[發(fā)明專利]一種重金屬污染土壤的淋洗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410158901.3
• 申請日: 2014-04-18
• 公開（公告）號: CN103909089A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張華;周連碧;王瓊;張望;吳亮亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京礦冶研究總院
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02
• 代理公司: 北京法思騰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11318
• 代理人: 楊小蓉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域及金屬礦山污染場地土壤修復領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染土壤的淋洗方法。

背景技術(shù)

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，使得金屬礦山開發(fā)逐漸加快開采，采礦、冶金等工業(yè)的污染排放使得工業(yè)場地及周邊土壤污染日益嚴重；城市化進程的加快會加快廢棄的工業(yè)場地以及周邊污染土壤的二次開發(fā)，因此，污染土壤的修復和再開發(fā)成為全球性環(huán)境問題，由于重金屬污染長期性、隱蔽性和不可逆性等特征，會直接或間接地污染地表水、地下水、空氣、植物及農(nóng)作物，甚至危害人類的健康和生命，因此，修復重金屬污染土壤，恢復土壤原有功能，一直是國內(nèi)外的難點和熱點環(huán)境問題。

目前國內(nèi)外主要采用較為常見的物理、化學和生物修復方法，通過原位修復或異位修復的方法對污染土壤進行修復。物理修復適宜于修復污染濃度高、面積小的污染土壤，但容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，工程量大、能耗大、費用高，具有較大的局限性；生物修復能夠降低重金屬在環(huán)境中的遷移，但是修復周期長，易受到氣候、地質(zhì)條件和土壤類型等的限制；化學修復是通過向土壤中加入固化劑、有機質(zhì)、化學藥劑等，通過吸附、氧化還原和沉淀等作用，來降低重金屬的生物有效性，但容易破壞土壤結(jié)構(gòu)，且化學藥劑用量大，費用高，只適用于污染嚴重且面積較小的土壤修復。

土壤淋洗是利用淋洗試劑沖洗土壤，通過離子交換、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤固相中的重金屬或有機物轉(zhuǎn)移到土壤液相中，再把含重金屬或有機物的淋洗液進一步處理，并循環(huán)淋洗液，土壤淋洗過程包括淋洗液向土壤表面擴散、對污染物質(zhì)的溶解、淋洗出的污染物在土壤內(nèi)部擴散、淋洗出的污染物從土壤表面向流體擴散等過程。

土壤淋洗按污染場地可分為原位和異位淋洗修復，其中，土壤原位化學淋洗修復主要是根據(jù)污染物分布的特點，利用外力或淋洗液自身重力，使其流過污染土壤，并利用人工水源裝置收集和消除淋洗液的過程，進行土壤修復。在污染場地現(xiàn)場建立淋洗裝置，而且采用物理隔離措施進行封閉實驗區(qū)域，同時需要收集淋出液進行無害化處理。傳統(tǒng)的土壤異位化學淋洗修復要經(jīng)過污染土壤的運移、污染土壤在淋洗設(shè)備中的淋洗處理、淋出液中重金屬等污染物的無害化處理、處理后土壤的再利用等，其涉及的過程復雜，工程量大，設(shè)備價格昂貴，且實用性較差。

因此，亟需開發(fā)一種高效處理污染土壤，并且不影響土壤肥力的化學淋洗方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種重金屬污染土壤的淋洗方法，本發(fā)明可以處理不同礦山采、選、冶類型和不同重金屬污染場地的污染土壤，可以更加充分混合反應液，并采用自動化控制系統(tǒng)實行各參數(shù)的自動化運行、同時高效回用酸淋洗劑，淋洗效果更佳。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種重金屬污染土壤的淋洗方法，所述方法包括以下步驟：

1）將待淋洗重金屬污染土壤除雜，篩分，同時制備酸淋洗劑，酸淋洗劑溶液濃度為0.3～0.9mol/L；

2）將制備好的酸淋洗劑加入已除雜篩分后的待淋洗重金屬污染土壤中，對混合后的酸淋洗劑和除雜篩分后的待淋洗重金屬污染土壤進行加熱，加熱溫度至20～35℃，淋洗時間為4～12min；

3）采用真空抽排促進酸淋洗劑和重金屬污染土壤分離得到淋洗后的重金屬污染土壤；

4）真空分離完畢后，收集的廢液進行回收處理凈化，凈化后的廢液進行再次循環(huán)利用。

優(yōu)選地，所述重金屬為鉻、銅、鎳、鉛、鋅中的一種或多種。

優(yōu)選地，所述酸淋洗劑酸淋洗劑由二乙基三胺五乙酸（DTPA）、檸檬酸和醋酸中的一種或多種組成。進一步優(yōu)選地，所述酸淋洗劑的組成比為DTPA0.1～0.3、檸檬酸0.1～0.3和醋酸0.1～0.3，更進一步優(yōu)選地，對重金屬鉻的去除率最優(yōu)組合的組成比為：DTPA：檸檬酸：醋酸=0.3:0.2:0.1；對重金屬銅的去除率最優(yōu)組合為：DTPA：檸檬酸：醋酸=0.1:0.2:0.1；對重金屬鎳的去除率最優(yōu)組合為：DTPA：檸檬酸：醋酸=0.2:0.2:0.1；對重金屬鉛的去除率最優(yōu)組合為：DTPA：檸檬酸：醋酸=0.2:0.3:0.1；對重金屬鋅的去除率最優(yōu)組合為：DTPA：檸檬酸：醋酸=0.2:0.2:0.1。

本發(fā)明中采用活性炭對廢液進行回收處理，吸收反應液中的重金屬，凈化反應液。本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)需要選擇其他種類的回收處理方法，比如重力分離法、中和處理法等。

本發(fā)明在淋洗過程中可能會產(chǎn)生或逸散的氣體，所產(chǎn)生的氣體采用真空抽排，所抽排的氣體通過廢氣處理器處理后，最后排放出符合大氣排放的尾氣。