CN103521509B - 一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及污染土壤修复领域，特别是一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，包括以下步骤：（1）取待修复的有机污染土壤，研磨粉碎，用30目尼龙筛进行筛分；（2）加入磷酸氢二钾，混合均匀后室温放置；（3）加入铁粉、硫酸亚铁和脂肪酸甘油酯，混合均匀后室温放置；（4）加入质量分数为30%的双氧水，混合均匀后室温放置；（5）电动修复。本发明的有益效果是：加入磷酸氢二钾，减少了有机污染物的挥发；添加铁粉和硫酸亚铁，增强了双氧水的氧化能力；加入脂肪酸甘油酯，促进氧化剂与有机污染物充分接触和反应；在土壤中通入直流电进行电动修复，促进粘土中有机污染物的迁移和氧化降解，使土壤有机物含量达到土壤环境质量标准。
Description
技术领域
本发明属于污染土壤修复领域，具体涉及一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺。
背景技术
近三十年的经济增长、工业化和城市化给中国带来了极大的物质财富，也极大地提高了人民的生活水平。然而，中国也付出了沉重的代价，能源的消耗以及工农业生产活动严重地破坏了中国的生态环境，大气污染、水污染、土壤和地下水污染威胁着人民的健康和财产安全，也制约着中国经济的进一步可持续发展。近年来，土壤和地下水污染受到人们极大的关注，因此急需研究开发符合我国国情的修复技术。
土壤修复技术可以分为物理修复、化学修复和生物修复。本发明采用化学和物理修复技术，利用电动强化的化学氧化法对污染土壤进行修复，达到预期效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于修复有机污染土壤的电动强氧化工艺。
本发明采用的技术方案如下：
一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，包括以下步骤：
(1)取待修复的有机污染土壤，研磨粉碎，用30目尼龙筛进行筛分；
(2)向步骤(1)中粉碎过筛得到的土壤中加入磷酸氢二钾，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护；
(3)向步骤(2)中得到的土壤中加入铁粉、硫酸亚铁和脂肪酸甘油酯，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护；
(4)向步骤(3)中得到的土壤中加入质量分数为30％的双氧水，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护；
(5)将步骤(4)中得到的土壤放入电动氧化装置内进行电动修复。
进一步的，所述步骤(1)中磷酸氢二钾的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％。
进一步的，添加磷酸氢二钾后的养护时间为12～24h。
进一步的，所述步骤(2)中铁粉的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％，硫酸亚铁的用量为待修复有机污染土壤质量的1％～2％，脂肪酸甘油酯的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％。
进一步的，添加铁粉、硫酸亚铁和脂肪酸甘油酯后的养护时间为36～48h。
进一步的，所述铁粉的颗粒大小为0.5～10μm。
进一步的，所述步骤(4)中质量分数为30％的双氧水的用量为待修复有机污染土壤质量的1％～3％。
进一步的，加完质量分数为30％的双氧水之后的养护时间为24～36h。
进一步的，所述步骤(5)中电动氧化装置采用直流电源供电，所述直流电源的电流为5A～10A，电动修复时间为36～72h。
进一步的，所述步骤(5)中电动氧化装置是一个带有钢筋电极的容器。
采用本发明的技术方案的有益效果是：本发明的工艺，往有机物污染土壤中添加铁粉和硫酸亚铁，增强了双氧水的氧化能力；加入磷酸氢二钾，减少了有机污染物的挥发，然后加入表面活性剂脂肪酸甘油酯，促进氧化剂与有机污染物充分接触和反应；最后在土壤中通入直流电进行电动修复，能够促进粘土中有机污染物的迁移和氧化降解，使土壤有机物含量达到土壤环境质量标准。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例中的土壤来自江苏某有机物污染场地，污染物包括苯、乙苯、二甲苯、四氯乙烯、氯苯、1,2-二氯苯和1,2,3-三氯苯。污染土壤研磨后，通过30目的尼龙筛进行筛分。按照国标HJ350-2007《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》中附录C、D、E中列出的分析方法对污染土壤进行浓度测定，检测结果见表2。
