CN103978026A - 一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，其治理思路为通过特殊的场地施工，将特殊培养的具有Cr(VI)还原能力的消化液通过浅井打入场地中，最终渗入地下深井中，同时通过不断的回流将消化液均匀的与场地进行接触，从而实现场地的原位修复。

Description

一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法
技术领域
本发明涉及一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，其治理思路为通过特殊的场地施工，将特殊培养的具有Cr(VI)还原能力的消化液通过浅井打入场地中，最终渗入地下深井中，同时通过不断的回流将消化液均匀的与场地进行接触，从而实现场地的原位修复，属于环境工程技术领域。
背景技术
铬及其化合物是冶金、金属加工、电镀、制革、油漆、颜料等行业常用的基本原料，在上述行业的生产过程中产生大量含铬废气、废水和废渣，导致严重的环境污染问题。
而另一方面，如何进行含铬土壤的修复一直是环保界的难题。处置方法虽然众多，但大多数存在各种各样的问题。专利号201210059303.1介绍了一种铬渣污染土壤异位淋洗修复设备及修复方法，该方法通过淋洗将Cr(VI)转移出土壤然后对水相污染进行处理。一方面该法是异位修复，成本较高。且该法淋洗工艺繁琐，且水相中含有大量的颗粒物及六价铬，处理成本较高，且修复后土壤仍残留一定六价铬，需进一步稳定化。专利号201110206468.2介绍了一种电化学异位修复含铬土壤的方法。该法虽能将含铬土壤修复，但是其耗电量极大，且处理时间较长，不适合规模化处置含铬土壤。而目前的原位修复方法所用的亚铁或硫化物等化学试剂也都存在着二次污染问题，且很容易被环境氧化导致功能失效。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，其治理思路为通过特殊的场地施工，将特殊培养的具有Cr(VI)还原能力的消化液通过浅井打入场地中，最终渗入地下深井中，同时通过不断的回流将消化液均匀的与场地进行接触，从而实现场地的原位修复。
本填埋场构建方式如附图所示，具体操作步骤如下：
1. 将场地表面0.3-0.5米处含Cr(VI)土壤挖出，与污泥及有机废水混合，混合质量比为污泥：高浓度有机废水：含Cr(VI)土壤=1:10:50。混合结束后均匀平铺在含Cr(VI)场地表面，然后上面覆30cm的矿化垃圾，再其上面覆30cm的土壤；
2. 在含Cr(VI)场地打若干多个井，打井方式如图1所示，其具体构建方式为：在纵横方向上每间隔3-8米打一口井，井分为浅井跟深井，纵横方向上每两口深井之间为一口浅井，每两口浅井之间为深井。即平面方向上每1个浅井被4个深井包围，每1个深井被4个浅井包围。其中浅井规格为直径30cm，深度2m；深井规格为直径20cm，深度一直到达该区域天然防渗层；
3. 将厌氧污泥与高浓度有机废水以1：10比例混合于消化反应器中，加入一定量的硫酸盐，使混合消化液中硫酸盐浓度达到500-20000mg/L。经过2-3天厌氧培养工艺后用于场地修复；
4. 将步骤3中反应后的消化液加入步骤2中的浅井中，每个浅井每天加入消化液量为300-500L，不断往浅井中加入消化液，同时监测深井中的渗滤液的水质；
5.  当某一深井中渗滤液的CODCr浓度超过1500 mg/L时，停止向其周边4个浅井添加消化液。此时将深井中的渗滤液不断回流至周围4个浅井中。当深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，停止该深井渗滤液回流；
6. 在渗滤液回流过程中或者停止深井渗滤液回流后发现该深井渗滤液CODCr浓度低于150 mg/L，同时Cr(VI)浓度高于0.5 mg/L，重新其周边4个浅井添加消化液；
7. 当所有深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，场地修复结束。
需要说明的是，本工艺的场地要求底部为岩石层这样的天然防渗层，深度在20m以内。
本方法的优势在于：
1. 由于有机物本身就是土壤的一部分，加入后有利于污染场地中土壤的改良。同时其能够有效的将六价铬还原并能有效的稳定还原后的三价铬；
2. 本工艺采用以废治废的思路，在修复场地的同时，有效的对污泥及有机废水进行处理；
3. 本工艺是原位修复技术，处理成本低。且场地修复后不会发生三价铬的二次氧化问题；
4. 经过特殊厌氧工艺后的消化液六价铬还原能力较强，有利于迅速还原六价铬，减少场地修复时间。
附图说明
图1为场地深浅井铺设示意图。
具体实例如下：
实例1：
      在某含Cr(VI)污染场地进行的修复，场地被铬渣污染，平均Cr(VI)浓度1500mg/kg，场地底部存在岩石等天然防渗层，平均深度10m。
（1）将场地表面0.5米处含Cr(VI)土壤挖出，与污泥及有机废水混合，混合质量比为污泥：高浓度有机废水：含Cr(VI)土壤=1:10:50。混合结束后均匀平铺在含Cr(VI)场地表面，然后上面覆30cm的矿化垃圾，再其上面覆30cm的土壤；
（2）在含Cr(VI)场地打若干多个井，打井方式如图1所示，其具体构建方式为：在纵横方向上每间隔4米打一口井，井分为浅井跟深井，纵横方向上每两口深井之间为一口浅井，每两口浅井之间为深井。即平面方向上每1个浅井被4个深井包围，每1个深井被4个浅井包围。其中浅井规格为直径30cm，深度2m；深井规格为直径20cm，深度一直到达该区域天然防渗层；
（3）将厌氧污泥与高浓度有机废水以1：10比例混合于消化反应器中，加入一定量的硫酸盐，使混合消化液中硫酸盐浓度达到1500mg/L。经过3天厌氧培养工艺后用于场地修复；
（4）将反应后的消化液加入的浅井中，每个浅井每天加入消化液量为500L，不断往浅井中加入消化液，同时监测深井中的渗滤液的水质。当某一深井中渗滤液的CODCr浓度超过1500 mg/L时，停止向其周边4个浅井添加消化液。将深井中的渗滤液不断回流至周围4个浅井中。当深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，停止该深井渗滤液回流；
（5）约经过30天修复时间，所有深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L，场地修复结束。
实例2：
    在某含Cr(VI)污染场地进行的修复，场地被铬渣污染，平均Cr(VI)浓度500mg/kg，场地底部存在岩石等天然防渗层，平均深度15米。
（1）将场地表面0.3米处含Cr(VI)土壤挖出，与污泥及有机废水混合，混合质量比为污泥：高浓度有机废水：含Cr(VI)土壤=1:10:50。混合结束后均匀平铺在含Cr(VI)场地表面，然后上面覆30cm的矿化垃圾，再其上面覆30cm的土壤；
（2）在含Cr(VI)场地打若干多个井，打井方式如图1所示，其具体构建方式为：在纵横方向上每间隔8米打一口井，井分为浅井跟深井，纵横方向上每两口深井之间为一口浅井，每两口浅井之间为深井。即平面方向上每1个浅井被4个深井包围，每1个深井被4个浅井包围。其中浅井规格为直径30cm，深度2m；深井规格为直径20cm，深度一直到达该区域天然防渗层；
（3）将厌氧污泥与高浓度有机废水以1：10比例混合于消化反应器中，加入一定量的硫酸盐，使混合消化液中硫酸盐浓度达到5000mg/L。经过2天厌氧培养工艺后用于场地修复；
（4）将反应后的消化液加入的浅井中，每个浅井每天加入消化液量为500L，不断往浅井中加入消化液，同时监测深井中的渗滤液的水质。当某一深井中渗滤液的CODCr浓度超过1500 mg/L时，停止向其周边4个浅井添加消化液。将深井中的渗滤液不断回流至周围4个浅井中。当深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，停止该深井渗滤液回流；
（5）约经过50天修复时间，所有深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L，场地修复结束。

