一种微波辅助碳还原修复铬污染土壤的方法
【专利摘要】本发明属于土壤重金属污染修复领域，公开了一种用于去除铬污染土壤还原剂的制备方法，以及应用该还原剂在微波辅助条件下修复铬污染土壤的方法。该还原剂包括：活性炭粉，40mg/L的Mn2+液体。其修复污染土壤的方法步骤为：将过筛的铬污染土壤与本发明所述的还原剂混合，微波辐射处理一段时间，即完成铬污染土壤修复。本发明可大幅度削减污染土壤的修复时间，数分钟内实现污染土壤中重金属铬的去除，可满足重金属污染场地快速修复的需求。
【专利说明】
-种微波辅助碳还原修复铭污染±壤的方法
技术领域
[0001] 本发明属于±壤重金属污染修复领域，公开了一种用于去除污染±壤中铭的还原 剂的制备方法，W及应用该还原剂在微波辅助条件下修复铭污染±壤的方法。
【背景技术】
[0002] 改革开放W来，伴随铭工业的快速发展，全国范围内±壤铭污染事件也在逐渐增 多，不仅对农业造成的危害逐渐加大，且由于食物链的扩大，对动植物W及人的毒害也在不 断放大。由于历史原因，我国大部分铭盐厂生产过程中排放的固体废物并未采取任何防渗 措施，主要采用简单堆存的方式处理，在降雨频繁的地区，运部分易溶于水的六价铭就会随 淋渐水进入±壤、地下水或地表水，对±壤造成的污染是比较严重的。
[0003] 目前，铭污染±壤修复主要有两种途径:一是改变±壤中重金属铭的存在形态，二 是从±壤中去除铭。改变形态是通过固定等方式，比如通过铭的固定化稳定化，烙融技术降 低其在环境中的迁移性与生物可利用性。重金属去除技术是使其存留浓度接近或达到±壤 重金属背景值，比如上壤淋洗技术，电动修复技术和植物修复技术。
[0004] 固定化和稳定化是将被铭污染的±壤与某种粘合剂混合(也可W添加一定的还原 剂，用于还原六价铭），通过粘合剂与±壤中的重金属铭固定，降低铭的生物可利用性，使铭 不再向周围环境迁移，W达到环境无害化的目的。固化稳定化技术是针对铭等重金属污染 场地±壤应用最广泛的修复技术。
[0005] 微波加热是利用强穿透能力的微波，深入被加热物体的内部，从而导致被加热物 体自身开始发热成为发热体，使被加热物体内部W及外表同时加热。和传统加热方式相比， 微波具有（1)能够对被加热物体的内部W及外表同时加热，无对流并且升溫快，受热均匀高 效快捷；（2)根据物料介电常数不同，可进行选择性加热；（3)热源与加热材料不直接接触， 可避免设备的腐蚀；（4)能够对高浓度污染物集中进行缩量化治理，且治理效果具有普遍 性;（5)微波加热设备体积小，便于操作等优势。
【发明内容】
[0006] 本发明公开了一种用于去除污染±壤中铭的还原剂的制备方法，该还原剂包括： 活性炭粉，40mg/L的Mn2+液体。本发明还提供了一种应用该还原剂在微波辅助条件下修复铭 污染±壤的方法。其修复铭污染±壤的方法步骤为:将过筛的铭污染±壤与本发明所述的 还原剂混合，微波福射处理一段时间，即完成铭污染±壤修复。
[0007] 本发明的有益效果:儘饱和碳粉是一种良好的吸收微波的材料，微波加热时能够 快速高效加热±壤，且受热均匀。其次活性炭作为还原剂与±壤本身的有机质一起将高价 态的铭还原，并且吸附固定Ξ价铭来降低±壤的毒性。而且Mn2+具有催化作用，能有效的促 进活性炭粉对污染±壤中六价铭的还原。
【具体实施方式】
[0008] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，都属于本发明的保护范围。
[0009] 本发明实施例提供一种修复铭污染±壤的还原剂，可用于与微波强化配合修复铭 污染±壤，该还原剂包括:活性炭粉，Mn2+溶液。
[0010]优选的，该还原剂中，Mn2+溶液的浓度为10~lOOmg/L。更优选的，Mn 2+溶液的浓度为 40mg/L。
[0011] 本发明实施例还提供一种修复铭污染±壤的方法，是一种利用上述还原剂协同微 波福射修复铭污染±壤的方法，该方法包括W下步骤。
