高效修復土壤中重金屬離子汙染方法
2023-10-11 13:12:29 1
高效修復土壤中重金屬離子汙染方法
【專利摘要】本發明涉及一種高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，屬於土壤修復【技術領域】。其首先在汙染土壤上進行淋洗液注液井建設，然後通過真空預壓工藝使注液井中的淋洗液在土壤中運動，並通過排水板將反應過的淋洗液排出；淋洗液通過處理後循環利用，直至土壤中重金屬離子含量達到預期目標。相對於傳統的原位修複方法而言，該工藝利用真空預壓對試劑形成抽吸作用，加快試劑在土壤中的滲透，解決了傳統方法不能適用於粘性大、滲透係數低的土壤的難題。具有成本低、修復效果好等優點。
【專利說明】高效修復土壤中重金屬離子汙染方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，屬於土壤修復【技術領域】。【背景技術】
[0002]隨著經濟的發展，我國受汙染的場地日益增多，在眾多的汙染場地中，重金屬離子汙染的場地所佔的比列也越來越大。重金屬離子很難被土壤中的微生物自然降解，可以通過食物鏈在動物和人體內積累，對人類的人生安全和身體健康造成了巨大影響。隨著人們環保意識和健康意識的增強，對重金屬離子汙染修復的要求也日益迫切。十二五以來，國家相繼頒布了一系列法律法規，引導人們加強對重金屬汙染的修復。
[0003]目前，常用的重金屬離子汙染修複方法有以下幾種:
[0004](I)植物修復:通過篩選對重金屬離子有很強吸收效果的植物，使重金屬離子進入植物體內。但是該方法只能處理輕度重金屬離子汙染的場地，且處理周期很長。
[0005](2)換土:通過外運清潔土壤，並用其替換受到汙染的土壤。雖然該種方法處理效果好，但是並沒有最終消除重金屬汙染，只是實現了汙染物質的轉移，此外該方法工程量大，處理費用高等缺點也嚴重限制了其推廣應用。
[0006](3)化學淋洗法修復:該方法使用化學試劑淋洗土壤，使土壤中的重金屬離子溶解在水中並被水帶出土壤。傳統的化學淋洗修複方法通常都是異位修復，需要將土壤挖掘出來用淋洗機械進行處理，工程量大、處理規模小；少數原位修複方法也都是讓淋洗劑自動滲入受汙染的土壤中，該種方法滲透效率低，只能在滲透性好的土壤中使用，對有機質含量高、粘性大、滲透係數低的土壤幾乎沒有作用。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於針對現有的重金屬離汙染修復存在的問題，提出一種成本低、效果好、可大規模施工，並且可以在粘性大、滲透性差的土壤中應用的工藝。
[0008]按照本發明提供的技術方案，高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，步驟為:
[0009](I)塑料排水板的處理:用220_250°C浙青塗抹塑料排水板一端20_30公分，待自然乾燥後，排水板一端20-30公分內部可以允許水流動，而外部的無紡布則不允許氣體通過；
[0010](2)注液井和塑料排水板的設置:在待處理的汙染土壤中設置注液井，並在注液井中注入淋洗液，保持淋洗液液面高於注液井上的排水孔；在注液井的周圍插設若干塊塑料排水板，經過處理的部分裸露在土壤外，並布設抽真空管道；
[0011](3)真空預壓:通過抽真空管道對系統進行抽真空，加速注液井中的淋洗液在土壤中運動，並通過排水板將反應過的淋洗液排除；
[0012](4)再生處理:將真空預壓後收集到的淋洗液用過量的硫化鈉、過氧化鈣等進行再生處理，重金屬離子形成沉澱被分離，所得到的淋洗液循環利用；
[0013]( 5 )後處理:化學淋洗結束後，在注液井中注入自來水，通過真空預壓作用，使土壤中殘留的淋洗液被帶出土體。
[0014]所述塑料排水板均勻分部於注液井四周，並分為兩組布設，配備獨立的抽真空管道，每組交替使用。
[0015]所述兩組排水板的間距為30-50公分、兩組排水板與注液井之間的間距為30-60公分。
[0016]所述注液井為一根底部封閉、下端帶孔的PVC管，管外包裹一層無紡布，注液井中的液面保持不變，且液面高於PVC管上的小孔，形成水封，從而確保土體內保持負壓。
[0017]所述淋洗液為草酸和EDTA，草酸的濃度為0.1-0.3mol/L, EDTA的濃度為
0.01-0.03mol/L，淋洗液與土壤的體積比為1-4:1。
[0018]所述真空預壓的抽真空時間為7-30d，真空度為0-0.08MPa，通過控制真空度的變化控制淋洗液在土壤中的停留時間。
[0019]本發明的有益效果:
[0020](I)與傳統的原位重金屬離子修復相比，本發明克服了傳統方法不能適用於粘性大、滲透性差的土壤的缺點，利用真空預壓工藝促進淋洗液在土壤中的滲透，強化了重金屬離子去除效果；與異位修復相比，節省了大量的挖掘工作，可以一次性大規模施工。
[0021](2)經過處理的排水板和注液井中的水封作用，使得整個系統都處於負壓條件下，淋洗液的滲透效率更高；此外，塑料排水板的比表面積大，真空抽吸的效果更好。
