[發(fā)明專(zhuān)利]一種土壤或污泥中重金屬和有機(jī)污染物的電動(dòng)去除方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310078335.0
• 申請(qǐng)日: 2013-03-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103170499A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付融冰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 付融冰
• 主分類(lèi)號(hào): B09C1/00
• 分類(lèi)號(hào): B09C1/00;C02F11/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種從土壤或污泥中去除有害物質(zhì)的方法，特別地涉及一種土壤或污泥中重金屬和有機(jī)污染物的電動(dòng)去除方法，屬于土壤修復(fù)和污泥無(wú)害化處理領(lǐng)域。?

背景技術(shù)

我國(guó)在長(zhǎng)期的工業(yè)化過(guò)程中積累了較為嚴(yán)重的土壤污染。例如，近年來(lái)，在快速的城鎮(zhèn)化進(jìn)程中，大量工廠(chǎng)企業(yè)的關(guān)停并轉(zhuǎn)和城市的退二進(jìn)三，眾多搬遷企業(yè)留下了大量遺留污染場(chǎng)地，其中富集了大量的有害重金屬和污染有機(jī)物；又如由于農(nóng)藥的大量長(zhǎng)期使用和殘留，導(dǎo)致大面積農(nóng)田土壤受到農(nóng)藥污染；再如油田勘探、石油開(kāi)采、油品儲(chǔ)運(yùn)和加油站泄露等，而造成了土壤石油烴類(lèi)污染......嚴(yán)重的土壤污染對(duì)地下水、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境和人體健康都構(gòu)成了明顯的威脅。而我國(guó)在土壤治理和修復(fù)方面才剛剛起步，對(duì)實(shí)用性強(qiáng)的土壤污染修復(fù)技術(shù)需求極為迫切。?

迄今為止，傳統(tǒng)污染土壤的修復(fù)技術(shù)主要有穩(wěn)定/固化技術(shù)、高級(jí)氧化法、高溫?zé)峤夥ā⒒瘜W(xué)淋洗法、植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、氣相抽提法等。?

穩(wěn)定/固化技術(shù)是將一些化學(xué)物質(zhì)加入到污染土壤中，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)重金屬的穩(wěn)定和固化，其雖然降低了重金屬的浸出毒性，但無(wú)法減少土壤中的污染物尤其是重金屬的總量，不能從根本上解決問(wèn)題。?

高級(jí)氧化法是向受污染土壤中加入氧化劑，從而將其中的有機(jī)污染物氧化成無(wú)害的小分子化合物和無(wú)機(jī)鹽，但容易對(duì)土壤的理化性質(zhì)造成嚴(yán)重的不利影響。?

高溫?zé)峤夥礋崽幚砑夹g(shù)，是通過(guò)向土壤中通入熱蒸汽或用射頻、電加熱等方法來(lái)加熱土壤，從而使土壤中的污染物分解成小分子或無(wú)害物質(zhì)。缺點(diǎn)是耗能較大，對(duì)土壤的理化性質(zhì)也有不利影響?

化學(xué)淋洗法是指借助于能促進(jìn)土壤環(huán)境中污染物溶解或遷移作用的溶劑，把污染物從土壤顆粒上淋洗出來(lái)，隨后分離出的污水進(jìn)行處理，從而完成土壤的污染物去除。該方法操作較為簡(jiǎn)單，但是只對(duì)特定的土壤和污染物有效，適用范圍小，洗脫效率低。?

植物修復(fù)法是指利用植物的生理活動(dòng)吸收或降解土壤中的污染物或使這些污染物變?yōu)闊o(wú)害的方法，主要包括植物提取、植物穩(wěn)定、植物揮發(fā)、植物降解、根際濾除等，同時(shí)某些植物還能對(duì)土壤中的重金屬實(shí)現(xiàn)一定程度的?富集作用。但該方法成本較低，操作簡(jiǎn)單，但效率過(guò)低，耗時(shí)過(guò)于漫長(zhǎng)。?

微生物修復(fù)法主要是通過(guò)利用營(yíng)養(yǎng)和其他化學(xué)品來(lái)激活微生物，使它們保持代謝活動(dòng)的良好狀態(tài)，能夠快速分解和破壞污染物。但該方法需要不斷向土壤中添加生物制劑，而且微生物在土壤中的傳質(zhì)效果不好，該法成本較高，修復(fù)周期長(zhǎng)，同時(shí)只能改變重金屬的形態(tài)而不能降解重金屬。?

土壤氣相抽提法(Soil?vapour?extraction，SVE)是近幾十年來(lái)應(yīng)用廣泛的一種土壤修復(fù)技術(shù)，該技術(shù)主要是通過(guò)向污染土壤中引入清潔空氣產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力，從而利用土壤固相、液相和氣相之間的濃度梯度，將土壤中的污染物轉(zhuǎn)化為蒸氣形式而加以去除。SVE尤其適用于高揮發(fā)性有機(jī)污染土壤的修復(fù)，如汽油、苯和四氯乙烯等污染的土壤，而對(duì)于中揮發(fā)性和低揮發(fā)性的有機(jī)污染物去除存在一定的局限性：去除效率較低、周期較長(zhǎng)(可長(zhǎng)達(dá)數(shù)年)等。?

除大量的污染土壤外，另個(gè)重要的重金屬和有機(jī)物來(lái)源是城市生活、工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量污泥，尤其是污水處理廠(chǎng)在污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的城市污泥，數(shù)量巨大，含有大量的重金屬和水分。而隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加速和污水集中處理率的提高，我國(guó)污水廠(chǎng)污泥年產(chǎn)量與日俱增，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2010年底，我國(guó)的污水處理廠(chǎng)年產(chǎn)約2100萬(wàn)噸含水80％污泥，而且今后污泥年產(chǎn)量還會(huì)加速增長(zhǎng)。?

污泥的無(wú)害化是污泥處理處置的重要原則，然而，污泥中含有的重金屬是污泥資源化和減量化的主要限制和影響因素。?

重金屬的污染危害嚴(yán)重而且持久，含有重金屬的污泥施用于土壤之后，會(huì)增加土壤中重金屬的含量，對(duì)人類(lèi)、動(dòng)物、植物和土壤生態(tài)系統(tǒng)都存在著潛在的嚴(yán)重危害。基于此考慮，在將污泥應(yīng)用于農(nóng)林業(yè)之前，必須對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)處理，以降低重金屬的浸出性及生物有效性，減弱污泥中重金屬的不利影響。污泥中重金屬的固化技術(shù)主要涉及有水泥固化法、石灰固化法、熱塑固化法、玻璃化技術(shù)、自膠結(jié)固化技術(shù)等，但這些方法存在如下缺陷：(1)較大程度地改變了污泥的結(jié)構(gòu)，使污泥硬化或增容，限制了后續(xù)的資源化利用；(2)部分固化法費(fèi)用昂貴，操作復(fù)雜，難以推廣應(yīng)用。為了克服這些缺陷，人們研發(fā)了多種處理污泥中重金屬的技術(shù)，例如：?

CN1061012A公開(kāi)了一種清除污水/污泥中重金屬的方法，是將污泥與催化劑氧化劑、再生氧化劑及酸進(jìn)行混合，形成活性泥漿，然后分離。?