Claims (4)

1.一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，其修复方式如下：
（1）将场地表面0.3-0.5米处含Cr(VI)土壤挖出，与污泥及有机废水混合，混合质量比为污泥：高浓度有机废水：含Cr(VI)土壤=1:10:50；混合结束后均匀平铺在含Cr(VI)场地表面，然后上面覆30cm的矿化垃圾，再其上面覆30cm的土壤；
（2）在含Cr(VI)场地打若干多个井，打井方式如图1所示，其具体构建方式为：在污染土壤场地纵横方向上每间隔3-8米打一口井，井分为浅井跟深井，纵横方向上每两口深井之间为一口浅井，每两口浅井之间为深井；即平面方向上每1个浅井被4个深井包围，每1个深井被4个浅井包围；
（3）将厌氧污泥与高浓度有机废水以1：10比例混合于消化反应器中，加入一定量的硫酸盐，使混合消化液中硫酸盐浓度达到500-20000mg/L；经过2-3天厌氧培养工艺后用于场地修复；
（4）将（3）中反应后的消化液加入（2）中的浅井中，每个浅井每天加入消化液量为300-500L，不断往浅井中加入消化液，同时监测深井中的渗滤液的水质；
（5）当某一深井中渗滤液的CODCr浓度超过1500 mg/L时，停止向其周边4个浅井添加消化液；此时将深井中的渗滤液不断回流至周围4个浅井中；当深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，停止该深井渗滤液回流；
（6）在渗滤液回流过程中或者停止深井渗滤液回流后发现该深井渗滤液CODCr浓度低于150 mg/L，同时Cr(VI)浓度高于0.5 mg/L，重新其周边4个浅井添加消化液；
（7）当所有深井中渗滤液中Cr(VI)浓度低于0.2mg/L时，场地修复结束。
2.如权利要求1所述的一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，其中浅井规格为直径30cm，深度2m；深井规格为直径20cm，深度一直到达该区域天然防渗层。
3.如权利要求1所述的一种利用有机废物原位修复含Cr(VI)场地的方法，使用该原位修复工艺的场地要求底部为岩石层这样的天然防渗层，深度在20m以内。
4.其厌氧污泥为污水处理厂污泥厌氧消化工艺产生的污泥，脱水后含水率在50~80 %；高浓度有机废水为食品工业及生物化工行业所排放的高浓度有机废水，COD浓度20000~50000mg/L。
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