土壤污染对我们的生活有很大的影响。土壤污染会造成作物生产和重金属污染，污染大气，破坏生态平衡[2]。为了在我国实现更好的可持续发展，我们必须找到一种有效、成本低、易于实施的方法来处理严重污染的土壤。

污染土壤的净化已经成为了人类为了可持续发展所必须研究的一个课题，这关系到地球的生态平衡和人类的生存。但是治理污染土壤是十分艰难的，通过稀释和自动净化难以消除土壤中的重金属。一旦发生土壤污染，有时可以通过土壤淋洗才可以高效快速解决[3]。面对中国近年来严重的土壤污染状况和促进中国土壤污染防治的决心，便捷的流动污染土壤处理设备已成为一种新的研究内容。

1.2研究目的和意义

本次设计的目的是设计一台土壤淋洗一体机，污染土壤的主要来源是工业废弃土壤以及农用耕作土壤。作为世界上的农业大国，中国的耕作土壤十分缺乏。随着中国国内可耕作土壤的减少，土壤净化的重要性与日俱增。面对小面积的土壤污染，大型的处理厂已经难以满足国内需求。

在这次设计中，我们采用类比法进行设计，并通过计算机模拟来获得工作效率更高，工作更稳定的设备。并且针对我国有限耕地的突发性小面积污染，提供了一种运行快速，操作方便，淋洗与固液分离一体化的轻型土壤处理设备。

故课题具有研究意义。

2国内外的发展境况

2.1土壤净化技术发展现状

从上世纪70～80年代，物理修复和化学修复是主要的修复方法。在这期间，技术主体为土壤置换/稳定技术、土壤淋溶和修复技术，设备和运行要求低于[4]。从90年代到本世纪初，各种古老的方法和新的生物修复方法正变得越来越成熟。目前，主要修复技术有列如土壤淋洗技术、化学萃取、氧化还原还有热脱附技术[5]。21世纪起，主要方法例如物理修复、化学还有生物修复[6]，植物、固化、土壤淋溶修复、化学氧化还原技术等[7]。但它的重点已经转向了更有效和更廉价的恢复绿色环境的方式。主要研究成果是通过植物修复和自然移植进行土壤修复。

在中国，土壤修复技术在“十五”时期受到国内越来越多的关注。研发深度与欧美国家的水平存在较大差距。[8]。

土壤淋洗都是分为两个工艺进行的：搅拌过程和固液分离过程。为了适应土壤淋洗技术的发展，土壤淋洗设备的发展最为迅速，应用最为广泛。

2.2土壤淋洗设备的发展及应用

2.2.1土壤淋洗工艺

土壤淋洗是一门新兴技术，其工艺流程如图所示：

图2.1土壤淋洗工艺流程

土壤破碎筛分是将大块土壤碾压成小份，并把其中的石头，异物分离出去，以保证土壤在淋洗过程中充分与清洗液混合提高净化效率。淋洗是用化学料液将土壤中的重金属通过化学反应吸附到料液中出去。固液分离是指在充分淋洗之后将洗脱剂与土壤分离。其中淋洗过程中需用到搅拌设备，固液分离则需依靠分离设备来完成。

2.2.2搅拌设备

早在二十世纪初，由蒸汽机驱动的气缸驱动的机械装置被专门用于混合材料，标志着第一个欧洲混合器的诞生[9]。20世纪60年代，往操作简单、混合效率高的方向发展，逆向卸料搅拌设备[10]也相继发展起来。

其主要工作原理是将叶片安装在电机上，搅拌轴转动，缸内的固体和液体混合，倾斜叶片升到一定高度，重力作用落在旋转叶片上，达1到均匀搅拌的效果。

目前，它通常被用作强制卧式搅拌机，物料在搅拌叶片中搅拌时形成相对运动，形成交叉流动的材料。剪切力将有助于溶剂去除附着在土壤中的重金属。因此，混合器比自落式混合器更有效，主要适用于固液比混合物的大规模处理。