一种用于铬污染土壤的修复药剂及修复方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于环保技术领域，具体涉及一种用于館污染±壤的修复药剂及修复方 法。
【背景技术】
[0002] 随着金属加工、館铁冶炼、电锥、制革、颜料、耐火材料和化工等工业的发展W及含 館化学物质的不断应用，館污染已通过开采、加工、使用、废弃等过程大量残留至±壤中，从 而在全世界范围内引起±壤館污染等问题。±壤中的館主要是H价館和六价館，六价館的 毒性远远大于H价館，其被列为对人体危害最大的八种化学物质之一，是国际公认的H种 致癌金属物之一，同时也是美国EPA公认的129种重点污染物之一，館污染±壤的治理和修 复因此受到普遍重视。
[0003] 目前，館污染±壤的治理途径主要有两种；一是将館从被污染±壤中清除；二是 改变館在±壤中的存在形态，将六价館还原为H价館，降低其在环境中的迁移能力和生物 可利用性。其中，固定化修复方法因在成本和时间上能更好地满足重金属污染±壤修复的 要求而得到了广泛的关注。
[0004] 館污染±壤的固定化修复方法可具体分为物理固定化修复、化学固定化修复、微 生物固定化修复等。其中，物理固定化的原理是利用物理方法将污染物固定或包封在密实 的惰性材料中，使其稳定化的一种过程，常见的固定剂包括沸石、膨润±等；而微生物固定 化是通过微生物来转化、纯化和富集重金属，从而提高±壤的生物降解能力，固定污染物， 改良±壤。
[0005] 化学固定化修复是根据污染物和±壤的性质，选择合适的固定剂加入到污染±壤 中，从而使污染物与固定剂发生一定的化学反应，W使污染物转变为难迁移、低活性物质或 从±壤中去除，通常可W通过调节±壤的抑值和/或化值来实现。例如，可W通过碱性物 质如石灰性物质、MgO等来调节±壤的抑值，使±壤呈碱性，从而降低館的溶解度，促使其 形成氨氧化館沉淀；此外也可W添加氯化顿等物质使館形成館酸顿沉淀等。并且，针对六价 館的溶解度大、毒性强、在环境中的迁移能力高于H价館等特点，可W通过还原剂来调节± 壤的化值，将六价館还原为H价館，从而降低其在封中的毒性和迁移能力，常用的还原剂 包括&S、化S〇4、单质化等。
[0006] 目前国内外对館污染±壤大多采用异位固定化修复处理，即对館污染±壤进行挖 掘、筛分后与修复药剂揽拌、混合，再进行回填养护，其工程量大，工程时间长，修复成本高， 其原因可能在于目前国内外的大多数修复药剂需要与污染±壤混合并揽拌才能发挥较好 的修复效果。
[0007] 原位固定化修复处理无需对館污染±壤进行挖掘，其直接将修复药剂注入到污染 ±壤中，从而在原地即可对污染±壤进行修复，因此更易于操作，成本相对更为低廉，并且 不会破坏±壤结构，目前已得到了广泛的关注。然而，该方法仅对轻中度污染±壤有一定的 适用性，而对于重度污染±壤的修复处理能力非常有限，其可能与目前的修复药剂的药效 有关。因此，若能开发出一种高效并且能够适用于館污染±壤、特别是館重度污染±壤的原 位固定化修复药剂，将极大地降低修复工程成本。
【发明内容】
[0008] 本发明提供一种用于館污染±壤的修复药剂，该修复药剂将多种组分复配而成， 其组成简单，配方科学合理，适用性强，特别是能够用于对重度館污染±壤进行高效地修 复，使館污染±壤中的重金属館完全稳定化从而失去生物有效性。
[0009] 本发明还提供一种用于館污染±壤的修复方法，其采用所述修复药剂对館污染± 壤进行原位或异位修复，不仅简单易行、成本低廉，而且对館污染±壤的修复时间短、修复 效果好。
[0010] 本发明提供的用于館污染±壤的修复药剂，其组成包括；还原剂10~70质量份、 固化剂10~40质量份和重金属沉淀剂1~20质量份，其中所述固化剂为娃酸钢，所述重 金属沉淀剂选自TMT-15和福美钢中的一种或两种。
[0011] 本发明所述的用于館污染±壤的修复药剂，将还原剂、所述固化剂和所述重金属 沉淀剂协同使用；其中，还原剂主要起还原作用，用于将六价館还原为H价館；所述重金属 沉淀剂主要用于捕集被还原剂还原所生成的H价館离子，使其生成不易溶于水的莖合物； 所述固化剂主要用于将所述重金属沉淀剂作用生成的莖合物W及所述还原剂还原生成的 H价館进行固化和包裹，从而防止H价館再次被氧化为六价館；多种组分之间的相互协同 作用良好，其能够使館污染±壤中的重金属館完全稳定化从而失去生物有效性，修复效果 良好。
[0012] 本发明所述TMT-15的组成为H聚硫氯酸H钢盐，分子式为CsNsNasSs，其能够在常 温下与±壤中的館迅速反应，生成不溶于水且化学稳定性良好的莖合物，从而达到捕捉去 除重金属館的目的，可W通过普通市售获得。本发明所述福美钢的组成为二甲基二硫代氨 基甲酸钢，分子式为；（CH3)2NCSzNa，可W通过普通市售获得。
[0013] 进一步地，本发明所述修复药剂的组成可W包括还原剂30~70质量份、固化剂 20~40质量份和重金属沉淀剂5~15质量份。在本发明具体方案中，所述修复药剂的组 成可W包括还原剂50~70质量份、固化剂25~35质量份和重金属沉淀剂5~15质量份。
