[發(fā)明專利]一種重金屬污染土壤的電動(dòng)-可滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910611904.0
• 申請(qǐng)日: 2019-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110369485B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王簾里;秦豐林;張慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 迪天環(huán)境技術(shù)南京股份有限公司
• 主分類號(hào): B09C1/08
• 分類號(hào): B09C1/08;B09C1/10;B09C1/00
• 代理公司: 廣州文衡知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44535
• 代理人: 王茜

本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染土壤的電動(dòng)?可滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)方法，在一定距離內(nèi)設(shè)置陽(yáng)電解池和陰電解池，在污染物重金屬的富集處設(shè)置可滲透反應(yīng)墻，接通電源對(duì)污染土壤進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)，所述可滲透反應(yīng)墻內(nèi)填充吸附材料，所述吸附材料為三層包覆結(jié)構(gòu)：最內(nèi)層的芯層為還原鐵和生物菌劑，芯層外包裹有載鐵改性蒙脫土中間層，中間層外包裹有生物炭外表層。本發(fā)明所述聯(lián)合修復(fù)方法，可滲透反應(yīng)墻所用吸附材料為三層包覆結(jié)構(gòu)，將性能不穩(wěn)定的零價(jià)鐵和生物菌劑進(jìn)行包覆處理，可有效提高其穩(wěn)定性和利用率，具有較高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值以及廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染土壤的電動(dòng)- 可滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)方法。

背景技術(shù)

污染土壤的修復(fù)技術(shù)包括客土法、固化-穩(wěn)定化法、淋洗法、化學(xué)氧化法、熱脫附法、植物法、電動(dòng)力修復(fù)法、可滲透墻法等。由于污染土壤組成、污染物類型、性質(zhì)等不同，特別是在不同污染物同時(shí)存在的復(fù)合污染情況下，單一修復(fù)技術(shù)往往難以達(dá)到修復(fù)目標(biāo)，電動(dòng)修復(fù)技術(shù)與其他修復(fù)技術(shù)的組合應(yīng)用越來(lái)越受到重視，其中電動(dòng)-可滲透反應(yīng)墻(EKR-PRB)耦合技術(shù)正成為國(guó)內(nèi)外土壤環(huán)境修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

電動(dòng)力修復(fù)法(Electrokinetic Remediation，EKR)和可滲透墻法技術(shù)(Permeable reactive barrier，PRB)均是近30年來(lái)國(guó)際上新興的土壤、地下水原位修復(fù)技術(shù)。EKR技術(shù)通過(guò)在污染土壤兩側(cè)施加直流電壓，通過(guò)電遷移、電滲流和電泳的方式使土壤中的污染物質(zhì)遷移到電極兩側(cè)從而修復(fù)土壤污染。該技術(shù)可有效地從土壤中去除鉻、銅、汞、鋅、鎘、鉛等重金屬，以及苯酚、氯代烴、石油烴、乙酸等有機(jī)物。PRB技術(shù)主要利用污染物通過(guò)填充活性反應(yīng)材料時(shí)，產(chǎn)生沉淀、吸附、氧化還原和生物降解反應(yīng)而使污染物得以去除，在修復(fù)地下水污染工程使用較頻繁。EKR-PRB耦合修復(fù)技術(shù)基本原理是用電動(dòng)力將毒性較高的重金屬及有機(jī)物質(zhì)向電極兩端移動(dòng)，使污染物質(zhì)與滲透性反應(yīng)墻內(nèi)的填料基質(zhì)等充分反應(yīng)，通過(guò)吸附去除或降解成毒性較低的低價(jià)金屬離子和有機(jī)物，達(dá)到去除或降低毒性的目的。

現(xiàn)有技術(shù)中，EKR-PRB耦合修復(fù)技術(shù)在應(yīng)用中存在以下問(wèn)題：由于其粒徑小、比表面積大、表面活性高、還原能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，零價(jià)鐵在PRB技術(shù)所用的填充活性反應(yīng)材料中得到廣泛應(yīng)用，然而，由于零價(jià)鐵性能不穩(wěn)定，其性質(zhì)容易受外界條件影響，因此在實(shí)際PRB技術(shù)所用的填充活性反應(yīng)材料應(yīng)用中，零價(jià)鐵的利用率較低。

發(fā)明內(nèi)容

為克服以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種重金屬污染土壤的電動(dòng)-可滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)方法，本發(fā)明可滲透反應(yīng)墻所用吸附材料為三層包覆結(jié)構(gòu)，將性能不穩(wěn)定的零價(jià)鐵和生物菌劑進(jìn)行包覆處理，可有效提高其穩(wěn)定性和利用率，具有較高的現(xiàn)實(shí)價(jià)值以及廣闊的應(yīng)用前景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種重金屬污染土壤的電動(dòng)-可滲透反應(yīng)墻聯(lián)合修復(fù)方法，在一定距離內(nèi)設(shè)置陽(yáng)電解池和陰電解池，在污染物重金屬的富集處設(shè)置可滲透反應(yīng)墻，接通電源對(duì)污染土壤進(jìn)行電動(dòng)修復(fù)，所述可滲透反應(yīng)墻內(nèi)填充吸附材料，所述吸附材料為三層包覆結(jié)構(gòu)：最內(nèi)層的芯層為還原鐵和生物菌劑，芯層外包裹有載鐵改性蒙脫土中間層，中間層外包裹有生物炭外表層。

在兩個(gè)電極施加電壓，通電后,土壤中的重金屬在電動(dòng)力作用下向陰極遷移，被陰極前的可滲透反應(yīng)墻吸附固定；移除吸附固定重金屬離子的可滲透反應(yīng)墻，得到去除重金屬離子污染的土壤。該方法操作簡(jiǎn)單、成本低廉、方便，對(duì)重金屬污染土壤可實(shí)地修復(fù)，修復(fù)效率高，修復(fù)過(guò)程中不產(chǎn)生新污染。

吸附材料為三層包覆結(jié)構(gòu)，將性能不穩(wěn)定的零價(jià)鐵和生物菌劑進(jìn)行包覆處理，可有效提高其穩(wěn)定性和利用率。首先將還原鐵和生物菌劑與餐廚垃圾回收油脂混合均勻作為內(nèi)芯，餐廚垃圾回收油脂可以為生物菌提供營(yíng)養(yǎng)；然后利用改性證載鐵改性蒙脫土對(duì)內(nèi)芯包覆，可對(duì)生物菌和還原鐵提供保護(hù)；最后，為了進(jìn)一步保證載鐵改性蒙脫土表面吸附還原鐵的穩(wěn)定性，在其表面又進(jìn)行一次包覆處理。