一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法的制作方法

本发明涉及土壤重金属污染领域，具体涉及一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法。

背景技术：

近年来随着工业的迅速发展以及人类活动的频繁增加，大量含有重金属的废水、废渣在未经过严格高标准的处理后被排放到土壤中。由于重金属的高累积性、隐蔽性以及生物难降解性等特点，不仅导致大量的土地无法耕种被搁置，而且还会通过食物链作用，危害到人体的健康。对重金属污染土壤尤其是工业废弃地重度污染土壤进行修复和治理成为亟待解决的环境问题。

重金属污染土壤化学淋洗修复工艺按照土壤处理位置进行分类可以分为原位化学淋洗和异位化学淋洗。重金属污染土壤原位化学淋洗是在重金属污染土壤原场地进行修复；其原理是根据重金属污染物分布的深浅，让化学淋洗液在重力或者外力的作用下流通过污染土壤，并利用回收井或采用挖沟的办法收集和清除淋洗液。原位化学淋洗存在淋洗剂与土壤接触不充分、水土分离较困难、耗水量大、土壤中淋洗剂残留量大、效率低和二次污染难以控制等缺陷。重金属污染土壤异位化学淋洗是将污染土壤运输至其他地方的土壤修复区进行修复；其原理是是利用外力将化学淋洗液与污染土壤进行充分混合将污染物转移至淋洗液中，然后将淋洗液中的污染物进行处理从而达到将污染物去除的目的。重金属污染土壤异位化学淋洗方法包含如下步骤：(1)重金属污染土壤的挖掘；(2)重金属污染土壤的化学淋洗；(3)重金属污染土壤的固液分离；(4)废水中污染物的处理与处置；(5)最终土壤的处置。重金属污染土壤异位化学淋洗存在对设备依赖度高、耗电量大、修复成本高等缺陷。

技术实现要素：

（一）要解决的技术问题

为了克服现有技术不足，现提出一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法，以解决上述背景技术中提出的问题。

（二）技术方案

本发明的通过如下技术方案实现：本发明提出了一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法，包括以下步骤：

1）将重金属污染土壤放入淋洗柱内，无机淋洗液从上至下对土壤进行淋洗，淋洗后的废液收集到淋洗柱底部的缓冲槽内，

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，

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，

5）将分离重金属后的剩余废液通过第二循环泵输送到淋洗柱上端的喷淋管内，作为淋洗液重复利用。

进一步而言，所述无机淋洗济由氯化钠和无机酸混合配制而成。

进一步而言，所述无机酸是盐酸、硫酸或硝酸，其ph值在3～4之间。

进一步而言，所述氯化钠用量为100～200g/l。

进一步而言，所述堆块体积为4～10m3。

进一步而言，所述预浸润的时间为20～26小时。

进一步而言，所述强化反应的时间为相对于每10m3体积的待处理污染土壤，强化反应30分钟。

（三）有益效果

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本发明提到的一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法，使用无机淋洗液淋洗高浓度的重金属污染土壤，高效而快速地去除土壤中重金属；同时，利用电沉积法处理淋洗废液，不仅有效避免了产生二次污染的废液，及时回收废液中的重金属，而且可循环利用剩余废液，能够节省大量的无机酸和水资源，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，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，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。

附图说明

图1是本发明工艺流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例

将重金属污染土壤放入淋洗柱内，无机淋洗液从上至下对土壤进行淋洗，淋洗后的废液收集到淋洗柱底部的缓冲槽内；其中，无机淋洗济由氯化钠和无机酸混合配制而成，无机酸是盐酸、硫酸或硝酸，其ph值在3～4之间，氯化钠用量为100～200g/l。

将预浸润完成后的堆块挖起，并进行筛分。

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∶1，强化反应的时间为50分钟。

将强化反应完成后的土壤经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，可循环使用。

将重金属污染土壤放入淋洗柱内，由无机酸（盐酸、硫酸或硝酸等）与氯化钠混配的无机淋洗液从上至下对土壤进行淋洗，淋洗后的废液收集到淋洗柱底部的缓冲槽内；利用循环泵将废液从缓冲槽送入电沉积罐，电沉积罐内进行重金属分离；在电场作用下，废液中金属阳离子沉积到阴极上，剩余废液再通过另一循环泵送到淋洗柱的上部作为淋洗液回用。

举例说明

第一种：称取1.2kg污染砂土，污染砂土中pb的含量为615mg/kg，土柱底部用400目筛网固定，加入由200g/l的nacl及少量盐酸、ph＝3的淋洗液，淋洗液从柱体从上至下缓慢淋洗污染土壤，淋洗废液经缓冲箱收集，经蠕动泵送入电沉积罐内，电沉积罐中间设有1根阴极石墨电极，罐内周围均匀分布6根阳极石墨电极，电极之间连接直流电源，电沉积分离废液中重金属，剩余废液通过蠕动泵又送回淋洗柱上部对污染土壤进行淋洗。经循环淋洗3h后，剩余砂土中pb的浓度降低到29.3mg/kg。

第二种：称取1.2kg污染砂土，污染砂土中cd的含量为462mg/kg，土柱底部用400目筛网固定，加入由100g/l的nacl及少量硫酸、ph＝3.5的淋洗液，淋洗液从柱体从上至下缓慢淋洗污染土壤，淋洗废液经缓冲箱收集，经蠕动泵送入电沉积罐内，电沉积罐中间设有1根阴极石墨电极，罐内周围均匀分布6根阳极石墨电极，电极之间连接直流电源，电沉积分离废液中重金属，剩余废液通过蠕动泵又送回淋洗柱上部对污染土壤进行淋洗。经循环淋洗3h后，剩余砂土中cd的浓度降低到52.6mg/kg。

第三种：称取1.2kg污染砂土，污染砂土中cu的含量为518mg/kg，土柱底部用400目筛网固定，加入由200g/l的nacl及少量硝酸、ph＝4的淋洗液，淋洗液从柱体从上至下缓慢淋洗污染土壤，淋洗废液经缓冲箱收集，经蠕动泵送入电沉积罐内，电沉积罐中间设有1根阴极石墨电极，罐内周围均匀分布6根阳极石墨电极，电极之间连接直流电源，电沉积分离废液中重金属，剩余废液通过蠕动泵又送回淋洗柱上部对污染土壤进行淋洗。经循环淋洗3.5h后，剩余砂土中cu的浓度降低到39.8mg/kg。

本发明提到的一种用于土壤重金属污染的化学淋洗法，操作简单、修复周期短和成本低。

上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。