于2mm的漿料進入高壓射流分離單元，泥漿罐上部出料口6與高壓射流分離進料口5連通。泥漿罐下部出料口26用于清洗

后的粗顆粒出料。泥漿罐2的材質一般為碳鋼、不銹鋼、合金鋼、玻璃鋼、PE、PC材料等；如果

采用碳鋼材質，其防腐方式根據污染物和添加的化學藥劑的性質確定，一般采用普通碳鋼

防腐、普通碳鋼加強防腐或者普通碳鋼內襯玻璃鋼等。泥漿罐2的結構一般為立式圓形儲

罐、立式方形儲罐、臥式圓形儲罐、臥式方形儲罐等；所述泥漿罐2如果尺寸較大，需要配套

支座/支架、人孔、爬梯及檢修平臺等。泥漿罐2的有效容積一般根據單位時間處理的土壤

量、確定的水土比和攪拌時間確定，其中攪拌時間一般選擇5min～360min，優(yōu)選在15min～

60min之間。

[0059] 高壓射流分離單元的作用有兩個：1、將土壤中的粗顆粒與細顆粒進行分離；2、從土壤顆粒表面去除污染物。所述高壓射流分離設備4為中空管狀結構，從前端至后端依次包

括高壓流體注入段41、負壓吸入段42、高速混合段43和高速湍流分離段44，所述高壓流體注

入段41的前端設有高壓水進口28，所述高速湍流分離段44的后端設有高壓射流分離出料口

9，所述高壓射流分離進料口5設置在高壓流體注入段41的負壓吸入段42節(jié)點處，所述高壓

流體注入段41和負壓吸入段42的管徑相同，所述高速混合段43的管徑小于負壓吸入段42和

高速湍流分離段44的管徑。所述高速混合段43的截面積比負壓吸入段42的截面積小50%?

90%。所述高壓射流分離進料口5與高壓射流分離設備4之間的夾角為30°?90°。所述高壓射

流分離設備4為傾斜設置，所述高壓射流分離設備4與地面的夾角為30°～45°。泥漿進入負

壓吸入段42，從高壓水進口28進入高壓射流分離設備4中的高壓水帶動泥漿進入高速混合

段43，然后進入高速湍流分離段44。

[0060] 高壓流體注入段41位于高壓射流分離設備4的前端，用于高壓水/高壓空氣的注入，高壓流體注入段41的進口連接泥漿罐下部出料口26。在高壓流體注入段41內，設備截面

積未發(fā)生變化，流體速度和流體壓力基本恒定，流體速度一般保持在1～3m/s高壓水或者5

～15m/s高壓空氣內，流體壓力一般保持在0.5MPa～1.5MPa之間。

[0061] 負壓吸入段42位于高壓流體注入段41之后。在負壓吸入段42和高速混合段43的連接節(jié)點處，流體通道截面急劇減少到負壓吸入段42的6?12%，于是產生負壓。高壓射流分離

進料口5與負壓吸入段42相連，連接角度為30°～90°。在負壓吸入段42產生的負壓值與變徑

系數、變徑角度、流體速度、流體性質相關。

[0062] 高速湍流分離段44位于高速混合段43之后，并與高壓射流分離出料口9相連。在高速湍流分離段44與高速混合段43的連接節(jié)點處，流體通道突然擴大，流體速度明顯降低，雷

諾系數增大，出現明顯的湍流狀態(tài)，水力剪切力和摩擦力明顯加大。高速湍流分離段44水力

停留時間一般選擇1～10min，優(yōu)選的選擇2～3min為宜。高速湍流分離段44主要為高壓空氣

或高壓水流與泥漿的高速碰撞與剪切、湍流沖洗提供發(fā)生空間，在高速湍流分離段44內發(fā)

生了兩個作用：1、將土壤中的粗顆粒與細顆粒進行了分離；2、從土壤顆粒表面去除了污染

物。其作用機理如下：空壓機或高壓水泵提供的高壓空氣或高壓水流與由高壓射流分離進

料口5吸入的泥漿在負壓吸入段42相遇，高速混合段43完成混合后，以高速進入高速湍流分

離段44，流體通道突然擴大讓水流快速擴散，在四周產生局部湍流，水流繼續(xù)向前與管壁發(fā)

