一种重金属和可溶性磷污染土壤修复剂及其处理工艺的制作方法

本发明涉及环境工程技术及重金属和磷污染土壤修复技术领域，具体是一种重金属和可溶性磷污染土壤修复剂及其处理工艺。

背景技术：

随着工业化和城市化的飞速发展，土壤重金属污染已成为为不容忽视的突出的环境问题。生态环境中重金属污染已较为严重和普遍，严重影响人们的生活质量和身体健康，对环境安全、农产品安全均构成威胁。有毒重金属在土壤污染过程中具有隐蔽性、长期性、积累性、不可降解和不可逆转性等特点，不仅导致土壤肥力与作物产量、品质下降，还易引发地下水污染，进入食物链，威胁人类的生命安全，因此，重金属污染治理引起了人们的广泛关注。

可溶性磷需要从水中去除，以避免受纳水体富营养化问题，同时它对生活和现代农业至关重要。

重金属和磷污染土壤修复技术经过多年的研究和发展，取得了长足的进步。但是由于土壤重金属和磷污染问题的严重性和复杂性，如目前重金属污染土壤修复主要集中在重金属的固化和稳定，但重金属污染土壤中均含有水溶性磷或加入的重金属固化剂和稳定剂中含有水溶性磷，其水溶性磷使受纳水体中磷超标，引起水体富营养化问题，对生活和现代农业造成较大影响，目前未引起重视。因此污染土壤修复的效果离人们的期望值相差还比较远，急需开发高效、低成本、实用的土壤修复技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种重金属和可溶性磷污染土壤修复剂及其处理工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种重金属和可溶性磷污染土壤修复剂，采用稳定剂和固定剂组合技术，组成混合药剂，混合药剂的成分具体如下：

磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、生石灰、氯化钾、沸石粉、水泥、硫酸铁、木质素磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠。

本发明还提供了使用所述修复剂的处理工艺，具体步骤如下：

（1）准备物料：准备混合药剂和原料（重金属和磷污染土壤）；

（2）搅拌混合：

a.将原料与混合药剂加入搅拌设备中搅拌混合，搅拌时间为50-70min；

b.再向混合后的物料中加入聚合氯化铝（pac）、聚合硫酸铁（spfs）或聚合硫酸铝，再次搅拌50-60min；

c.将步骤b中的混合物再添加聚丙烯酰胺（pam），并继续搅拌20-40min，得到最终的混合物；

（3）将步骤（2）中得到的混合物进行养护，得到修复后的土壤；

（4）将步骤（3）中修复后的土壤取样水浸，并分析重金属含量以及总磷含量。

作为本发明进一步的方案，所述处理工艺的温度保持在室温环境。

作为本发明再进一步的方案，所述处理工艺的步骤（3）中养护时间为7天。

作为本发明再进一步的方案，所述处理工艺的步骤（1）中混合药剂与原料的质量之比为1~2.5：100。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用稳定剂和固定剂组合技术处理重金属和磷污染土壤，达到深度固化和稳定土壤中可溶重金属和磷，修复后土壤水浸重金属及磷含量满足《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）表1中ⅳ类标准，具有操作简单、修复成本低廉、固化剂及稳定剂易得等优点。能有效削减土壤中重金属和磷污染物量，有效解决流域、区域重金属和磷污染问题，水体、土壤环境质量持续改善，大幅提高水质，也保障了农产品和食品安全，进一步消除或减轻污染对居民身体健康的危害，提高群众生活质量，具有较大的经济效益、环境效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

原料：重金属和磷污染土壤500g；

药剂：混合药剂（磷酸二氢钾30%、生石灰15%、水泥15%、硫酸铁35%、木质素磺酸钠5%）、聚合氯化铝（pac）（0.1%）、聚丙烯酰胺（pam）（0.1%）；

混合药剂/原料比：2.0：100；

温度：室温；

实验步骤：将混合药剂与原料加入搅拌设备中搅拌混合，搅拌60min，然后再加入聚合氯化铝（pac），再次搅拌60min，最后加入聚丙烯酰胺（pam），继续搅拌30min，将得到的混合物养护7天。

实验结果，土壤水浸重金属含量以及总磷含量分析结果（单位：mg/l）。

实施例2：

原料：重金属和磷污染土壤500g；

药剂：混合药剂（磷酸二氢钾45%、生石灰25%、沸石粉20%、氯化钾5%、十二烷基苯磺酸钠5%），水泥2g、聚合硫酸铁（spfs）6g、聚丙烯酰胺（pam）5g；

混合药剂/原料比：1：100；

温度：室温；

养护时间：7天；

实验步骤：将混合药剂+水泥与原料加入搅拌设备中搅拌混合，搅拌60min，加入聚合硫酸铁（spfs），再搅拌60min，最后加入聚丙烯酰胺（pam），继续搅拌30min，养护7天。

实验结果，土壤水浸重金属及总磷含量分析结果（单位：mg/l）

实施例3：

原料：重金属和磷污染土壤500g；

药剂：磷酸二氢钠、生石灰、水泥、硫酸铁、木质素磺酸钠；

温度：室温；

搅拌时间：60min；

养护时间：7天；

药剂投加比例如下表：

对不同药剂投加比例条件下，土壤水浸重金属含量进行分析，结果如下表所示：

磷酸二氢钠固化实验土壤水浸重金属含量分析结果（单位：mg/l）

实验结果表明，土壤水浸重金属含量和总磷含量能同时满足《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）表1中ⅳ类标准。

本发明采用稳定剂和固定剂组合技术处理重金属和磷污染土壤，达到深度固化和稳定土壤中可溶重金属和磷，修复后土壤水浸重金属及磷含量满足《地表水环境质量标准》（gb3838-2002）表1中ⅳ类标准，具有操作简单、修复成本低廉、固化剂及稳定剂易得等优点。能有效削减土壤中重金属和磷污染物量，有效解决流域、区域重金属和磷污染问题，水体、土壤环境质量持续改善，大幅提高水质，也保障了农产品和食品安全，进一步消除或减轻污染对居民身体健康的危害，提高群众生活质量，具有较大的经济效益、环境效益和社会效益。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。