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土壤重金屬原位和異位淋洗修復(fù)技術(shù)

2017-09-21 06:57:26 204 編輯:admin 來源:本站
  現(xiàn)有的重金屬污染土壤化學(xué)淋洗修復(fù)工藝為原位化學(xué)淋洗或者異位化學(xué)淋洗。到目前為止,重金屬污染土壤修復(fù)工藝還沒有使用原位與異位聯(lián)合化學(xué)淋洗修復(fù)方法。原位、異位聯(lián)合化學(xué)淋洗修復(fù)重金屬污染土壤的工藝是在原位預(yù)浸潤的基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)行異位強(qiáng)化反應(yīng)。該工藝可在重金屬污染土壤原場(chǎng)地進(jìn)行浸潤,降低異位化學(xué)淋洗的耗電量以及對(duì)設(shè)備的需求量 ;同時(shí)可有效解決原位化學(xué)淋洗過程中藥劑與土壤接觸不充分、水土分離困難、淋洗液殘留量大、水消耗量大、二次污染難以控制等問題。
  為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種重金屬污染土壤化學(xué)聯(lián)合淋洗修復(fù)方法。該方法結(jié)合了原位化學(xué)淋洗和異位化學(xué)淋洗的優(yōu)點(diǎn),又彌補(bǔ)了其各自的不足,處理效果更好,對(duì)設(shè)備的要求更小,在重金屬污染土壤修復(fù)中具有重大的應(yīng)用價(jià)值。
  1、技術(shù)方案 :
  一種重金屬污染土壤化學(xué)聯(lián)合淋洗修復(fù)方法,采用原位化學(xué)淋洗法與異位化學(xué)淋洗法結(jié)合進(jìn)行,包括如下步驟 :
  (1) 在重金屬污染土壤原場(chǎng)地,將待處理的污染土壤筑堆,往堆塊噴淋化學(xué)淋洗液對(duì)堆塊進(jìn)行預(yù)浸潤,化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤的體積比為 0.4 ~ 0.6 ∶ 1 ;
  (2) 將預(yù)浸潤完成后的堆塊挖起,并進(jìn)行篩分 ;
  (3) 將篩分后的土壤轉(zhuǎn)移至化學(xué)反應(yīng)釜中,進(jìn)行攪拌強(qiáng)化反應(yīng),同時(shí)添加化學(xué)淋洗液,化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤的體積比為 1.8 ~ 3 ∶ 1 ;
  (4) 將強(qiáng)化反應(yīng)完成后的土壤進(jìn)行壓濾脫水得到修復(fù)土壤 ;壓濾所得廢水中加入沉淀劑、絮凝劑進(jìn)行凈化處理后可循環(huán)使用。
  本發(fā)明的原理如下 :
  筑堆預(yù)浸潤可以看成是原位淋洗技術(shù)的一部分,預(yù)浸潤依靠重力或外力的作用下完成,受污土壤可以初步與化學(xué)淋洗液發(fā)生充分反應(yīng) ;預(yù)浸潤完成后,進(jìn)行后即可轉(zhuǎn)移至異位化學(xué)淋洗的化學(xué)反應(yīng)釜中,進(jìn)行強(qiáng)化洗脫反應(yīng),此過程中,由于受污土壤已經(jīng)與化學(xué)淋洗液發(fā)生了初步的結(jié)合,因此強(qiáng)化洗脫反應(yīng)可以在較短的時(shí)間內(nèi)即能達(dá)到很好的洗脫效果。強(qiáng)化反應(yīng)完成后,土壤中的重金屬已基本轉(zhuǎn)移至液相中,按照常規(guī)的異位化學(xué)淋洗的后續(xù)處理方法處理即可。
  步驟 (1) 中,先將待處理的污染土壤筑堆,形成堆塊作預(yù)浸潤處理。堆塊的高度也可以表示為堆塊的厚度,其對(duì)預(yù)浸潤的好壞有一定的影響。過厚的堆塊 ( 即堆塊高度過高 )時(shí),預(yù)浸潤的時(shí)間需要延長,且預(yù)浸潤的效果會(huì)略有下降,厚度過薄,則占地面積大,且容易發(fā)生滲漏,帶來二次污染。作為一種優(yōu)選方案,步驟 (1) 中,所述堆塊的高度優(yōu)選為 20 ~50cm。
