一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法与流程

文档序号:12094758阅读:1093来源:国知局

本发明属于重金属污染土壤修复领域,尤其涉及一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法。



背景技术:

土壤重金属污染是指由于人类活动,土壤中的微量金属元素在土壤中的含量超过背景值,过量沉积而引起的含量过高,统称为土壤重金属污染。污染土壤的重金属主要包括汞(Hg)、镉(Cd)、铅(Pb)、铬(Cr)和类金属砷(As)等生物毒性显著的元素,以及有一定毒性的锌(Zn)、铜(Cu)、镍(Ni)等元素。重金属污染物在土壤中移动性差,滞留时间长、不能被微生物降解;并可经水、植物等介质最终影响人类的健康。土壤重金属污染以及治理已经成为科学界乃至全世界关注的焦点问题。

土壤淋洗修复是一项应用性强、可彻底去除污染物、处理过程可控且速度快的土壤修复治理技术,常用于污染场地的修复治理,已在国外污染场地修复中得到了广泛的应用,并取得了良好的修复效果。土壤淋洗修复是运用试剂与土壤固相中的重金属作用,形成溶解性的重金属离子或金属络合物,然后用清水把污染物冲至根层外,再利用含有一定配位体的化合物冲淋土壤,使之与重金属离子形成更稳定的络合物,或用带有阴离子的溶液,如碳酸盐、磷酸盐冲洗土壤,使重金属形成化合物沉淀。

土壤淋洗修复技术是一种应用范围广、效果显著的修复技术,该项技术的关键是淋洗剂的选择,既能提取重金属,又能不损害土壤结构。如果淋洗剂选取不当,很可能造成二次污染。其中淋洗剂主要包括强酸、天然有机酸、人工螯合剂、生物表面活性剂和人工表面活性剂。强酸虽然成本低,对重金属的去除效果好,但会引起土壤PH的改变、土壤基质的溶解以及土壤肥力的下降;EDTA等人工螯合剂和人工合成表面活性剂则因其价格昂贵,生物降解性差,容易在土壤中残留造成二次污染等原因,很难得到广泛应用;生物表面活性剂对重金属有一定的去除能力,生物降解性好,但是产量较低、发酵液中的成分复杂,使其规模化应用不具有优势。相比较而言,柠檬酸是自然界中常见的有机酸,不仅对重金属具有较好的去除效果,而且容易生物降解,降解速度较快。因此,有必要研究出一种利用新型的利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法。



技术实现要素:

本发明针对上述技术问题,提供了一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,该方法修复效果好、修复速度快并且易于产业化的。

本发明所采用的技术方案为:

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入0.8-1.2L水,在水中加入0.8-1.2kg重金属污染土壤,同时加入110-120g柠檬酸粉末,于室温下以150-200r/min 速率振荡淋洗4-8小时;

(2)淋洗完成后,回收所述浸提槽和所述含重金属的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的重金属污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过吸附剂移除其中重金属,废液再次循环利用于重金属污染土壤的淋洗。

所述步骤(1)中,水的较优用量以1L,重金属污染土壤的较优用量为1kg,柠檬酸粉末的较优用量为115g。

所述步骤(4)中,所述吸附剂为活性炭、电气石、粉煤灰。

所述步骤(4)中,所述废液与吸附剂的液固比为10:1 ~ 5:1。

本发明的有益效果为:

1、使重金属污染土壤得到有效治理,浸提回填后的土壤种植重金属富集植物,恢复绿色植被,既提高土壤生产力又生态化地进一步修复土壤,对农业可持续发展和环境质量改善具有重要的现实意义;

2、本发明操作简单、修复效果好并且实现了重金属污染土壤的快速修复,降低重金属污染对土壤环境的危害,防止重金属进入食物链;

3、本发明操作成本低,淋洗液可重复利用,无二次污染及土壤肥力降低问题。

具体实施方式

结合具体实施例进行进一步说明:

实施例1

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入1.1L水,在水中加入0.8kg镉污染土壤,同时加入120g柠檬酸粉末,于室温下以150r/min 速率振荡淋洗6小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含镉的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的镉污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过活性炭作为吸附剂移除其中的镉,废液与活性炭的液固比为10:1,废液再次循环利用于镉污染土壤的淋洗。

采用本方法后,铅污染土壤中镉的去除率为95%,经活性炭吸附后废液中88%的镉被移除。

实施例2

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入1.2L水,在水中加入0.9kg铅污染土壤,同时加入110g柠檬酸粉末,于室温下以200r/min 速率振荡淋洗6小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含铅的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的铅污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过电气石作为吸附剂移除其中的铅,废液与电气石的液固比为5:1,废液再次循环利用于铅污染土壤的淋洗。

采用本方法后,铅污染土壤中铅的去除率为95%,经电气石吸附后废液中86%的铅被移除。

实施例3

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入1L水,在水中加入1kg铅污染土壤,同时加入115g柠檬酸粉末,于室温下以180r/min 速率振荡淋洗6小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含铅的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的铅污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过粉煤灰作为吸附剂移除其中的铅,废液与粉煤灰的液固比为8:1,废液再次循环利用于铅污染土壤的淋洗。

采用本方法后,铅污染土壤中铅的去除率为98%,经粉煤灰吸附后废液中89%的铅被移除。

实施例4

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入1L水,在水中加入0.8kg铜污染土壤,同时加入120g柠檬酸粉末,于室温下以170r/min 速率振荡淋洗7小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含铜的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的铜污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过活性炭作为吸附剂移除其中的铜,废液与活性炭的液固比为5:1,废液再次循环利用于铜污染土壤的淋洗。

采用本方法后,铜污染土壤中铅的去除率为93%,经活性炭吸附后废液中80%的铜被移除。

实施例5

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入0.9L水,在水中加入1.1kg镉污染土壤,同时加入115g柠檬酸粉末,于室温下以200r/min 速率振荡淋洗4小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含镉的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的镉污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过电气石作为吸附剂移除其中的镉,废液与电气石的液固比为9:1,废液再次循环利用于镉污染土壤的淋洗。

采用本方法后,镉污染土壤中铅的去除率为94%,经电气石吸附后废液中83%的镉被移除。

实施例6

一种利用柠檬酸浸提淋洗修复重金属污染土壤的方法,包括如下步骤:

(1)在浸提槽内加入0.8L水,在水中加入1.2kg铅污染土壤,同时加入110g柠檬酸粉末,于室温下以150r/min 速率振荡淋洗8小时;

(2)淋洗完成后,回收浸提槽和含铅的淋洗液集中处理;

(3)淋洗完毕后的固液混合物采用真空抽滤的方式进行分离,得到淋洗后的铅污染土壤和废液;

(4)淋洗完毕的废液通过粉煤灰作为吸附剂移除其中的铅,废液与粉煤灰的液固比为7:1,废液再次循环利用于铅污染土壤的淋洗。

采用本方法后,铅污染土壤中铅的去除率为96%,经粉煤灰吸附后废液中85%的铅被移除。

以上对本发明的6个实施例进行了详细说明,但内容仅为本发明的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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