用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂及其制备方法与流程

本发明涉及电镀污染土壤治理，具体是涉及用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂及其制备方法。

背景技术：

1、电镀废水是指通过电镀技术生产过程中产生的废水，电镀废水主要由溶剂(如甲苯和氯代烃)、金属(如铜，镍，锌，铅，铬)，以及水溶性添加剂组成。电镀废水中金属元素的浓度一般很高，有的可达数千毫克/升。水溶性添加剂如酸，碱，表面活性剂，多环芳烃等，也会增加尼古丁，氯胺，有机污染物等有害物质的污染。

2、当电镀废水流入土壤中时，会给土壤带来非常复杂的混合污染现象，因此，电镀污染场地的土壤治理也是一个复杂的难题。目前在国内外相对成熟高效的修复技术包括化学淋洗法、植物修复法、原位/异位固化稳定技术、水泥窑共处置法和安全填埋。

3、其中，化学淋洗法在国外具有成熟的处理经验，主要是利用针对土壤中的重金属配制的化学液体与土壤进行充分搅拌反应，达到污染物与土壤分离的目的，其具有可处理复合污染物、效率高、环境影响小的优点，但是，现有的一些淋洗液制备成本高、且处理的土质类型具有局限性，处理不彻底，因此，需要对淋洗剂进行优化筛选。

4、专利cn107185954a公开了一种土壤淋洗剂及其在修复污染土壤方面的应用。该土壤淋洗剂包括以下质量份数的组分：水80～88份，聚天冬氨酸12～20份；所述土壤淋洗剂中还包括硝酸，硝酸的加入量以调整土壤淋洗剂的ph值在3～5之间。该土壤淋洗剂可应用在修复污染土壤方面，其成分简单，绿色无污染，不会产生对土壤的二次污染问题。但是，该土壤淋洗剂的局限性较大，对于多种污染物的电镀废水污染土壤淋洗处理效果不好。

技术实现思路

1、针对上述存在的问题，本发明提供了用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂及其制备方法。

2、本发明的技术方案是：

3、用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂，以重量份计包括：有机改性海泡石5～8份，壳聚糖微球3～4份，乙二胺四乙酸二钠溶液16～20份，柠檬酸溶液25～28份；

4、所述有机改性海泡石的制备方法为：

5、s1-1、将初步研磨后的海泡石粉末加入到质量浓度为30％的氯化钠溶液中，海泡石粉末与氯化钠溶液的质量比为1～1.5：8，在常温条件下搅拌混合12～24h，得到氯化钠混合液，随后将氯化钠混合液置于离心机中离心分离得到固体物质，将固体物质使用去离子水清洗若干次直至清洗液中检测不到氯离子，再将固体物质置于烘箱中烘干2～4h，取出后研磨至粒径小于0.2mm，得到钠基海泡石粉末；

6、s1-2、将腐殖酸钾粉末加入到质量浓度为10％的硝酸钠溶液中，腐殖酸钾粉末与硝酸钠溶液的质量比为1～2：200，调节ph值为7.5～8，在常温条件下搅拌混合1～2h，得到腐殖酸钾溶液，将步骤s1-1中得到的钠基海泡石粉末加入到腐殖酸钾溶液中，钠基海泡石粉末与腐殖酸钾溶液的质量比为1：50～60，在常温条件下搅拌混合12～24h，得到腐殖酸钾混合液，随后腐殖酸钾将混合液置于离心机中离心分离得到固体物质，将固体物质使用去离子水清洗3～5次，再将固体物质置于烘箱中烘干1～2h，取出后研磨至粒径小于0.2mm，得到有机改性海泡石。

7、进一步地，所述乙二胺四乙酸二钠溶液的摩尔浓度为0.01mol/l，所述柠檬酸溶液的质量浓度为40～60％。

8、根据上述任意一项所述的用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂的制备方法，包括以下步骤：

9、s1、有机改性海泡石制备：

10、s1-1：将初步研磨后的海泡石粉末加入到质量浓度为30％的氯化钠溶液中，海泡石粉末与氯化钠溶液的质量比为1～1.5：8，在常温条件下搅拌混合12～24h，得到氯化钠混合液，随后将氯化钠混合液置于离心机中离心分离得到固体物质，将固体物质使用去离子水清洗若干次直至清洗液中检测不到氯离子，再将固体物质置于烘箱中烘干2～4h，取出后研磨至粒径小于0.2mm，得到钠基海泡石粉末；

11、s1-2：将腐殖酸钾粉末加入到质量浓度为10％的硝酸钠溶液中，腐殖酸钾粉末与硝酸钠溶液的质量比为1～2：200，调节ph值为7.5～8，在常温条件下搅拌混合1～2h，得到腐殖酸钾溶液，将步骤s1-1中得到的钠基海泡石粉末加入到腐殖酸钾溶液中，钠基海泡石粉末与腐殖酸钾溶液的质量比为1：50～60，在常温条件下搅拌混合12～24h，得到腐殖酸钾混合液，随后腐殖酸钾将混合液置于离心机中离心分离得到固体物质，将固体物质使用去离子水清洗3～5次，再将固体物质置于烘箱中烘干1～2h，取出后研磨至粒径小于0.2mm，得到有机改性海泡石；

