重金属污染场地处置系统及方法与流程

本发明涉及一种重金属污染场地处置系统及方法。
背景技术：
：重金属污染土壤修复指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的重金属，使其浓度或毒性风险降低到可接受的水平，满足相应土地利用类型的要求。重金属修复从治理途径上可分为两种，一种是改变重金属在土壤中的存在形态，使其固定，降低其在环境中的迁移性和生物可利用性；另一种是从土壤中去除重金属，使其存留浓度接近或达到土壤重金属背景值或标准。从治理技术上可以分为物理修复技术、化学修复技术、物理化学修复技术和植物修复技术。有些技术(如电动修复)由于缺少完整的经费与工程运行参数，在污染场地修复领域的实际应用时间不长，还不能被推广；有些技术(如玻璃化和热解析技术)由于运行费用、技术复杂程度受到一定的影响而没有被广泛推广使用。目前，常用的重金属污染修复技术有：阻隔填埋、固化/稳定化、植物修复、土壤清洗和汞污染土壤热解析等。这些技术都是短期内实现污染土壤治理，因而工程量大、治理成本高，是目前污染场地土壤修复行业面临的瓶颈问题。技术实现要素：针对上述问题，本发明提供一种能消除污染场地对周围环境的危害的重金属污染场地处置系统及方法。为达到上述目的，本发明一种重金属污染场地处置系统，包括用于容置被污染土壤的容置坑以及吸附土壤重金属的植生处置层；所述容置坑底部设置有防渗层，所述容置坑的侧部由内到外依次设置有初滤层和吸附层；所述容置坑的开口端设置有。进一步地，所述防渗层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述防渗层的厚度范围为1-5cm。进一步地，所述吸附层为蜂窝活性炭复合材料，所述蜂窝活性炭复合材料的孔数范围为100-250孔/平方英寸；所述蜂窝活性炭复合材料的厚度范围为50-200mm。进一步地，所述初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔，网孔目数范围为50-200目。进一步地，所述植生处置层包括种植在污染土壤中的植被以及设置在污染土壤表面的固结促生层；所述固结促生层的厚度范围为1-5cm。进一步地，所述固结促生层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述固结促生层的厚度范围为1-5cm。进一步地，所述植被包括蜈蚣草、大叶井口边草、长叶甘草蕨、狭眼凤尾蕨和、琉球凤尾蕨中的任意一种或几种；所述植被的种植密度范围为30株/平方米-40株/平方米。为达到上述目的，本发明一种重金属污染场地处置方法，所述方法包括如下步骤：一、将被污染的土壤挖出形成一容置坑；二、在步骤一中的容置坑底部喷涂防渗材料，渗透、固化后形成防渗层；三、在容置坑的侧壁上有内到外依次铺设初滤层和吸附层；四、将被污染土壤填会容置坑内；五、在步骤四中的污染土壤中种植植被，并向污染土壤的表层喷涂固结材料形成固结促生层。进一步地，所述步骤二中防渗材料为eva或聚氨酯，喷涂浓度范围为8-20％。进一步地，所述防渗层的厚度范围为1-5cm。进一步地，所述吸附层材料为蜂窝活性炭复合材料；所述蜂窝活性炭复合材料由活性炭、粘土和胶粘材料按照预定比例混合、焙烧制成。进一步地，所述蜂窝活性炭复合材料孔数为100-250孔/平方英寸，厚度50-200mm。进一步地，所述初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔，网孔目数范围为50-200目。进一步地，所述步骤六喷涂的固结材料为水溶性有机高分子，包括eva或聚氨酯；喷洒的浓度范围为3-5％；固结促生层厚度为1-5cm。本发明通过在容置坑底部的防渗层，四周活性炭渗透吸附和植生层相结合，最大限度的避免污染场地对周围环境的危害；底部防渗层渗透系数小于10-10cm/s，可以阻止土壤渗透液对下层土壤和地下水造成污染；四周活性炭渗透吸附层可以吸附土壤渗透液中重金属有效态，避免对周围环境的污染；植生层，既能防治扬尘造成大气污染，又能绿化美化环境，同时植物可以富集污染土壤中的重金属。