生碰撞后產生更大的湍流。在此期間土壤顆粒與沖洗水在水力或空氣的作用下摩擦攪動，

使得污染物快速從較大粒徑的土壤顆粒中解吸并進入液相中，同時附著在粗顆粒上的細顆

粒也迅速與粗顆粒表面上剝離出來，完成粗顆粒與細顆粒的徹底分離。

[0063] 高壓射流分離設備4的材質一般為碳鋼、不銹鋼、合金鋼等材料；如果采用碳鋼材質，其防腐方式根據污染物和添加的化學藥劑的性質確定，一般采用普通碳鋼防腐、普通碳

鋼加強防腐等。其內部需要進行耐磨設計，一般選擇內襯高強度合金、耐磨陶瓷氧化鋁陶

瓷、剛玉陶瓷等等無機耐磨材料以及UPE等高強度的有機聚合物耐磨材料。

[0064] 從高壓射流分離設備4分離出來的漿料以切線進入次級分級單元。所述次級分級單元包括次級分級設備7，所述次級分級設備7的次級分級進料口8與高壓射流分離設備4的

高壓射流分離出料口9連通，所述次級分級設備7的頂部和底部分別設有次級分級上部出料

口10和次級分級下部出料口11，所述次級分級上部出料口10與污水處理單元連通，所述次

級分級下部出料口11與泥漿沉降濃縮單元連通。

[0065] 次級分級設備7為旋流分離器或水力旋流器結構。漿料以切線進入次級分級設備7后，依靠重力和離心力的作用，粗顆粒由次級分級下部出料口11出料并進入泥漿沉降濃縮

單元，粗顆粒的粒徑大約在0.075mm～2.0mm之間。細顆粒由次級分級上部出料口10出料并

進入污水處理單元，細顆粒的粒徑大約在0.075mm以下。次級分級設備7的分級效率主要由

漿料性質、入料速度、設備參數等因素確定。

[0066] 次級分級設備7的材質一般為碳鋼、不銹鋼、合金鋼、玻璃鋼、PE、PC材料等；如果采用碳鋼材質，其防腐方式根據污染物和添加的化學藥劑的性質確定，一般采用普通碳鋼

防腐、普通碳鋼加強防腐或者普通碳鋼內襯玻璃鋼等。次級分級設備7的結構一般是上部為

圓柱形，下部為圓錐形；次級分級設備7的有效容積由要求的分級效率、流體性質、設備結構

和運行條件有關。在某些場合，如果次級分級單元一次分級效率不理想，可以采用兩次分級

或者多次分級三次或者三次以上。

[0067] 泥漿沉降濃縮單元用于將次級分級單元分離出的粗顆粒粒徑在0.075mm～2.0mm之間進行固液分離和濃縮。所述泥漿沉降濃縮單元包括泥漿沉降濃縮設備12，所述泥漿沉

降濃縮設備12頂部的泥漿沉降濃縮進料口21與次級分級下部出料口11連通，所述泥漿沉降

濃縮設備12的底部和側壁上部分別設有泥漿沉降出料口14和泥漿沉降上清液出水口13，所

述泥漿沉降上清液出水口13與所述污水處理單元連通。

[0068] 泥漿沉降濃縮設備12一般采用斜板/斜管沉淀池、污泥濃縮池、高密池等，在某些場合特別污染物為原油等輕質物質時，可以采用氣浮池或者浮沉池進行固液分離和污泥濃

縮。在所述泥漿沉降濃縮設備12內，依靠重力作用將粗顆粒、細顆粒和水進一步分離。粗顆

粒在泥漿沉降濃縮設備12的泥斗內進一步濃縮，濃縮后的粗顆粒以泥漿形式通過泥漿沉降

出料口14進入壓濾單元進一步固液分離。細顆粒和水以上清液的形式通過泥漿沉降上清液

出水口13進入污水處理單元進一步進行處理。

[0069] 泥漿沉降濃縮設備12主要參數為污泥固體負荷，一般情況下宜采用50kg/(m2.h)2 2 2

～5000kg/(m .h)之間，優(yōu)選的宜采用500kg/(m .h)～1000kg/(m .h)之間；濃縮后的粗顆粒

含水率水/水+土在70%～90%之間，優(yōu)選的其含水率在75%～85%水/水+土之間。

[0070] 所述壓濾單元主要用于將泥漿沉降濃縮單元濃縮后的粗顆粒將進一步進行固液分離。所述壓濾單元包括壓濾機15，所述壓濾機15側壁上部設有供粗顆粒排出的壓濾機濾

