一種含氰汙染土壤及地下水原位修復的方法與流程
2023-11-08 03:11:02 4
本發明屬於汙染土壤修復技術領域，尤其涉及一種含氰汙染土壤及地下水原位修復的方法。
背景技術：
氰化物屬於劇毒物質，常見的無機氰化物有氫氰酸、氰化鉀、氰化鈉等，有機氰化物，是氰基通過單鍵與另外的碳原子結合而成，可為腈(C-CN)和異腈(C-NC)，常見的二甲基乙二腈、乙腈等。
氰化物擁有令人生畏的毒性，口服氫氰酸致死量為0.7～3.5mg/kg；吸入的空氣中氫氰酸濃度達0.5mg/L即可致死；口服氰化鈉、氰化鉀的致死量為1～2mg/kg。氰化物廣泛存在於自然界，在植物中，成人一次服用苦杏仁40～60粒、小兒10～20粒可發生中毒乃至死亡。未經處理的木薯致死量為150～300g。此外很多含氰化合物（如氰化鉀、氰化鈉和電鍍、照相染料所用藥物常含氰化物）都可引起急性中毒。
土壤是經濟社會可持續發展的物質基礎，關係人民群眾身體健康，保護好土壤環境是推進生態文明建設和維護國家生態安全的重要內容。含氰汙染土壤不但失去了土壤應有的本質用途，而且對人民群眾的生活造成嚴重威脅，在影響土壤環境的同時也對地下水造成汙染。含氰汙染土壤及地下水的修復治理迫在眉睫。
常見的處理氰化物的方法有芬頓法、硫酸亞鐵法、鹼氯法等。鹼氯法由於其具有處理藥劑低廉易得，處理成本較低，處置量大等優點成為含氰廢水和含氰廢渣的最常見處理方法。在使用鹼氯法處理含氰廢渣方面，多採用先穩定化處理，再進行固化處理的方法，處理後的固化體失去的土壤的作用，不能進行耕種。
與傳統的穩定化固化處理相比，利用可滲透反應牆技術，以鹼氯為填充反應介質對含氰汙染土壤及地下水進行原位修復，工藝流程簡單、易於實施、應用範圍廣、成本低、效率高，對含氰汙染土壤及地下水的修復具有較好的社會效益和生態效益。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種含氰汙染土壤及地下水原位修復的方法，該方法能有效修復含氰汙染土壤及地下水。
本發明的技術方案是這樣實現的：一種含氰汙染土壤及地下水原位修復的方法，其特徵在於：包括以下步驟：
1) 選擇含氰汙染土壤及其地下水中含氰的土壤地塊，對其表面進行原位修復；
2）在含氰汙染土壤及其地下水中含氰的土壤地塊設置灌注孔，採用連續型通道，形成可滲透反應牆FRB，可滲透反應牆與水平面保持傾斜角度；
3）通過灌注孔加入可滲透反應牆介質，調節可滲透反應牆介質pH值，破氰處理；
4）定期養護；
在室溫條件下，以石灰和漂白粉或次氯酸鈉為可滲透反應牆介質，根據含氰汙染土壤及地下水中氰含量、含氰土壤的厚度及地下水位，採用連續型通道，對含氰汙染土壤及地下水進行原位修復；
作為優選，所述含氰汙染土壤含水率為20%～65%，氰含量為5～1000mg/kg；
作為優選，所述含氰汙染地下水中氰含量為0.1～300mg/L；
作為優選，所述含氰汙染土壤及地下水pH值為6～9；
作為優選，所述可滲透反應牆介質中的石灰調節反應體系pH值為9～12；
作為優選，所述可滲透反應牆介質中的氧化劑為漂白粉；
作為優選，所述可滲透反應牆與水平面的傾斜角度為35Ο～90Ο；
作為優選，所述定期養護的時間為7～60天；
作為優選，所述原位修復對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗。
本發明中，對於含氰汙染土壤及地下水中的氰化物通過兩個方向去除：一是通過對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗將氰化物溶於水中，與可滲透反應牆中的介質接觸反應處理水中的氰化物；二是其本身與可滲透反應牆中的介質接觸反應，利用地下水流向和濃度梯度差傳質；可滲透反應牆中的石灰調節反應體系的pH值，確保反應在最佳條件下進行，使其充分反應；加入氧化劑氧化氰根離子，進行破氰，徹底除去氰化物。
本發明的有益效果在於：
利用可滲透反應牆對含氰汙染土壤及地下水進行原位修復，實現含氰汙染土壤及地下水的再生處理，其工藝流程簡單、易於實施、應用範圍廣、成本低、效率高，對含氰汙染土壤及地下水的修復具有較好的社會效益和生態效益。
說明書附圖
圖1為含氰汙染土壤及地下水原位修復可滲透反應牆（FRB）剖面圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的其中一個實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例1
以某化工廠的含氰汙染土壤及地下水為處理對象：pH=8.1，含水率為47.9%，總氰為990mg/kg，氰化物浸出濃度為108mg/L；其地下水pH=7.1，氰化物濃度為97.2mg/L；
利用本發明所述方法對此含氰汙染土壤及地下水進行處理：