[0012] 将过筛的铭污染±壤与上述给出的还原剂混合，加一定量的蒸馈水，微波处理几 分钟，即完成微波强化修复铭污染±壤； 上述方法中，过筛的铭污染±壤为过200目筛网得到的铭污染±壤，将过筛的铭污染± 壤与上述的还原剂混合，还原剂的投加比为^10%，优选的，儘饱和碳粉的投加比为7%; 优选的，所述铭污染±壤与还原剂混合后±壤的含水率为10~80%;更优选的，所述混合 ±壤的含水率为40%; 优选的，所述微波福射功率为70~840W，福射时间为2~30min;更优选的，所述微波福射 功率为700W，福射时间为15min。
[0013] 本发明针对现有修复铭污染±壤的问题，提供了一种高效、快速、环境友好的重金 属铭污染±壤的修复方法，特别是对粘±中总铭（主要是六价铭形态）具有较高的修复效 率，本发明采用儘饱和碳粉作为还原剂，很好的解决了传统固定稳定化技术所采用的亚铁 盐、硫化物等修复剂造成二次污染且破坏±壤理化性质的问题。而且该还原剂与微波结合， 可W加大的缩短铭污染±壤的处理时间，处理10~30min即可达到最大去除率。
[0014] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述。
[001引实施例1 依次称取50g±样于一系列100ml刚玉相蜗中，分别W吸附10mg/L、20mg/L、40mg/L、 60mg/L、80mg/L、100mg/LMn2+离子的活性碳粉作为微波加热吸波材料，投加比为7%，设置微 波功率为700W，福照时间为1 Omin。
[0016] 实施例2 依次称取50g±样于一系列100ml刚玉相蜗中，分别加入1%、2.5%、5%、7%、9%、10%的Mn2+ 饱和碳粉混合均匀。微波功率700W，福射时间1 Omin。
[0017] 实施例3 依次称取50g±样于一系列100ml刚玉相蜗中，加入7%的Mn2+饱和碳粉混合均匀。设置 微波功率为700W，福照时间为lOmin，调节混合料含水率分别为10%、20%、40%、60%、80%。
[001引 实施例4 依次称取50g±样于一系列100ml刚玉相蜗中，加入7%的Mn2+饱和碳粉混合均匀，保持 混合料含水率为40%。在将微波功率依次设置为70￥、210￥、350￥、560￥、700￥、840￥，设置福照 时间为lOmin。
实施例5 依次称取50g±样于一系列100ml刚玉相蜗中，加入7%的Mn2+饱和碳粉混合均匀。在微 波功率为700W时，设置微波福照时间分别为2min、5min、10min、15min、20min、30min。
通过上述五组实施例可W看出，利用本发明的还原剂与微波福射相结合，对污染±壤 中铭的去除有较好的效果，六价铭的去除率可达98.90%，总铭的去除率可达99.89%，且修复 效果好、处理时间短、所需药剂的量较少，对±壤破坏小。
[0019] w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披露的技术范围内，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W权利要求书的保护范 围为准。
【主权项】
1. 一种微波辅助碳还原修复铬污染土壤的方法，其特征在于:包括以下步骤： (1) 制备修复铬污染土壤的还原剂-锰饱和碳粉； (2) 将锰饱和碳粉按投加比1~10%加入到铬污染土壤中，充分混合； (3) 将混合料置于变频式微波反应器中，调节功率70~840W，微波辐射2~30min; (4 )取出混合料测定土壤中铬的去除率。2. 根据权利要求1所述一种微波辅助碳还原修复铬污染土壤的方法，其特征在于:步骤 (1)所述还原剂中Mn2+的浓度为10~100mg/L。3. 根据权利要求1所述一种微波辅助碳还原修复铬污染土壤的方法，其特征在于:步骤 (2 )所述混合料的含水率为10~80%。4. 根据权利要求1所述一种微波辅助碳还原修复铬污染土壤的方法，其特征在于:步骤 (4)所述测定土壤中铬的去除率达60%以上。
【文档编号】B09C1/08GK105964679SQ201610598562
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年7月28日
【发明人】高云涛, 郭秋爽, 熊华斌
【申请人】云南民族大学