餅出料口16，所述壓濾機15側壁下部設有壓濾機濾液出料口17，所述壓濾機濾液出料口17

與污水處理反應設備18連通。

[0071] 壓濾機15可以選擇螺旋壓榨脫水機、板框壓濾機、帶式壓濾機、臥式螺旋離心脫水機、疊螺式污泥脫水機、帶式壓濾機等。在小型污染場地的治理中，本發(fā)明申請優(yōu)先選擇螺

旋壓榨脫水機和疊螺式污泥脫水機。經過壓濾機15的進一步固液分離后，在一般情況下，濾

餅的含水率水/水+土在30%～70%之間，優(yōu)選的，其含水率水/水+土在40%～60%之間。濾餅粒

徑范圍一般在0.075mm～2.0mm之間。濾餅通過所述壓濾機濾餅出料口進入待檢場，檢測合

格后可以就地回填；如果檢測不合格，需要所述重新投入進料初次分級單元料倉重新進行

淋洗，直至達到標準。

[0072] 污水處理單元主要將所述小型污染場地的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)中產生的部分清洗廢水、細顆粒和壓濾機濾液進行處理，其具體處理工藝根據污染物性質、污染物濃度和

污染物的處理標準確定，污水處理單元產生的泥餅以粒徑在0.075mm以下的細顆粒為主進

行后續(xù)處理和處置氧化還原、高溫熱解、濕法解毒、水泥窯焚燒、安全填埋等，經過污水處理

單元處理后的水進行循環(huán)使用或者達標排放。

[0073] 所述污水處理反應設備18底部的污水處理反應出料口23與污泥脫水設備19頂部的污泥脫水進料口22連通，所述污泥脫水設備19的底部設有供細顆粒排出的污泥脫水出料

口29，所述循環(huán)水槽20與污水處理反應設備18側壁上部的污水處理出水口24連通。循環(huán)水

槽20的循環(huán)水槽第一出水口25與泥漿罐2側壁下部的泥漿罐下部出料口26連通，所述循環(huán)

水槽20的循環(huán)水槽第二出水口27與高壓射流分離設備4底部的高壓水進口28連通。循環(huán)水

槽第一出水口25與泥漿罐下部出料口26之間的管路上安裝有高壓水泵，在一些場合，比如

土壤污染物為原油的場合，可以采用空氣壓縮機代替高壓水泵?？諝鈮嚎s機或高壓水泵主

要用于提供高壓射流所需要的高壓空氣或高壓水流，高壓空氣或高壓水流壓力一般在

0.1MPa～2.0MPa之間，優(yōu)選的在0.5MPa～1.5MPa之間。空氣壓縮機流量/高壓水泵流量根據

單位時間處理的污染土壤的量、進入高壓射流分離單元的泥漿的水土比等因素確定。循環(huán)

水槽第二出水口27與高壓水進口28之間的管路上安裝有循環(huán)水泵。

[0074] 所述粉塵尾氣治理單元主要用于土壤的挖掘、運輸、送料、修復處理過程中的產生的粉塵尾氣收集、治理和排放。所述粉塵尾氣治理單元的處理工藝和設備根據污染物性質、

污染物濃度和污染物的處理標準確定。

[0075] 所述儀表電氣控制單元主要用于所述小型污染場地的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)中所有設備的電氣控制、參數檢測和自動化運行。

[0076] 上述土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的施工方法包括以下步驟：[0077] 步驟一、將污染土壤運輸至暫存區(qū)，向料倉1中投加待修復的土壤，同時添加干凈的水，料倉1內的篩網篩選掉粒徑超過100mm的大塊礫石后，啟動泥漿攪拌機3，投加的物料

