一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚的製作方法
2023-10-09 12:49:09 1
本實用新型屬於環境工程技術領域，涉及重金屬汙染水體修復，更具體地說是一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚。
背景技術：
隨著社會發展、工業資源開採和大規模人類活動，導致大量的汞和砷被排放到環境中，汙染了農田土壤、水源水體等環境介質。其中，汞是一種常見的重金屬汙染物，具有高毒、持久、難降解的特點，汞及其化合物具有很強的神經毒性和致畸作用，且積累效應和遺傳毒性明顯，汞進入土壤後，直接威脅農作物質量安全。砷是對農業環境和人體健康影響最廣、毒性最強、危害性最大的幾種汙染元素之一，可引發許多疾病以及慢性砷中毒現象，對人體健康存在著潛在的威脅，砷及砷化物在許多行業被廣泛應用，主要通過開採、加工、農藥和化肥施用等過程使其殘留到土壤中，導致土壤砷汙染。被汞、砷汙染的農田土壤，露天堆放的含汞、砷礦渣，在雨水的衝刷和地面徑流作用下，將大範圍地造成重金屬面源汙染，因此，急需尋找合適的處理技術防止汞、砷的遷移汙染。
可滲透性反應牆（permeable reactive barrier）技術是在地下安置活性材料牆體以便攔截汙染羽狀體，使汙染羽狀體通過反應介質後，其汙染物能轉化為環境接受的另一種形式，從而實現使汙染物溶度達到環境標準的目標。該技術將反應材料垂直於地下水中汙染羽狀體的流動方向放置，當這種羽狀體流經反應牆時，與反應材料發生物理、化學及生物等作用而被降解、吸附、 沉澱或去除，使汙染羽狀體得到處理，可滲透反應牆技術早期主要被用於汙染地下水的修復，並在有機物、氨氮和重金屬離子方面取得了一定的進展，但也存在活性材料修復效果較差、建設複雜等缺點。
技術實現要素：
本實用新型的目的在於克服現有技術的不足，提供了一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚。
本實用新型的技術方案如下：
一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚，其特徵在於它是由鐵碳填料表面反應層1和廢礦渣底層2組成。所述原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚，其特徵在於反應磚的表面反應層和底層尺寸一致。
本實用新型利用磁鐵礦和麥飯石組合，具有較好的去除水體中的汞、砷汙染物，並採用廢棄鐵礦渣和碎石作為支撐層，實現廢棄資源利用，具有製備工藝簡單、淨化效果好的特點，將廣泛應用於汞、砷重金屬汙染水體原位治理工程。
所述的鐵碳填料表面反應層由10-50份磁鐵礦、10-60份麥飯石、5-15份矽酸鹽水泥組成，所述的磁鐵礦粒徑為 1.0-5.0 毫米，麥飯石粒徑為 0.5-2.5毫米。
所述的廢礦渣底層是由30-70份鐵尾礦渣、10-40份碎石和10-20份矽酸鹽水泥組成，所述的鐵尾礦渣粒徑為0.2-1.5毫米，碎石粒徑為3.0-8.0毫米。
所述可滲透反應磚採用免燒磚機加壓振動成型，該磚製造簡單、淨化效果好，可以有效去除汙染水體中的汞、砷等重金屬。
本實用新型進一步公開了可滲透反應磚的使用方法，其特徵在於，實施時針對汞和砷尾礦渣堆場、汞和砷汙染農田以及水體，將可滲透反應磚壘砌作為堆場護坡內牆，農田護岸，當汙染水體滲過反應磚牆時，反應層中的磁鐵礦和麥飯石將有效去除汙水中的重金屬，保證出水中的重金屬濃度達標。監測結果表明：該系統對水體中汞去除率為80～95%，砷去除率維持在85-90%。
本實用新型的有益效果在於：
本實用新型作為原位淨化裝置，應用於尾礦堆場、汙染農田護坡等工程中，能有效淨化水體中汞、砷，防止大面積的重金屬面源汙染。
附圖說明
圖1為本實用新型的一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚示意圖。
圖中標號： 1為鐵碳填料表面反應層，2為廢礦渣底層。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例詳細說明本實用新型一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚結構。但本實施例並不用於限制本實用新型，凡是採用本實用新型的相似結構及其相似變化，均應列入本實用新型的保護範圍。
實施例1
一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚的製作及使用方法
一種原位修復汞、砷汙染水體的可滲透反應磚其特徵在於它是由鐵碳填料表面反應層1和廢礦渣底層2組成。所述的鐵碳填料表面反應層由30份磁鐵礦、60份麥飯石、10份矽酸鹽水泥組成；所述的廢礦渣底層是由60份鐵尾礦渣、30份碎石和10份矽酸鹽水泥組成，將上述配比好的物料，採用振動型制磚機加壓振動成型，規格為240×115×90毫米，經過養護後製成具有抗壓強度高、孔隙度好的反應磚。
實施時在砷尾礦渣堆場四周，將滲透反應磚壘砌為護坡內牆，尾礦渣砷汙染水體滲過反應磚內牆時，反應磚內的磁鐵礦氧化物和麥飯石都將與砷發生吸附和共沉澱作用，有效降低水體中砷濃度，去除率達85%以上。
實施例2
在貴州某汞汙染農田周邊，通過構建滲透反應磚牆，對農田中流出的水體進行監測，結果表明該系統對水體中汞去除率為90%，去除機理為沉澱、吸附、離子交換反應，降低汞的有效態含量，形成鐵錳汞結合物，可以有效地防止農田水體徑流造成的汞汙染。
綜上所述，本實用新型的內容並不局限在的實施例中，相同領域內的有識之士可以在本實用新型的技術指導思想之內可以輕易提出其他的實施例，但這種實施例都包括在本實用新型的範圍之內。