  本發(fā)明中,所涉及的化學(xué)淋洗液是指由淋洗劑配置成的水溶液,所述的淋洗劑是本領(lǐng)域常用的淋洗劑,如 EDTA,DTPA,EGTA,EDDS,CTAB、SDS,HCl,H2SO4、HNO3 等,選用不同的淋洗劑對(duì)發(fā)明的處理效果略有區(qū)別,但對(duì)本發(fā)明的方法本身的優(yōu)點(diǎn)影響不大。 所采用的淋洗劑還可以是常規(guī)淋洗劑中兩種以上的復(fù)配。
  經(jīng)過我們的多次嘗試,為了使污染土壤得到很好浸潤,需按照化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤的體積比為 0.4 ~ 0.6 ∶ 1 的比例進(jìn)行預(yù)浸潤。同時(shí),我們還發(fā)現(xiàn),當(dāng)化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤比例在某合適范圍內(nèi),可以避免在預(yù)浸潤步驟產(chǎn)生廢液。經(jīng)過我們反復(fù)嘗試,步驟(1)中,所述化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤的體積比最優(yōu)選為0.5∶1。
  本發(fā)明的處理方法特別適用于待修復(fù)土壤面積范圍廣的對(duì)象,本發(fā)明中每次所處理的土壤量可以與實(shí)際中所用的設(shè)備配合進(jìn)行,作為一種優(yōu)選方案,步驟 (1) 中,所述堆塊體積為 4 ~ 10m3。
  作為一種優(yōu)選方案,步驟 (1) 中,所述預(yù)浸潤的時(shí)間優(yōu)選為 20 ~ 26 小時(shí)。
  作為一種最優(yōu)選方案,步驟 (1) 中,所述預(yù)浸潤的時(shí)間最優(yōu)選為 24 小時(shí)。
  步驟 (2) 中,篩分的目的是除去土壤中的石塊、樹枝等雜物,作為一種優(yōu)選方案,所述篩分在濕式篩分機(jī)中進(jìn)行。
  作為一種最優(yōu)選方案,步驟 (3) 中,化學(xué)淋洗液與待處理的污染土壤的體積比最優(yōu)選為 2 ∶ 1。
  作為一種優(yōu)選方案,步驟 (3) 中,所述強(qiáng)化反應(yīng)的時(shí)間優(yōu)選為 20 ~ 50 分鐘。
  作為一種最優(yōu)選方案,步驟 (3) 中,所述強(qiáng)化反應(yīng)的時(shí)間最優(yōu)選為 30 分鐘。
  在步驟 (3) 的強(qiáng)化反應(yīng)完成后,土壤所吸附的重金屬被轉(zhuǎn)移至液相,要將重金屬徹底從土壤中分離出來必須通過壓濾將水土混合泥漿進(jìn)行液固分離。作為一種優(yōu)選方案,
  步驟 (4) 中,所述壓濾采用帶式壓濾機(jī)。
  2、有益效果 :
  (1) 本發(fā)明在預(yù)浸潤階段無廢液產(chǎn)生,更節(jié)省水資源,也不會(huì)對(duì)土壤進(jìn)行二次污染 ;
  (2) 本發(fā)明在預(yù)浸潤階段后的每個(gè)工藝中,土壤均處于濕潤的狀態(tài),可以避免施工現(xiàn)場(chǎng)揚(yáng)塵引起的二次污染和對(duì)施工人員健康帶來的損害 ;
  (3) 本發(fā)明結(jié)合了原位、異位化學(xué)淋洗法的各自的優(yōu)點(diǎn),其重金屬去除率均高于單獨(dú)采用這兩種淋洗法的去除效果 ;且所需要的修復(fù)時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于原位化學(xué)淋洗法所需的修復(fù)時(shí)間 ;
  (4) 本發(fā)明對(duì)設(shè)備的要求及損耗更低,耗電量更小,每一個(gè)步驟都可以進(jìn)行模塊化管理,效率更高,且大大降低了土壤修復(fù)的成本。

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