[0022](3) 二組排水板交替使用，可以使淋洗液達到單一抽排系統作用之外的區域，使得整個受汙染的土壤都受到淋洗液的作用，確保整個系統重金屬離子的去除效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023]圖1是塑料排水板及注液井布局圖。
[0024]圖2是本發明工藝流程圖。
[0025]附圖標記說明:1、第一組排水板，2、第二組排水板，3、注液井。
【具體實施方式】
[0026]實施例1
[0027]某電鍍廠汙染土壤修復:待修復汙染土壤的表面積為10m2、汙染深度為2m，具體的流程是:
[0028](I)塑料排水板的處理:用220_250°C浙青塗抹塑料排水板一端20_30公分，待自然乾燥後，排水板一端20-30公分內部可以允許水流動，而外部的無紡布則不允許氣體通過；
[0029](2)注液井和塑料排水板的設置:在待處理的汙染土壤中設置注液井，並在注液井中注入淋洗液，保持淋洗液液面高於注液井上的排水孔；在注液井的周圍插設若干塊塑料排水板，經過處理的部分裸露在土壤外，並布設抽真空管道；
[0030](3)真空預壓:通過抽真空管道對系統進行抽真空，加速注液井中的淋洗液在土壤中運動，並通過排水板將反應過的淋洗液排除；
[0031](4)再生處理:將真空預壓後收集到的淋洗液用過量的硫化鈉、過氧化鈣等進行再生處理，重金屬離子形成沉澱被分離，所得到的淋洗液循環利用；直至土壤中重金屬離子含量達到預期目標。
[0032](5)後處理:化學淋洗結束後，在注液井中注入自來水，通過真空預壓作用，使土壤中殘留的淋洗液被帶出土體。
[0033]所述塑料排水板均勻分部於注液井四周，並分為兩組布設，配備獨立的抽真空管道，每組交替使用。
[0034]所述第一組排水板I與第二組排水板2的間距為40公分、第一組排水板I和第二組排水板2與注液井3之間的間距分別為30公分、50公分。
[0035]所述注液井為一根底部封閉、下端帶孔的PVC管，管外包裹一層無紡布，注液井中的液面保持不變，且液面高於PVC管上的小孔，形成水封，從而確保土體內保持負壓。
[0036]所述淋洗液為草酸和EDTA，草酸的濃度為0.2mol/L, EDTA的濃度為0.02mol/L,淋洗液與土壤的體積比為3:1。
[0037]所述真空預壓的抽真空時間為10d，真空度為0.08MPa，通過控制真空度的變化控制淋洗液在土壤中的停留時間。
[0038]表1處理前后土壤中重金屬離子含量的變化
[0039]
【權利要求】
1.高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是步驟為: (1)塑料排水板的處理:用220-250°C浙青塗抹塑料排水板一端20-30公分，待自然乾燥後，排水板一端20-30公分內部允許水流動，而外部的無紡布則不允許氣體通過； (2)注液井和塑料排水板的設置:在待處理的汙染土壤中設置注液井，並在注液井中注入淋洗液，保持淋洗液液面高於注液井上的排水孔；在注液井的周圍插設若干塊塑料排水板，經過處理的部分裸露在土壤外，並布設抽真空管道； (3)真空預壓:通過抽真空管道對系統進行抽真空，加速注液井中的淋洗液在土壤中運動,並通過排水板將反應過的淋洗液排除； (4)再生處理:將真空預壓後收集到的淋洗液用過量的硫化鈉和過氧化鈣進行再生處理，重金屬離子形成沉澱被分離，所得到的淋洗液循環利用； (5)後處理:再生處理結束後，在注液井中注入自來水，通過真空預壓作用，使土壤中殘留的淋洗液被帶出土體。
2.如權利要求1所述高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是:所述塑料排水板均勻分部於注液井四周，並分為兩組布設，配備獨立的抽真空管道，每組交替使用。
3.如權利要求2所述高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是:所述兩組排水板的間距為30-50公分、兩組排水板與注液井之間的間距為30-60公分。
4.如權利要求1所述高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是:所述注液井為一根底部封閉、下端帶孔的PVC管，管外包裹一層無紡布，注液井中的液面保持不變，且液面高於PVC管上的小孔，形成水封，從而確保土體內保持負壓。
5.如權利要求1所述高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是:所述淋洗液為草酸和EDTA，草酸的濃度為0.1-0.3mol/L, EDTA的濃度為0.01-0.03mol/L，淋洗液與土壤的體積比為1-4:1。
6.如權利要求1所述高效修復土壤中重金屬離子汙染方法，其特徵是:所述真空預壓的抽真空時間為7-30d，真空度為0-0.08MPa，通過控制真空度的變化控制淋洗液在土壤中的停留時間。
【文檔編號】B09C1/08GK103785681SQ201410055507
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月18日 優先權日:2014年2月18日
【發明者】惠祖剛 申請人:江蘇江達市政園林建設有限公司