在常溫條件下，稱取10kg含氰汙染土壤置於20cmX20cmX40cm的反應釜中，並加入適量對應的地下水模擬實際情況，設置一個30Ο的Φ6cm灌注孔，根據含氰汙染土壤及地下水的pH值和氰化物含量，向灌注孔中加入適量石灰和漂白粉混合物，並定期對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗，養護60天；
性能測試：依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ754-2015），土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法，含氰汙染土壤總氰低於5mg/kg；依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ484-2009），水質氰化物的測定容量法和分光光度法，地下水氰化物濃度低於0.5mg/L。
實施例2
以某化工廠的含氰汙染土壤及地下水為處理對象：pH=6.1，含水率為38.6%，總氰為338mg/kg，氰化物浸出濃度為31.2mg/L；其地下水pH=6.0，氰化物濃度為20.2mg/L；
利用本發明所述方法對此含氰汙染土壤及地下水進行處理：
在常溫條件下，稱取10kg含氰汙染土壤置於20cmX20cmX40cm的反應釜中，並加入適量對應的地下水模擬實際情況，設置一個35Ο的Φ5cm灌注孔，根據含氰汙染土壤及地下水的pH值和氰化物含量，向灌注孔中加入適量石灰和漂白粉混合物，並定期對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗，養護45天；
性能測試：依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ754-2015），土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法，含氰汙染土壤總氰低於5mg/kg；依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ484-2009），水質氰化物的測定容量法和分光光度法，地下水氰化物濃度低於0.5mg/L。
實施例3
以某化工廠的含氰汙染土壤及地下水為處理對象：pH=6.9，含水率為55.2%，總氰為183mg/kg，氰化物浸出濃度為18.1mg/L；其地下水pH=6.8，氰化物濃度為10.3mg/L；
利用本發明所述方法對此含氰汙染土壤及地下水進行處理：
在常溫條件下，稱取10kg含氰汙染土壤置於20cmX20cmX40cm的反應釜中，並加入適量對應的地下水模擬實際情況，設置一個45Ο的Φ4cm灌注孔，根據含氰汙染土壤及地下水的pH值和氰化物含量，向灌注孔中加入適量石灰和漂白粉混合物，並定期對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗，養護32天；
性能測試：依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ754-2015），土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法，含氰汙染土壤總氰低於5mg/kg；依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ484-2009），水質氰化物的測定容量法和分光光度法，地下水氰化物濃度低於0.5mg/L。
實施例4
以某化工廠的含氰汙染土壤及地下水為處理對象：pH=8.4，含水率為48.7%，總氰為101mg/kg，氰化物浸出濃度為8.6mg/L；其地下水pH=6.8，氰化物濃度為6.7mg/L；
利用本發明所述方法對此含氰汙染土壤及地下水進行處理：
在常溫條件下，稱取10kg含氰汙染土壤置於20cmX20cmX40cm的反應釜中，並加入適量對應的地下水模擬實際情況，設置一個60Ο的Φ3cm灌注孔，根據含氰汙染土壤及地下水的pH值和氰化物含量，向灌注孔中加入適量石灰和漂白粉混合物，並定期對其表面進行降水或加氧化劑氧化淋洗，養護21天；
性能測試：依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ754-2015），土壤氰化物和總氰化物的測定分光光度法，含氰汙染土壤總氰低於5mg/kg；依據中華人民共和國國家環境保護標準（HJ484-2009），水質氰化物的測定容量法和分光光度法，地下水氰化物濃度低於0.5mg/L。
以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。