[0014] 本发明所述的还原剂为能够将六价館还原成H价館的物质，例如所述还原剂可W 选自多硫化钢、水合阱、硫酸亚铁、氯化亚铁、亚硫酸氨钢、焦亚硫酸钢、硫代硫酸钢、亚硫酸 钢和连二亚硫酸钢中的一种或多种。
[0015] 在本发明具体方案中，所述还原剂至少包括多硫化钢，进一步地还可W包括水合 阱。本发明所述的多硫化钢的分子式为NazSy，其中X为2~5的整数。
[0016] 进一步地，在本发明所述的修复药剂中，所述还原剂可W为多硫化钢和水合阱，所 述固化剂为娃酸钢，所述重金属沉淀剂为TMT-15。并且，所述修复药剂的组成可W为；多硫 化钢40~60质量份、水合阱5~20质量份、娃酸钢20~40质量份和TMT-155~15质量 份。在本发明具体方案中，所述修复药剂的组成可W为：多硫化钢40~50质量份、水合阱 5~215质量份、娃酸钢25~35质量份和TMT-155~15质量份。
[0017] 进一步地，在本发明所述的修复药剂中，所述重金属沉淀剂可W包括TMT-15和福 美钢，所述TMT-15与福美钢的质量配比可W为1~3 ;1，例如2 ;1。具体地，所述修复药剂 的组成可W为：多硫化钢40~50质量份、水合阱1~10质量份、娃酸钢30~40质量份、TMT-155~15质量份和福美钢1~10质量份。
[0018] 本发明还提供一种用于館污染±壤的修复方法，包括如下步骤：
[0019] 1)将上述任一所述的修复药剂与水按照质量配比2~25 ;100揽拌混匀，制成液 体修复药剂；
[0020] 2)采用所述液体修复药剂对待修复的館污染±壤进行原位修复处理或异位修复 处理，至所述館污染±壤中的館含量达标，其中所述液体修复药剂的使用量为所述館污染 ±壤总质量的5~20%。
[0021] 具体地，可W根据待修复的館污染±壤中的館含量来配制不同配比的液体修复药 剂，館含量较大时，液体修复药剂浓度较高(即液体修复药剂中的修复药剂的含量较大)。此 夕F，还可W通过液体修复药剂的添加量进行调节，即館污染±壤中的館含量较大时，所述液 体修复药剂的添加量越大。
[0022] 进一步地，所述原位修复处理具体包括如下步骤：
[0023] 211)在待修复的館污染±壤上设置注射孔和检测井；
[0024] 212)将所述液体修复药剂通过所述注射孔注入到館污染±壤中，使所述液体修复 药剂充分渗透至館污染±壤的整个区域进行修复处理；
[00巧]213)通过所述检测井取样，检测经所述修复处理的館污染±壤中的館含量，将所 述修复处理进行至館含量达标。
[0026] 具体地，根据本领域常规知识对待修复的館污染±壤的±壤类型、理化特性、渗透 能力、地下水位等技术指标进行分析后，合理地设计注射孔的位置、注射孔之间的间距W及 检测井的位置等，所述注射孔的设置位置应当使经注射孔注入的液体修复药剂能够充分渗 透至館污染±壤的整个区域。
[0027] 并且，所述将所述修复处理进行至館含量达标，具体可W通过继续注入所述液体 修复药剂和/或延长修复处理时间来进行。
[0028] 本发明所述的原位修复处理，无需将待修复的館污染±壤挖掘出来而使液体修复 药剂与館污染±壤在混合和揽拌的条件下进行修复，其可W在不破坏±壤结构的前提下即 可有效地将館污染±壤中的重金属館完全稳定化，从而使其失去生物有效性，经修复处理 的±壤中的館的浸出毒性低，修复效果良好。
[0029] 本发明的用于館污染±壤的修复方法也可W用于对館污染±壤进行异位修复处 理，所述异位修复处理具体包括如下步骤：
[0030]221)挖掘待修复的館污染±壤并将其输送至处理区；
[0031] 222)将输送至处理区的館污染±壤破碎至粒径不大于30mm范围内的館污染±壤 的质量为总质量的80%W上；
[0032] 223)将所述液体修复药剂添加到经破碎的館污染±壤中进行修复处理；
[0033] 224)检测经所述修复处理的館污染±壤中的館含量，将所述修复处理进行至館含 量达标。
[0034] 其中，所述将所述修复处理进行至館含量达标，可W通过向经破碎的館污染±壤 中继续添加液体修复药剂或延长修复处理时间来进行。
[0035] 进一步地，将所述館污染±壤破碎至越细越好，从而有利于館污染±壤与液体修 复药剂的充分混合，使液体修复药剂更好地发挥作用。本发明所述的用于館污染±壤的修 复方法，能够处理总館含量为20000mg/kg左右的館污染±壤，经修复的±壤中館的浸出浓 度远远低于《污水综合排放标准》要求，修复效果良好。
[0036] 本发明的实施，至少具有W下效果：
[0037] 1、本发明所述的用于館污染±壤的修复药剂，组成简单，配方合理，其可W用于对 館污染±壤进行原位或异位固定化修复，并且可W对各种館污染程度的±壤、特别是重度 館污染±壤进行修复。
[0038] 2、本发明所述的用于館污染±壤的修复药剂在无需与館污染±壤混合并揽拌的 条件下即可高效地发挥效力，因此特别适用于对館污染±壤进行原位固定化修复。
[0039] 3、本发明所述的用于館污染±壤的修复药剂可W根据待修复±壤的污染程度和/ 或±壤特性对其组成和含量进行调整，适用性强，应用灵活。
[0040] 4、本发明所述的用于館污染±壤的修复方法，利用上述修复药剂对館污染±壤进 行原位或异位固定化修复，该方法简单易行、成本