[發明專利]重金屬-有機復合污染土壤的電動復合強化修復方法及其裝置

無效

• 申請號: 201110420019.8
• 申請日: 2011-12-15
• 公開（公告）號: CN102513348A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 倉龍;樊廣萍;周東美
• 申請（專利權）人: 中國科學院南京土壤研究所
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

技術領域

本發明涉及一種復合污染土壤的修復技術，尤其涉及一種重金屬-有機復合污染土壤的修復方法及其裝置。

背景技術

復合污染土壤的修復一直是土壤修復的熱點和難點之一。復合污染土壤一般包括重金屬復合污染土壤、有機復合污染土壤和重金屬-有機復合污染土壤。由于在重金屬-有機復合污染土壤中存在著重金屬和有機污染物這兩類性質存在較大差異的污染物，重金屬水溶性較好，在土壤中容易移動，而有機污染物一般水溶性較差，易與土壤有機質結合，難以在土壤中遷移，因此這種類型的污染土壤修復一直沒有較好的方法。目前文獻報道的針對重金屬-有機復合污染土壤的修復技術主要有植物修復、化學淋洗和電動修復等。植物修復技術具有成本低、綠色環保的優點，但通常植物在復合污染土壤上的耐性不強，生長受抑制，對有機污染物和重金屬難以達到同時去除的效果，而且植物修復技術普遍存在著修復緩慢，效率較低的缺點(丁克強等，土壤，2005)。目前國內有關植物修復的專利也集中于重金屬污染或有機污染土壤修復，未見利用植物修復重金屬-有機復合污染土壤的專利報道。化學淋洗修復技術可以運用于重金屬-有機復合污染土壤的修復。專利文獻CN101293254和CN101224467公開了一種淋洗修復重金屬-有機物復合污染土壤的方法和淋洗劑的配制方法，該方法主要通過配制一種對重金屬和有機污染物均有增溶效果的淋洗劑(主要成分為乳酸酯和乙二胺配體)，加入到土壤中(土水比為1∶10～1∶5)，通過震蕩提取，可獲得較好的去除效率。但化學淋洗修復的異位修復需耗用大量的溶劑，且同樣需要后續處理，而其在原位修復的運用中受到限制，主要因為淋洗液在土體中的遷移和殘留難以控制，且不適用于低滲透性土壤。

電動修復技術是上世紀八十年代發明的一種污染土壤修復技術，其基本原理是在污染土壤兩端施加直流電場，土壤中的污染物在電場作用下隨電遷移或電滲流遷移出土體，從而實現污染土壤的修復。現有的專利文獻集中于單一重金屬污染或有機污染土壤的修復。專利文獻CN101507969公開了一種重金屬污染土壤陽極液淋洗強化電動修復方法，該方法將電動修復方法和化學淋洗法相結合處理重金屬污染土壤；專利文獻CN102225426A則公開了一種利用化學助溶劑結合電動修復處理石油污染土壤的修復方法。國外也有關于電動修復技術處理污染土壤的技術專利。韓國專利號為KR2003014054的專利公開了一種利用電動技術結合生物修復處理有機污染土壤的方法。本世紀以來，電動修復技術逐漸應用于重金屬-有機復合污染土壤的修復，主要是通過利用電動修復過程中產生的電遷移和電滲流機制對重金屬和有機污染物進行遷移處理，但由于陰極附近土壤pH的升高導致大量重金屬集中在靠近陰極的土壤中而無法遷移出土體，同時由于有機污染物水溶性差，遷移緩慢且遷移到電解液中的污染物仍需后續的進一步處理(Maini等，Journal?of?Chemical?Technology?and?Biotechnology，2000；Maturi等，Chemosphere，2006)，因此難以達到重金屬和有機污染物的同時去除。目前國內在這方面的專利還沒有，國外也僅有少量的相關專利。美國專利號為US5458747的專利公開了電動和生物修復相結合處理混合污染土壤，其基本方法是首先利用電場注入微生物降解有機污染物，待反應完全后利用電極反應酸化土壤從而減少重金屬的沉淀，提高重金屬的去除效率。但由于該技術是分兩步處理有機和重金屬污染物，電場利用效率低，同時微生物降解有機污染物的過程緩慢，花費時間較長，因此整個修復效率不高，且無法實現重金屬和有機污染物的同時去除。

發明內容

解決的技術問題：為了克服現有修復技術的存在的缺點，實現重金屬和有機污染物的高效去除，同時減輕電解液的后續處理，本發明提供了一種重金屬-有機復合污染土壤的電動復合強化修復方法及其裝置，保證重金屬快速有效的遷移出土體，同時在電解液中適當添加助溶劑和氧化劑，增加有機污染物的溶出和遷移，實現有機物遷移過程中的氧化降解，從而減輕后續處理。

技術方案：一種重金屬-有機復合污染土壤的電動復合強化修復方法，具有如下步驟：

將污染土壤裝入電動修復裝置中，然后將氧化劑加入到陰、陽極電解液中或直接噴灑在污染土壤上；所述氧化劑為雙氧水、次氯酸鹽和過硫酸鹽；

在陰、陽電極上施加直流電場，電場強度為0.5-2V?cm^-1，控制陰、陽極電解液的pH在3-11。

所述氧化劑在體系中的質量濃度為：雙氧水為1-20％，次氯酸鹽為0.05-5％，過硫酸鹽為5-30％。