12、s2、壳聚糖微球制备：将壳聚糖粉末和秸秆粉末加入到质量浓度为5％的草酸溶液中，壳聚糖粉末、秸秆粉末与草酸溶液的质量比为1：2：12～15，在2～8℃条件下搅拌10～15min，随后静置12～24h，得到草酸壳聚糖混合液，向草酸壳聚糖混合液加入液体石蜡和质量浓度为40～60％的多聚磷酸钠水溶液进行混合，草酸壳聚糖混合液、液体石蜡与多聚磷酸钠水溶液的体积比为20:3:10，在55～60℃下超声搅拌1～2h，得到一次交联的壳聚糖混合液，再向一次交联的壳聚糖混合液中加入戊二醛，一次交联的壳聚糖混合液与戊二醛的体积比为5：1，在50～70℃条件下交联固化1～2h，得到二次交联壳聚糖混合液，将二次交联壳聚糖混合液经离心分离、清洗、烘干后得到壳聚糖微球；

13、s3、一次混合：将所述重量份的乙二胺四乙酸二钠溶液和柠檬酸溶液在常温条件下进行混合，搅拌10～15min，在需要进行土壤淋洗之前的24h时加入所述重量份的步骤s1中得到的有机改性海泡石混合，搅拌10～15min，得到第一混合液；

14、s4、二次混合：取步骤s3中得到的第一混合液，在需要进行土壤淋洗之前的3～4h时加入所述重量份的步骤s2中得到的壳聚糖微球混合，得到第二混合液，并持续搅拌直至其作为土壤淋洗剂使用。

15、更进一步地，所述步骤s1-1中初步研磨后的海泡石粉末粒径小于0.5mm，离心分离的离心转速为3000～5000rpm，烘干温度为50～80℃。

16、说明：通过选取海泡石作为淋洗剂的一部分，是因为海泡石属链状结构的含水铝镁硅酸盐矿物，在链状结构中含有层状结构的小单元，属2:1层型，电化学性能稳定，不易被电解质所絮凝，在高温和盐水中稳定性良好，在淋洗剂淋洗过后可以继续留置在土壤中对土壤中残留的重金属进行吸附。

17、更进一步地，所述步骤s1-2中腐殖酸钾粉末的粒径小于0.5mm，离心分离的离心转速为4000～6000rpm，烘干温度为75～80℃。

18、说明：通过对海泡石进行有机改性使得钠基海泡石表面变的更加松散、光滑，比表面积更大，吸附效果更好，作为对土壤中cd污染物的主要吸附材料。

19、更进一步地，所述常温条件均为25～28℃。

20、说明：通过控制温度确保制备过程稳定，得到的有机改性海泡石和壳聚糖微球性质稳定。

21、更进一步地，所述步骤s2中壳聚糖粉末和秸秆粉末的粒径均小于0.5mm，离心分离的步骤为：将二次交联壳聚糖混合液置于离心机中以2000～3000rpm的离心转速离心分离得到固体物质，清洗的步骤为：将固体物质使用质量浓度为40％的丙酮溶液清洗3～5次，烘干温度为70～80℃，烘干时间为4～8h。

22、说明：通过二次交联得到的壳聚糖微球能够在土壤淋洗一段时间后逐步降解，且能够延缓一部分液体淋洗剂的流动，使一部分液体淋洗剂随着壳聚糖微球的降解逐步释放，同时壳聚糖微球作为对土壤中mn污染物的主要吸附材料。

23、更进一步地，所述步骤s3中搅拌速度为100～150rpm，搅拌方式为机械搅拌，所述步骤s4中搅拌速度为80～100rpm，搅拌方式为机械搅拌。

24、说明：通过两次混合得到的淋洗剂能够对土壤中的cu、zn、cr、ni污染物具有良好的洗脱效果。

25、更进一步地，所述步骤s3中第一混合液制备完成后至步骤s4之前，保持每隔1h进行一次搅拌，搅拌速度为100～150rpm，搅拌时间为5～10min，搅拌方式为机械搅拌。

26、说明：通过不断搅拌第一混合液避免产生沉淀过多导致淋洗剂不均匀的情况。

27、本发明的有益效果是：

28、(1)本发明的用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂针对电镀厂废水污染的土壤，其主要污染物为铬、镍、铜、锌、铅、锰、镉，而本发明的淋洗剂通过复配固体成分和液体成分，通过液体成分乙二胺四乙酸二钠溶液和柠檬酸溶液对土壤中的铬、镍、铜、锌、铅污染物进行淋洗，同时通过固体成分对土壤中的锰、镉污染物进行进一步长期的去除，淋洗效果好，并优选出了最佳的固液比，原材料取材方便，成本较低，可以适用于各种电镀废水污染的土壤类型。

29、(2)本发明的用于电镀厂污染场地土壤淋洗处理的淋洗剂制备方法通过选取海泡石作为淋洗剂的一部分，是因为海泡石属链状结构的含水铝镁硅酸盐矿物，在链状结构中含有层状结构的小单元，属2:1层型，电化学性能稳定，不易被电解质所絮凝，在高温和盐水中稳定性良好，在淋洗剂淋洗过后可以继续留置在土壤中对土壤中残留的重金属进行吸附，通过对海泡石进行有机改性使得钠基海泡石表面变的更加松散、光滑，比表面积更大，吸附效果更好，作为对土壤中cd污染物的主要吸附材料，通过二次交联得到的壳聚糖微球能够在土壤淋洗一段时间后逐步降解，且能够延缓一部分液体淋洗剂的流动，使一部分液体淋洗剂随着壳聚糖微球的降解逐步释放，同时壳聚糖微球作为对土壤中mn污染物的主要吸附材料。