附图说明图1为本发明重金属污染场地处置系统示意图；图2为本发明重金属污染场地处置系统底部防渗层示意图；图3为本发明重金属污染场地处置系统活性炭渗透吸附层正面示意图；图4为本发明重金属污染场地处置系统活性炭渗透吸附层侧面示意图；图5为本发明重金属污染场地处置系统活性炭模块单元示意图；图6为本发明重金属污染场地处置系统植生处置层示意图。图中：1、防渗层；2、活性炭渗透吸附层；3、植生处置层；4、土壤颗粒；5、高分子固结体；6、活性炭模块单元；7、初滤层；8、孔道；9、活性炭骨架；10、土壤固结促生层；11、重金属富集植物；具体实施方式下面结合说明书附图对本发明做进一步的描述。实施例1结合图1、图2和图6，本发明一种重金属污染场地处置系统，包括用于容置被污染土壤的容置坑以及吸附土壤重金属的植生处置层3；所述容置坑底部设置有防渗,1，所述容置坑的侧部由内到外依次设置有初滤层7和吸附层2。作为实施例1的具体方案，结合图2，所述防渗层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，土壤颗粒4被固结成高分子固结体5，所述防渗层的厚度范围为1-5cm。结合图3，吸附层2为蜂窝活性炭复合材料、包括若干活性炭模块单元6，所述蜂窝活性炭复合材料的孔数范围为100-250孔/平方英寸；所述蜂窝活性炭复合材料的厚度范围为50-200mm。具体的，所述初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔8，网孔目数范围为50-200目。具体的，所述植生处置层包括种植在污染土壤中的植被以及设置在污染土壤表面的固结促生层；所述固结促生层的厚度范围为1-5cm。具体地，所述固结促生层10由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述固结促生层的厚度范围为1-5cm。所述植被11包括蜈蚣草、大叶井口边草、长叶甘草蕨、狭眼凤尾蕨和、琉球凤尾蕨中的任意一种或几种；所述植被的种植密度为36株/平方米，其中相邻两株植被的间距为20cm。本实施例中通过渗防渗层阻止土壤渗透液对下层土壤和地下水造成污染，通过设置吸附层可以吸附土壤渗透液中重金属有效态，避免污染土壤对周围环境的污染；通设置表层固结植生层，既能防治扬尘造成大气污染，又能绿化美化环境，同时植物可以富集污染土壤中的重金属；实施例2作为实施例1的具体方案，所述防渗层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述防渗层的厚度为1cm；所述防渗层具体为向坑底喷涂涂防渗材料为eva或聚氨酯而成，喷洒浓度为3-5％；若喷涂浓度小于3％，则固结效果不好，强度低；浓度大于5％，则固结体硬度过大，不利于植物生长。吸附层为蜂窝活性炭复合材料，所述蜂窝活性炭复合材料的孔数范围为100孔/平方英寸；所述蜂窝活性炭复合材料的厚度为50mm。其中，若孔数小于100孔/平方英寸，则孔太大，一方面强度会降低，另一方面渗透加快，不利于重金属吸附；孔数大于250孔/平方英寸，则孔太小，容易阻塞，而且渗透性差。初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔，网孔目数为50目；其中若网孔目数小于50目，则初滤效果不好，蜂窝活性炭复合材料易阻塞，网孔目数大于200目，则阻力增加，影响渗透效果。植生处置层包括种植在污染土壤中的植被以及设置在污染土壤表面的固结促生层；所述固结促生层的厚度为1cm。所述固结促生层具体为向土壤表层喷涂固结材料是eva而成，喷洒浓度为3-5％；若喷涂浓度小于3％，则固结效果不好，强度低；浓度大于5％，则固结体硬度过大，不利于植物生长。植被包括蜈蚣草、大叶井口边草、长叶甘草蕨、狭眼凤尾蕨和琉球凤尾蕨；所述植被的种植密度范围为30株/平方米-40株/每平方米。实施例3作为实施例1的具体方案，所述防渗层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述防渗层的厚度为5cm；吸附层为蜂窝活性炭复合材料，所述蜂窝活性炭复合材料的孔数为175孔/平方英寸；所述蜂窝活性炭复合材料的厚度为125mm。