在泥漿罐2中被制成泥漿，通過控制泥漿攪拌機3的轉速控制懸浮液的泥漿顆粒在2mm以下，

含有小于2mm顆粒的泥漿通過泥漿罐上部出料口6進入高壓射流分離設備4中，粒徑大于2mm

的砂礫從泥漿罐2底部直接排出，經過清洗后進行檢測，檢測合格后就地回填，如果檢測不

合格，重新用清水進行沖洗直至合格，清洗過程產生的廢水進入泥漿罐2中。由此，在料倉1

和泥漿罐2中完成初次分級，即粒徑大于100mm的礫石、粒徑在2mm～100mm之間的砂礫和粒

徑小于2mm的泥漿。其中粒徑小于2mm的泥漿進入后續(xù)的分離和次級分級過程繼續(xù)處理。在

初次分級和制漿的過程中，部分污染物從土壤顆粒表面和內部轉移到液相中。

[0078] 步驟二、在高壓射流分離設備4中，泥漿中的粗顆粒和細顆粒被分離，土壤顆粒表面的污染物被去除，從高壓射流分離出料口9排出并進入次級分級單元中。

[0079] 步驟三、在次級分級單元中，依靠重力和離心力作用，粗顆粒、細顆粒和污染物被進一步分離，粗顆粒進入泥漿沉降濃縮單元，細顆粒和污染物直接進入污水處理單元。

[0080] 步驟四、在泥漿沉降濃縮單元中，粗顆粒、細顆粒和水進一步分離，通過重力作用粗顆粒的含水率降至75%～85%水/水+土之間，濃縮后的粗顆粒進入壓濾單元，細顆粒和水

直接進入污水處理單元。

[0081] 步驟五、在壓濾單元中實現固液分離后，粗顆粒從壓濾機濾餅出料口16排出，細顆粒和濾液進入污水處理單元中。壓濾后，濾餅含水率水/水+土降至40%～60%之間。濾餅粒徑

范圍一般在0.075mm～2.0mm之間。濃縮和壓濾過程中產生的濾餅粒徑大約在0.075mm～

2.0mm之間通過壓濾機濾餅出料口16進入待檢場，檢測合格后可以就地回填；如果檢測不合

格，需要所述重新投入進料初次分級單元料倉重新進行淋洗，直至達到標準。

[0082] 步驟六、在污水處理單元中，細顆粒和濾液分離，細顆粒從污水處理反應出料口23排出，濾液經處理后部分循環(huán)至進料初次分級單元，部分循環(huán)至高壓射流分離單元。

[0083] 實施例2[0084] 與實施例1不同的是，本實施例中的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)為集裝箱式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，將土壤淋洗修復減量系統(tǒng)安裝在一個或者多個集裝箱31內，便于快速移動

和處理，在一般情況下，小時處理能力從0.5t/h土壤至2t/h土壤范圍。本設備可以進行全天

候運行和操作。本實施例將電控柜30安裝在土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的一側，電控柜30與土

壤淋洗修復減量系統(tǒng)之間用擋板隔開。

[0085] 實施例3[0086] 與實施例1不同的是，本實施例中的土壤淋洗修復減量系統(tǒng)為撬裝式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，將土壤淋洗修復減量系統(tǒng)安裝在一個或者多個撬裝型鋼基礎34上，便于快速

移動和處理，在一般情況下，小時處理能力從0.5t土壤至2t土壤范圍。本實施例將電控柜30

安裝在土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的一側，土壤淋洗修復減量系統(tǒng)和電控柜30的頂部安裝鋼制

雨棚32。

[0087] 實施例4[0088] 與實施例1不同的是，本實施例中土壤淋洗修復減量系統(tǒng)為固定站式土壤淋洗修復減量系統(tǒng)，將土壤淋洗修復減量系統(tǒng)安裝在混凝土基礎33上，各個單元設備采用單獨的

或者共用的混凝土基礎，在一般情況下，小時處理能力從0.5t土壤至5t土壤范圍。本實施例

中將電控柜30安裝在土壤淋洗修復減量系統(tǒng)的一側。

[0089] 以上的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發(fā)明的技術方案做

出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權利要求書確定的保護范圍內。