本發(fā)明的目的在于提出一種砷污染土壤淋洗裝置以及對(duì)砷污染土壤的處置方法，該砷污染土壤淋洗裝置采用單循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過將土壤淋洗系統(tǒng)、淋洗液的安全處置系統(tǒng)與淋洗液的循環(huán)系統(tǒng)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)重金屬同土壤的分離、淋洗液的凈化和淋洗液的循環(huán)利用。

  　　一、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案 ：

  　　一種砷污染土壤淋洗裝置，包括一個(gè)淋洗容器，所述淋洗容器由上到下包括 ：淋洗液儲(chǔ)備室，第一過濾層，砷污染土壤層，第二過濾層，阻隔材料層和第三過濾層，在所述淋洗容器的底部側(cè)面，即所述第三過濾層的底部側(cè)面具有下端出水口，在所述容器的頂部側(cè)面，即所述淋洗液儲(chǔ)備室的頂部側(cè)面具有上端進(jìn)水口，所述下端出水口通過連接管與上端入水口連接，在連接管中間具有泵以將下端出水口的流出的淋洗液抽取到上端入水口，在所述上端入水口處具有閥以開閉所述連接管，其中所述淋洗液儲(chǔ)備室用于儲(chǔ)備淋洗液，各個(gè)過濾層包含有過濾層材料，所述阻隔材料層包含有對(duì)淋洗液中的砷進(jìn)行阻隔吸附的阻隔材料。

  　　優(yōu)選地，在所述下端出水口處具有微孔濾板進(jìn)行封堵，所述微孔濾板的厚度為0.5cm，所述微孔濾板的孔徑為<2.0mm。

  　　優(yōu)選地，所述淋洗液儲(chǔ)備室的高度為 30cm，所述連接管為 PVC 管，所述 PVC 管的直徑為 2.0cm ；所述泵的額定功率為 P ＝ 1.0KW。

  　　一種利用上述的砷污染土壤淋洗裝置對(duì)砷污染土壤的處置方法，包括如下步驟 ：

  　　(1) 土壤篩分 ：對(duì)砷污染土壤進(jìn)行篩分處理，去除土壤中大塊石塊 ；

  　　(2) 過濾層材料的選定 ：確定所述淋洗裝置中過濾層材料的種類和用量 ；

  　　(3) 阻隔材料的選定 ：確定所述淋洗裝置中阻隔材料的種類、配比與用量 ；

  　　(4) 淋洗液的選定 ：根據(jù)污染土壤理化性質(zhì)確定淋洗液的種類、濃度與用量 ；

  　　(5) 材料分層填充 ：將所選定的過濾層材料以及待處理的砷污染土壤填充至所述砷污染土壤淋洗裝置中 ；

  　　(6) 淋洗處理 ：在所述泵與重力作用下，對(duì)所述砷污染土壤進(jìn)行淋洗，淋洗液經(jīng)過所述阻隔材料凈化，并通過下端出水口和上端進(jìn)水口實(shí)現(xiàn)所述淋洗液的循環(huán)利用 ；

  　　(7) 動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè) ：在淋洗過程中對(duì)砷污染土壤實(shí)施動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，當(dāng)土壤砷含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，停止淋洗過程，潔凈土壤可再利用 ；

  　　(8) 阻隔材料處置 ：對(duì)所述阻隔材料進(jìn)行安全處置。

  　　優(yōu)選地，在本方法的各個(gè)步驟中 ：

  　　步驟 (1) 中對(duì)砷污染土壤的破碎處理直徑要求優(yōu)選為<2.0cm，以確保含砷污染土壤與淋洗液能夠充分混合接觸，提高淋洗效率。

  　　步驟 (2) 中過濾層材料選用優(yōu)選為 ：石英砂和 / 或尼龍紗布 ；石英砂直徑要求為<2.0cm ；尼龍紗布要求孔徑<12目/寸，以降低由于淋洗液對(duì)土壤沖刷從而導(dǎo)致堵塞淋洗通道的風(fēng)險(xiǎn)。

  　　步驟 (3) 中阻隔材料 ( 即除砷材料 ) 選用活性炭與零價(jià)鐵，其體積比優(yōu)選為 1:2，混合方式為充分?jǐn)嚢杌旌?，其作為砷的吸附材料?duì)淋洗后的含砷淋洗液中的砷有效去除。

