一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺的制作方法

本发明属于污染土壤修复技术领域，涉及一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺。

背景技术：

氰是碳、氮以三键(c≡n)结合的化合物，氰基具有很强络合能力，广泛应用于黄金开采、冶炼、电镀、有机化工、选矿等行业。氰污染对人体和生态环境具有极大危害，表现为：与人体高铁细胞色素酶结合，生成氰化高铁细胞色素氧化酶而失去氧的传递功能，引起组织缺氧窒息；水体中氰可导致鱼类死亡，并会影响植物(如水稻)的生长发育。

氰化物在土壤中自然降解速度大大慢于在天然水体中的降解速度。目前，国内外已报道的针对氰污染土壤和废水的处理方法有物化法和生物法。其中，申请号：201811196444.1提供了一种低温热处理技术修复氰化物污染土壤的方法，该法以低温热处理对氰化物进行热分解，实现土壤氰化物的去除。但该法对土壤理化性质破坏大，热处理方式投资高，不利于推广应用。申请号：201710683882.x提供了一种碱溶液转移技术修复氰化物污染土壤的方法，采用碱液与氰污染土壤充分接触的方式，通过调控溶液碱度、固液接触时间、固液比等参数，实现氰化物液相转移。该法涉及对污染土壤反复冲洗，实际操作中难度大、成本高，对高污染土壤处理效果难以保证，市场应用前景不明。

因此，研发经济、高效的洗涤剂配方及修复技术具有重要的现实意义。

技术实现要素：

技术问题：本发明针对以上技术缺陷，提供了一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺，该技术避免了热处理工艺对土壤理化性质的破坏，通过洗涤技术与氧化技术复合实现氰污染土壤的高效修复。

技术方案：一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂，该清洗剂包含质量分数1％～3％的过硫酸钠，余量为水。所述水中含有质量分数3‰～5‰的焦磷酸钠。

利用该清洗剂修复氰化物污染土壤的工艺，其步骤为：采用破碎筛分设备将氰污染土壤处理至粒径不大于20毫米；在污染土壤中添加适量生石灰，混拌均匀，调节土壤ph为9以上；将预处理后土壤置于搅拌器内，搅拌器容积与土壤体积之比不小于3.5；向搅拌器内加入相当于2倍土壤体积的清洗剂，搅拌2～4小时；停止搅拌并静置，将搅拌器内上层清液分离，以压滤方式实现下层泥浆脱水，上层清液与泥浆脱水回收后重复利用；对脱水泥饼覆盖0.5毫米厚hdpe膜，静置氧化反应7～10天，完成氰污染土壤修复。

本发明的工作原理是：(1)氰化物易溶于水(如氰化钠的溶解度：37g/ml，20℃)，土壤清洗是一种理想的修复方式；(2)焦磷酸盐对土壤中的氰化物的洗涤效果显著高于碱液洗涤(us201110176873a1)，本发明中焦磷酸钠可促进氰化物向液相转移；(3)过硫酸盐在碱性激活环境中可实现氰化物高效氧化分解，同时避免产生剧毒hcn气体。上述三者的集成可以有效促进氰化物从土壤颗粒向水相转移，进一步氧化分解。泥浆脱水成泥饼后仍保持一定含水率，其中残留的过硫酸盐会持续发挥氧化作用，完成高效修复过程。

有益效果：相比热处理技术，本发明避免了对土壤理化性质不可逆转的破坏，并且更具经济性；相比碱液洗涤技术，本发明工艺减少了洗涤次数，更具实用性；相比传统氧化技术，本发明实现氧化药剂循环使用，提高了药剂利用率，并且清洗过程实现氧化药剂与污染土壤充分接触，修复效果更具可靠性。本发明清洗剂及其修复工艺对不同质地土壤适应性强，修复效果稳定可靠，可实现不同程度氰污染土壤高效修复，在氰化物污染场地修复中具有广泛应用前景。

附图说明

图1为本发明的一种应用于氰污染土壤修复的清洗工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明提供的一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺进行详细说明。

一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺，该清洗剂包含质量分数1％～3％的过硫酸钠，余量为水。所述水中含有质量分数3‰～5‰的焦磷酸钠。修复工艺为：采用专业筛分设备将待修复土壤中石块、砖块等杂质筛出，将土壤粒径破碎至不大于20毫米；之后，在污染土壤中添加生石灰把土壤ph值调节为9以上；依次向搅拌器内添加污染土壤和清洗剂，污染土壤与清洗剂的体积之比为1：2；污染土壤和清洗剂在搅拌器内混合搅拌2～4小时，静置；将搅拌器内上层清液分离回用，采用压滤机对下层泥浆进行压滤，对压滤机出水回收重复利用；脱水泥饼覆盖0.5毫米厚hdpe膜，静置氧化反应7～10天，完成氰污染土壤修复。

以下结合实施例旨在进一步说明本发明，而非限制本发明。

实例1，

氰污染土壤采集自某污染场地，土壤ph值8.2，含水率26.2％，土壤颗粒小于5μm粒径占33.2％，5～75μm粒径占29.2％，大于75μm粒径占37.6％，总氰化物浓度为107mg/kg。清洗前，先将污染土壤筛分，去除粒径较大的建筑垃圾，将土壤破碎至粒径20毫米，添加生石灰调节土壤ph值约为10，依次向搅拌器内加入预处理后的土壤和清洗剂，土壤和清洗剂的体积比为1：2，清洗剂包含2％的过硫酸钠和3‰的焦磷酸钠；接着对土壤悬液体系进行持续搅拌，3小时后静置分层，分离上清液，下层泥浆采用压滤机脱水，脱水泥饼采用5毫米厚hdpe膜覆盖完好，静置氧化反应，7天后取泥饼样品监测。结果显示泥饼中总氰化物含量为8.2mg/kg，总氰化物去除率为92.3％。结果显示，该发明清洗剂对土壤中总氰化物去除效果较好，具有良好的应用前景。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种应用于氰污染土壤修复的清洗剂及其修复工艺，该清洗剂包含质量分数1%～3%的过硫酸钠，余量为水。修复氰污染土壤的工艺为：将氰污染土壤破碎筛分；加入适量生石灰，调节土壤pH为9以上；加入污染土壤2倍体积的清洗剂并充分搅拌；将搅拌容器内上层液体分离，回收重复利用，下层泥浆采用压滤机脱水，将出水重复利用；压滤后泥饼静置养护7～10天，完成氰污染土壤的修复。本发明使得氰污染土壤与含有氧化剂的清洗剂充分接触，最大限度实现氰化物的溶出与分解，在氰污染场地修复中具有良好的应用前景。

技术研发人员：巢军委;宋震宇;袁珊珊;张宸;吴卫甜;张金伟;郑福居;王旭东
受保护的技术使用者：天津生态城环保有限公司
技术研发日：2019.07.02
技术公布日：2019.09.06