[發明專利]重金屬污染土壤淋洗修復和淋洗液再生一體化裝置及其方法

有效

• 申請號: 201810092978.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108015106B
• 公開（公告）日: 2023-08-08
• 發明（設計）人: 王水;丁亮;曲常勝;張滿成
• 申請（專利權）人: 江蘇省環境科學研究院
• 主分類號: B09C1/00
• 分類號: B09C1/00;B09C1/08;B09C1/02
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 胡建華

本發明公開一種重金屬污染土壤淋洗修復和淋洗液再生一體化裝置及其方法，包括依次用連通管道連接成環的淋洗槽、第一蠕動泵、淋洗液電化學處理槽、第二蠕動泵、淋洗液儲槽和第三蠕動泵，淋洗液電化學處理槽還通過管道和電解液儲槽連通，管道上設有第四蠕動泵，淋洗液電化學處理槽內設有重金屬離子吸附電極和反電極，吸附電極和反電極連接電源，淋洗槽頂部設有連接第三蠕動泵的噴頭。該裝置采用淋洗液循環系統與電極再生系統，能夠很好地實現淋洗液和電極的循環使用，經濟高效且成本低，裝置結構簡單，易于維護，適用性強，具有很好的環境效益和經濟效益。

技術領域

本發明涉及一種重金屬污染土壤淋洗修復和淋洗液再生一體化裝置及其方法，屬于重金屬污染土壤修復領域。

背景技術

土壤是人類賴以生存的衣食之本。隨著社會和工業發展，土壤環境正遭受嚴重污染，包括重金屬污染、有機污染及其他污染。2014年，環境保護部與國土資源部聯合發布的《全國土壤污染狀況調查公報》顯示我國土壤環境狀況總體不容樂觀，部分地區土壤污染較重，最為嚴重的即為重金屬污染，有機污染次之。重金屬在土壤中存在隱蔽性、累積性、地域性、長期性、無法降解、造成地下水污染等特性，嚴重威脅人體健康和生態環境安全；其修復治理已經在國內外引起了高度重視，同時成為環境科學研究領域的熱點課題。

當前重金屬污染土壤修復技術主要有固化/穩定化、化學淋洗、植物修復、電動修復等。其中，經固化/穩定化修復后的土壤中重金屬濃度未降低，其長期固化/穩定化效果有待進一步研究；植物修復所需時間較長，無法短期實現重金屬污染土壤高效修復；電動修復對污染土壤的土質、均一性、含水率、pH等均有較高要求。

土壤化學淋洗修復技術即利用淋洗液將土壤中的重金屬轉移至液相中，含有淋洗液的土壤經清水洗滌后歸還原位再利用，富含重金屬的廢液則進行進一步的處理，具有修復效果好、時間短、成本低等優點，已在國內外污染場地修復工程中得到了廣泛應用。而這項技術的關鍵在選擇合適的淋洗液及淋洗條件，并對淋洗后的含有重金屬的淋洗液進行合理處理處置，盡可能提高修復工程環境效益和經濟效益，不造成二次污染。

電吸附技術EST(Electro-Sorption?Technology)，也可稱電容去離子技術CDI(Capacitive?Deionization)，是利用帶電電極表面吸附水中離子及帶電粒子的現象，使水中溶解鹽類及其它帶電物質在電極的表面富集濃縮而實現水的凈化/淡化的一種新型水處理技術。該技術的關鍵在于用于電吸附的電極材料的吸附性能、穩定性、再生性能、使用壽命等。

授權號為CN?103785677B的中國發明專利，公開了“重金屬污染土壤修復和淋洗液循環利用一體化裝置及其方法”，該發明中采用EDTA作為重金屬污染土壤淋洗液，淋洗后重金屬與EDTA形成螯合物，通過向淋洗液中加入芬頓試劑、電化學分解淋洗廢液中的EDTA-重金屬螯合物，分解后的溶液變為EDTA溶液和重金屬離子，重金屬離子在電化學反應器的陰極板上放電，重金屬離子轉變為重金屬沉積在陰極附近，從而達到去除重金屬的效果。然而，淋洗后的土壤中仍然會存在EDTA，對后續土壤再利用仍存有缺陷，且針對EDTA-重金屬螯合物的處置需要加入芬頓試劑、將重金屬離子轉變為重金屬沉積去除，需要較高的沉積電壓，且該電壓條件下水會發生大量電解，能耗較高，現實情況下較難理想化實現。

發明內容

發明目的：本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種對重金屬污染土壤無二次污染、可再生使用的修復裝置和方法，可有效提高土壤中重金屬去除率和修復效率，實現淋洗液和電極的重復再生，優化裝置組成，減少藥劑使用，避免修復過程二次污染，提高環境效益和經濟效益。