  　　步驟 (4) 中淋洗液優(yōu)選為 10％的 KH2PO4 溶液，淋洗液與砷污染土壤的用量體積比優(yōu)選為 2:5。PO43-和 AsO43-物理化學(xué)性質(zhì)相近，在結(jié)構(gòu)上均屬于四面體，且晶型相同，可以實(shí)現(xiàn)同晶置換，將 AsO43- 從土壤進(jìn)入溶液環(huán)境，加速淋洗過程。

  　　步驟 (5) 中過濾層材料以及待處理的砷污染土壤的填充順序與厚度由下到上依次優(yōu)先為 ：所述第三過濾層依次為厚度為 10cm 的第三石英砂層 9 和厚度為 0.2cm 的第三尼龍層8 ；厚度為20cm的阻隔材料層7 ；所述第二過濾層依次為厚度為0.2cm的第二尼龍紗布層 6、厚度為 5cm 的第二石英砂層 5 和厚度為 0.2cm 的第一尼龍紗布層 6 ；厚度為 80cm 的砷污染土壤層 3 ；以及所述第一過濾層為厚度為 5cm 的第一石英砂層 2。

  　　步驟 (6) 中淋洗處理過程首先通過上端入水口 14 加入淋洗液，淋洗液添加高度優(yōu)先為 30cm，然后啟動(dòng)泵 10。

  　　步驟 (7) 中對(duì)砷污染土壤中砷含量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，環(huán)境質(zhì)量參照標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)選為《土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB15618-1995)，土壤砷含量達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)砷含量的限值要求后停止淋洗過程，潔凈土壤可以再利用。

  　　步驟 (8) 對(duì)優(yōu)選為多次淋洗后對(duì)阻隔材料進(jìn)行安全處置，處置方法優(yōu)選為參照《危險(xiǎn)廢物收集、貯存、運(yùn)輸技術(shù)規(guī)范》(HJ2025-2012)。

  　　二、優(yōu)點(diǎn)：

  　　本發(fā)明的砷污染土壤安全處置方法采用單循環(huán)結(jié)構(gòu)，通過將土壤淋洗系統(tǒng)、淋洗液的安全處置系統(tǒng)與淋洗液的循環(huán)系統(tǒng)有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)重金屬同土壤的分離、淋洗液的凈化和淋洗液的循環(huán)利用。本發(fā)明對(duì)砷污染土壤進(jìn)行處置的方法改變了傳統(tǒng)的淋洗處理方式，集污染土壤淋洗、淋洗液凈化處理和淋洗液循環(huán)利用為一體，有效的解決了淋洗液凈化處理的復(fù)雜工藝工序。通過本方法，污染土壤中重金屬集中于可滲透反應(yīng)材料層，即阻隔材料層，土壤安全處置后，可以集中對(duì)阻隔材料進(jìn)行安全處置。通過本裝置的反復(fù)淋洗，污染土壤中重金屬含量達(dá)到土壤環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) (GB15618-1995)，可以再次利用 ；淋洗液中污染物含量符合《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996) 限值要求，循環(huán)利用結(jié)束后可以安全排放。本方法工藝程序簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、成本低、效率高、可以實(shí)現(xiàn)砷污染土壤治理的規(guī)?；c工程化應(yīng)用，同時(shí)，整個(gè)工藝而流程污染物均在密閉空間內(nèi)，有效的避免污染治理過程中二次污染的產(chǎn)生，可廣泛應(yīng)用于不同濃度砷污染土壤的安全處置。

  　　三、附圖說明

 

  　　圖 1 是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的砷污染土壤淋洗裝置 ；

  　　圖 2 是利用本發(fā)明的砷污染土壤淋洗裝置對(duì)砷污染土壤進(jìn)行安全處置的方法。

  　　圖中的附圖標(biāo)記所分別指代的技術(shù)特征為 ：

  　　1、淋洗液儲(chǔ)備室 ；2、第一石英砂層 ；3、砷污染土壤層 ；4、第一尼龍紗布層 ；5、第二石英砂層 ；6、第二尼龍紗布層 ；7、阻隔材料層 ；8、第三尼龍紗布層 ；9、第三石英砂層 ；10、泵 ；11、下端出水口 ；12、微孔濾板 ；13、連接管 ；14、上端進(jìn)水口 ；15、閥。