实施例1
一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，对有机污染土壤的修复包括以下具体步骤：
(1)选取500g待修复的有机污染土壤，研磨粉碎后用30目的尼龙筛进行筛分处理，采用30目的尼龙筛过筛得到的土壤颗粒可以与磷酸氢二钾、铁粉和硫酸亚铁混合得更均匀；
(2)向步骤(1)中得到的有机污染土壤中加入1g磷酸氢二钾进行混合，机械搅拌混合均匀后室温放置12h进行养护，加入磷酸氢二钾，可以减少有机污染物的挥发，保证实验结果的可靠性，室温放置12h可以保证磷酸氢二钾的效果；
(3)向步骤(2)中混合得到的有机污染土壤中加入0.5g铁粉、10g硫酸亚铁和0.5g脂肪酸甘油酯，本实施例中铁粉的颗粒大小为10μm，往有机物污染土壤中添加铁粉和硫酸亚铁，增强了双氧水的氧化能力，加入表面活性剂脂肪酸甘油酯，促进氧化剂与有机污染物充分接触和反应；搅拌混合均匀后室温放置36h进行养护，室温放置36h可以保证添加物质的效果最好；
(4)向步骤(3)中混合得到的有机污染土壤中加入5g质量分数为30％的双氧水，搅拌混合均匀后放置24h进行养护，这样可以确保双氧水的氧化效果最好；
(5)对步骤(4)中制得的有机污染土壤进行电动修复，直流电电流维持在5A，运行36小时。
本发明中采用的电动氧化装置是一个两侧带有直径为10mm的钢筋电极的容器，所述容器的长为20cm，宽为10cm，高为2cm。
实施例2～4的步骤同实施例1，具体工艺参数见表1。
本发明中铁粉的颗粒大小为0.5～10μm，使得铁粉与土壤的基础面积达到最大，效果更好。
本发明中直流电电流为5A～10A，直流电电流低于5A，不能起到电动强化氧化作用，当直流电电流高于10A时，操作过程中会有危险。
为了验证本工艺的效果，对按照上述步骤修复后的土壤采样吗，按照国标HJ350-2007《展览会用地土壤环境质量评价标准(暂行)》中附录C、D、E中列出的分析方法对污染土壤进行浓度测定，检测结果见表2。
实施例1～4的有机污染土壤修复前后的检测数据及参照标准见表2。
表1实施例1～4的工艺参数。
表2有机污染土壤修复前后的检测数据及参照标准(单位：mg/kg)
上述实验结果表明，本发明所述工艺可以明显降低污染土壤中7种有机物的含量，实施例中的7种污染物浓度均低于国家标准限值，所以本发明能快速、高效的降低污染土壤中的有机物的含量，可用于有机物污染土壤修复的示范推广。
Claims (6)
1.一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于包括以下步骤：
(1)取待修复的有机污染土壤，研磨粉碎，用30目尼龙筛进行筛分；
(2)向步骤(1)中粉碎过筛得到的土壤中加入磷酸氢二钾，磷酸氢二钾的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护时间为12～24h；
(3)向步骤(2)中得到的土壤中加入铁粉、硫酸亚铁和脂肪酸甘油酯，铁粉的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％，硫酸亚铁的用量为待修复有机污染土壤质量的1％～2％，脂肪酸甘油酯的用量为待修复有机污染土壤质量的0.1％～0.5％，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护；
(4)向步骤(3)中得到的土壤中加入质量分数为30％的双氧水，机械搅拌混合均匀，室温放置进行养护；
(5)将步骤(4)中得到的土壤放入电动氧化装置内进行电动修复。
2.根据权利要求1所述的一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于：所述铁粉的颗粒大小为0.5～10μm。
3.根据权利要求1所述的一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于：所述步骤(4)中质量分数为30％的双氧水的用量为待修复有机污染土壤质量的1％～3％。
4.根据权利要求1所述的一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于：加完质量分数为30％的双氧水之后的养护时间为24～36h。
5.根据权利要求1所述的一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于：所述步骤(5)中电动氧化装置采用直流电源供电，所述直流电源的电流为5A～10A，电动修复时间为36～72h。
6.根据权利要求1所述的一种用于修复有机污染土壤的电动强化氧化工艺，其特征在于：所述步骤(5)中电动氧化装置是一个带有钢筋电极的容器。
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