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土壤重金属原位和异位淋洗修复技术

2017-09-21 06:57:26 183 编辑:admin 来源:本站
  现有的重金属污染土壤化学淋洗修复工艺为原位化学淋洗或者异位化学淋洗。到目前为止,重金属污染土壤修复工艺还没有使用原位与异位联合化学淋洗修复方法。原位、异位联合化学淋洗修复重金属污染土壤的工艺是在原位预浸润的基础上继续进行异位强化反应。该工艺可在重金属污染土壤原场地进行浸润,降低异位化学淋洗的耗电量以及对设备的需求量 ;同时可有效解决原位化学淋洗过程中药剂与土壤接触不充分、水土分离困难、淋洗液残留量大、水消耗量大、二次污染难以控制等问题。
  为了克服现有技术的不足,提供一种重金属污染土壤化学联合淋洗修复方法。该方法结合了原位化学淋洗和异位化学淋洗的优点,又弥补了其各自的不足,处理效果更好,对设备的要求更小,在重金属污染土壤修复中具有重大的应用价值。
  1、技术方案 :
  一种重金属污染土壤化学联合淋洗修复方法,采用原位化学淋洗法与异位化学淋洗法结合进行,包括如下步骤 :
  (1) 在重金属污染土壤原场地,将待处理的污染土壤筑堆,往堆块喷淋化学淋洗液对堆块进行预浸润,化学淋洗液与待处理的污染土壤的体积比为 0.4 ~ 0.6 ∶ 1 ;
  (2) 将预浸润完成后的堆块挖起,并进行筛分 ;
  (3) 将筛分后的土壤转移至化学反应釜中,进行搅拌强化反应,同时添加化学淋洗液,化学淋洗液与待处理的污染土壤的体积比为 1.8 ~ 3 ∶ 1 ;
  (4) 将强化反应完成后的土壤进行压滤脱水得到修复土壤 ;压滤所得废水中加入沉淀剂、絮凝剂进行净化处理后可循环使用。
  本发明的原理如下 :
  筑堆预浸润可以看成是原位淋洗技术的一部分,预浸润依靠重力或外力的作用下完成,受污土壤可以初步与化学淋洗液发生充分反应 ;预浸润完成后,进行后即可转移至异位化学淋洗的化学反应釜中,进行强化洗脱反应,此过程中,由于受污土壤已经与化学淋洗液发生了初步的结合,因此强化洗脱反应可以在较短的时间内即能达到很好的洗脱效果。强化反应完成后,土壤中的重金属已基本转移至液相中,按照常规的异位化学淋洗的后续处理方法处理即可。
  步骤 (1) 中,先将待处理的污染土壤筑堆,形成堆块作预浸润处理。堆块的高度也可以表示为堆块的厚度,其对预浸润的好坏有一定的影响。过厚的堆块 ( 即堆块高度过高 )时,预浸润的时间需要延长,且预浸润的效果会略有下降,厚度过薄,则占地面积大,且容易发生渗漏,带来二次污染。作为一种优选方案,步骤 (1) 中,所述堆块的高度优选为 20 ~50cm。
  本发明中,所涉及的化学淋洗液是指由淋洗剂配置成的水溶液,所述的淋洗剂是本领域常用的淋洗剂,如 EDTA,DTPA,EGTA,EDDS,CTAB、SDS,HCl,H2SO4、HNO3 等,选用不同的淋洗剂对发明的处理效果略有区别,但对本发明的方法本身的优点影响不大。 所采用的淋洗剂还可以是常规淋洗剂中两种以上的复配。
  经过我们的多次尝试,为了使污染土壤得到很好浸润,需按照化学淋洗液与待处理的污染土壤的体积比为 0.4 ~ 0.6 ∶ 1 的比例进行预浸润。同时,我们还发现,当化学淋洗液与待处理的污染土壤比例在某合适范围内,可以避免在预浸润步骤产生废液。经过我们反复尝试,步骤(1)中,所述化学淋洗液与待处理的污染土壤的体积比最优选为0.5∶1。
  本发明的处理方法特别适用于待修复土壤面积范围广的对象,本发明中每次所处理的土壤量可以与实际中所用的设备配合进行,作为一种优选方案,步骤 (1) 中,所述堆块体积为 4 ~ 10m3。
  作为一种优选方案,步骤 (1) 中,所述预浸润的时间优选为 20 ~ 26 小时。
  作为一种最优选方案,步骤 (1) 中,所述预浸润的时间最优选为 24 小时。
  步骤 (2) 中,筛分的目的是除去土壤中的石块、树枝等杂物,作为一种优选方案,所述筛分在湿式筛分机中进行。
  作为一种最优选方案,步骤 (3) 中,化学淋洗液与待处理的污染土壤的体积比最优选为 2 ∶ 1。
  作为一种优选方案,步骤 (3) 中,所述强化反应的时间优选为 20 ~ 50 分钟。
  作为一种最优选方案,步骤 (3) 中,所述强化反应的时间最优选为 30 分钟。
  在步骤 (3) 的强化反应完成后,土壤所吸附的重金属被转移至液相,要将重金属彻底从土壤中分离出来必须通过压滤将水土混合泥浆进行液固分离。作为一种优选方案,
  步骤 (4) 中,所述压滤采用带式压滤机。
  2、有益效果 :
  (1) 本发明在预浸润阶段无废液产生,更节省水资源,也不会对土壤进行二次污染 ;
  (2) 本发明在预浸润阶段后的每个工艺中,土壤均处于湿润的状态,可以避免施工现场扬尘引起的二次污染和对施工人员健康带来的损害 ;
  (3) 本发明结合了原位、异位化学淋洗法的各自的优点,其重金属去除率均高于单独采用这两种淋洗法的去除效果 ;且所需要的修复时间远远低于原位化学淋洗法所需的修复时间 ;
  (4) 本发明对设备的要求及损耗更低,耗电量更小,每一个步骤都可以进行模块化管理,效率更高,且大大降低了土壤修复的成本。

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