初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔，网孔目数为125目。植生处置层包括种植在污染土壤中的植被以及设置在污染土壤表面的固结促生层；所述固结促生层的厚度为3cm。所述固结促生层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述固结促生层的厚度为3cm。植被为蜈蚣草；其中植被的种植密度范围为36株/平方米，其中相邻两株植被的间距为20cm。实施例4作为实施例1的具体方案，所述防渗层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述防渗层的厚度为3cm；吸附层为蜂窝活性炭复合材料，所述蜂窝活性炭复合材料的孔数为250孔/平方英寸；所述蜂窝活性炭复合材料的厚度为200mm。初滤层的材质为pe、pp或尼龙；所述初滤层设置有过滤网孔，网孔目数为200目。植生处置层包括种植在污染土壤中的植被以及设置在污染土壤表面的固结促生层；所述固结促生层的厚度为5cm。所述固结促生层由eva或聚氨酯水溶性有机高分子与土壤混合而成，所述固结促生层的厚度为5cm。植被包括蜈蚣草、大叶井口边草和琉球凤尾蕨；所述植被的种植密度范围为40株/每平方米；实施例5本发明一种重金属污染场地处置方法，所述方法包括如下步骤：一、将被污染的土壤挖出形成一容置坑；二、在步骤一中的容置坑底部喷涂防渗材料，渗透、固化后形成防渗层；三、在容置坑的侧壁上有内到外依次铺设初滤层和吸附层；四、将被污染土壤填会容置坑内；五、在步骤四中的污染土壤中种植植被，并向污染土壤的表层喷涂固结材料形成固结促生层。实施例6结合图1至图6，作为实施例5的具体方案，本实施例中对砷污染场地进行处置，其污染面积为200m2(20m*10m)；污染深度为5.5m；处置方法如下：首先将污染场地开挖，挖深3m，在开挖处底部喷涂15％浓度亲水性聚氨酯，喷涂量5l/m2，渗透到土壤中，并固化成高分子固结体5，固结土壤颗粒4，做防渗层1，防渗层厚度3.1cm。待一周土壤固结干化后，再在开挖坑穴四周铺设活性炭模块单元6构建活性炭复合材料渗透吸附层2，活性炭渗透吸附层厚度为10cm，孔数为180孔/平方英寸，并在渗透吸附层外铺一层初滤层7，网孔目数为100目，防止土壤颗粒堵塞活性炭渗透吸附层孔道8；最后再将原土填回原处，在场地表面种植重金属富集能力强的蜈蚣草、大叶井口边草和长叶甘草蕨11，种植密度为20cm*20cm。喷涂4％浓度的亲水性聚氨酯，喷涂量为3l/m2，固结表层土壤，形成土壤固结促生层10，固结促生层厚度为1.3cm。本实施例中治理前后污染场地内土壤取样砷(as)测试，结果见表1；治理前后污染场地周围取土样和地下水样砷(as)测试，结果如表2所示。本实施例还设置有一比较例，比较例中对污染程度相同的砷污染场地进行处置，其污染面积为200m2(20m*10m)；污染深度为5.5m；处置方法如下：首先将污染场地开挖，挖深3m，在开挖处底部铺设膨润土，再铺设土工膜构建防渗层，防渗层厚度为3cm，再将原土填回原处，在场地表面种植重金属富集能力强的蜈蚣草、大叶井口边草和长叶甘草蕨，种植密度为30株/平方米。治理前后污染场地内土壤取样砷(as)测试，结果见表1；治理前后污染场地周围取土样和地下水样砷(as)测试，结果如表2所示。表1单位：mg/l处理前处理后6个月后实施例60.320.01比较例0.320.28注：土壤采用硫酸-硝酸法(hj/t299-2007)浸提。表2单位：mg/l注：土壤采用硫酸-硝酸法(hj/t299-2007)浸提。通过对比实施例6和比较例可知，经过本发明的系统处置重金属污染场地可以快速有效地防止污染场地对周围环境的危害，同时处置成本低，又有绿化效果。而比较例采用防渗和种植植物措施并没有起到很好阻隔和降低土壤修复的效果。以上，仅为本发明的较佳实施例，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。当前第1页12