最近，由于傾倒鉻、鉛、鎘、硒等有毒重金屬元素及其化合物的工業(yè)廢棄物，有毒金屬土壤污染已成為一個(gè)棘手的問題，由此衍生的人類飲食問題危害更加嚴(yán)重，而且重金屬有毒物質(zhì)是累積性污染物，在環(huán)境及人體中無法消耗，而且因其致癌性，此問題越來越受到重視，以往的處理思路是從原始位置移開，在土壤修復(fù)系統(tǒng)中清洗，然后回填，或回填其他干凈的土壤。
修復(fù)系統(tǒng)有兩種，一種采用熔融，通過快速冷卻封閉有毒有害金屬污染物，但消耗大量熱能，不適合處理大量有毒金屬污染土壤。另一方面，土壤洗滌處理，通過洗滌處理污染土壤，需要很少的熱能，這種方法比較適合量大的有毒金屬污染土壤。因此，通過在洗滌液中添加螯合劑，處理土壤中的重金屬。此方法效果顯著。
因此，可以設(shè)計(jì)一種裝置系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)重金屬污染土壤的連續(xù)化處理，并將能耗降到最低。
如圖，此為框架圖，是整套技術(shù)原創(chuàng)思路，閃光點(diǎn)是根據(jù)電鍍行業(yè)的生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)連續(xù)性重金屬污染土壤的修復(fù)!
以上為土壤凈化系統(tǒng)S，組成部分為：土壤修復(fù)單元A、小直徑粒子回收B、洗凈液再生系統(tǒng)C及清潔系統(tǒng)D。
土壤修復(fù)單元A，是通過添加含有螯合劑的洗滌液，去除土壤中的有毒重金屬，凈化土壤。
土壤通過系統(tǒng)A，對(duì)碎片或各種粒徑的沉積物進(jìn)行清洗，例如：石(粒度：75毫米以上)，礫石(粒徑：2?75毫米)，沙(粒度：0.075?2毫米)，淤泥(顆粒尺寸：0.005?0.075毫米)，粘土(粒徑：0.005毫米或更少)等。
在這個(gè)過程中，鉻、鉛、鎘、硒、汞、砷等重金屬化合物得到去除。在螯合劑的選擇上，可以選擇：例如，EDTA(乙二胺四乙酸)，或HIDS(3-羥基-2,2'-亞氨基二琥珀酸)具有生物降解性，IDS(2,2'-亞氨基二琥珀酸)，MGDA(甲基甘氨酸二乙酸)，EDDS(乙二胺乙酸)或GLDA的鈉鹽(L-谷氨酸二乙酸)，和類似物。
這樣土壤中大直徑的顆粒如石材，礫石，碎片等，重金屬被去除，分離出來作為混凝土或類似物，或傾倒。小直徑的顆粒，如沙，淤泥，粘土等通過篩分和洗滌液分離。
小直徑的顆?；厥誃，主要是將含有小直徑顆粒的污泥和清洗液進(jìn)行分離，通過脫水系統(tǒng)及兩級(jí)過濾系統(tǒng)，將小顆粒和沉淀物中的洗滌液洗凈，剩余的干凈小直徑顆?？梢杂米髦参锏脑耘嗤寥?，其中，在一次過濾后，加入系統(tǒng)D的洗凈水，二次沖洗后再進(jìn)入二次過濾系統(tǒng)。
洗凈液再生系統(tǒng)C，在這個(gè)過程中已捕獲的重金屬從螯合劑中釋放出來，被吸附在固體吸附劑上，重金屬從洗滌液中回收，洗滌液被再生，再生的洗滌液可以回流至土壤修復(fù)系統(tǒng)A。
因此，含有螯合劑的洗滌液，再生后，在系統(tǒng)中循環(huán)利用，最大化降低成本，但是還是需要補(bǔ)充少量的螯合劑，系統(tǒng)中難免會(huì)有侵蝕。
固相吸附劑的絡(luò)合能力要比螯合劑的絡(luò)合能力高，這樣可以通過配位鍵將重金屬從螯合劑中轉(zhuǎn)移到故鄉(xiāng)吸附劑中。螯合劑，如：使用EDTA(乙二胺四乙酸)作為螯合劑，10毫/升的EDTA水溶液，具有很強(qiáng)的結(jié)合力可幾乎100%回收金屬離子。
固相吸附劑，可以是攜帶環(huán)狀分子的硅膠或樹脂載流子，可以通過修改螯合配體獲得。當(dāng)環(huán)狀分子和螯合劑同時(shí)存在時(shí)，發(fā)生多點(diǎn)相互作用，如氫鍵，金屬離子可以選擇性通過環(huán)狀分子發(fā)生強(qiáng)化學(xué)鍵。
這種固相吸附劑飽和后，需要用酸液進(jìn)行再生。
在清洗單元D，二次清洗大直徑顆粒的的水和土壤修復(fù)系統(tǒng)A的水同時(shí)進(jìn)入清洗單元D，進(jìn)行再次過濾、吸附，最后出來清潔水，這些水可以回流到系統(tǒng)中，循環(huán)封閉，只需補(bǔ)充損失量。
接下來，詳細(xì)說說這套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能及實(shí)施思路
1、清洗槽1構(gòu)造及軌道規(guī)劃(技術(shù)控)
圖1中，土壤修復(fù)系統(tǒng)A，在容器1中含有一種螯合劑。容器2為清洗槽，圖中裝置3為土壤輸送裝置，也就是圖2，看出來了沒，是不是和電鍍行業(yè)的生產(chǎn)線很像，這就是創(chuàng)新原點(diǎn)。
詳細(xì)說一下裝置3：多個(gè)裝滿土壤的容器，在箭頭P所指的方向連續(xù)輸送土壤，浸沒在螯合劑的清洗槽1中，然后水平輸送，再浸沒在清洗槽2中。
其中水槽的優(yōu)選深度是土壤容器的2-3倍的高度。
螯合劑清洗槽的縱向尺寸，取決于土壤容器的輸送速度，橫向尺寸取決于螯合物能夠完全去除重金屬的浸泡時(shí)間，其中浸泡時(shí)間取決于重金屬的類型及濃度及螯合劑流體狀態(tài)下的雷諾指數(shù)，只要綜合計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)重金屬的完全去除。
在清洗槽中，系統(tǒng)C再生的洗滌液要不停連續(xù)供給，可以從清洗槽的后端附近實(shí)施，預(yù)定的流速可以設(shè)定平均的進(jìn)料速度。
2、清洗槽2構(gòu)造及軌道規(guī)劃(技術(shù)控)
經(jīng)過清洗槽1的處理后，進(jìn)入清洗槽2，細(xì)心點(diǎn)的都可以發(fā)現(xiàn)清洗槽1和清洗槽2的不同之處，這里我就不多講了!
3、土壤裝載容器構(gòu)造及目數(shù)選擇(技術(shù)控)
說說土壤容器，土壤容器可以采用盒型或平行六面體型，框架采用10(幀)的骨架，可以是金屬絲網(wǎng)或塑料網(wǎng)形成的篩網(wǎng)。其他細(xì)節(jié)就不多說了，很簡單的思路。
篩網(wǎng)目的在于篩分出大直徑離子和小直徑粒子，目數(shù)可以采用小直徑顆粒的最大顆粒最小直徑或大直經(jīng)顆粒的最小顆粒最大直徑作為優(yōu)選設(shè)置，例如：石(粒度：75毫米以上)，礫石(粒徑：2?75毫米)，沙(粒度：0.075?2毫米)和淤泥(顆粒尺寸：0.005?0.075毫米)，一個(gè)大直徑的顆粒，包括沙石，分離成含有沙子和淤泥小直徑的顆粒，可以使用目篩為2mm(10目)。
順便說一下，大直徑顆粒，例如粒度2mm以上時(shí)，干燥后，使用篩分裝置，可以篩分石頭或礫石。同時(shí)2mm直徑的小直徑顆粒同時(shí)被干燥。
