CN110369485B - 一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于污染土壤修复技术领域,尤其涉及一种重金属污染土壤的电动‑可渗透反应墙联合修复方法,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层。本发明所述联合修复方法,可渗透反应墙所用吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率,具有较高的现实价值以及广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于污染土壤修复技术领域,尤其涉及一种重金属污染土壤的电动- 可渗透反应墙联合修复方法。
背景技术
污染土壤的修复技术包括客土法、固化-稳定化法、淋洗法、化学氧化法、热脱附法、植物法、电动力修复法、可渗透墙法等。由于污染土壤组成、污染物类型、性质等不同,特别是在不同污染物同时存在的复合污染情况下,单一修复技术往往难以达到修复目标,电动修复技术与其他修复技术的组合应用越来越受到重视,其中电动-可渗透反应墙(EKR-PRB)耦合技术正成为国内外土壤环境修复领域的研究热点。
电动力修复法(Electrokinetic Remediation,EKR)和可渗透墙法技术(Permeable reactive barrier,PRB)均是近30年来国际上新兴的土壤、地下水原位修复技术。EKR技术通过在污染土壤两侧施加直流电压,通过电迁移、电渗流和电泳的方式使土壤中的污染物质迁移到电极两侧从而修复土壤污染。该技术可有效地从土壤中去除铬、铜、汞、锌、镉、铅等重金属,以及苯酚、氯代烃、石油烃、乙酸等有机物。PRB技术主要利用污染物通过填充活性反应材料时,产生沉淀、吸附、氧化还原和生物降解反应而使污染物得以去除,在修复地下水污染工程使用较频繁。EKR-PRB耦合修复技术基本原理是用电动力将毒性较高的重金属及有机物质向电极两端移动,使污染物质与渗透性反应墙内的填料基质等充分反应,通过吸附去除或降解成毒性较低的低价金属离子和有机物,达到去除或降低毒性的目的。
现有技术中,EKR-PRB耦合修复技术在应用中存在以下问题:由于其粒径小、比表面积大、表面活性高、还原能力强等优点,零价铁在PRB技术所用的填充活性反应材料中得到广泛应用,然而,由于零价铁性能不稳定,其性质容易受外界条件影响,因此在实际PRB技术所用的填充活性反应材料应用中,零价铁的利用率较低。
发明内容
为克服以上技术问题,本发明提供了一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,本发明可渗透反应墙所用吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率,具有较高的现实价值以及广阔的应用前景。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层。
在两个电极施加电压,通电后,土壤中的重金属在电动力作用下向阴极迁移,被阴极前的可渗透反应墙吸附固定;移除吸附固定重金属离子的可渗透反应墙,得到去除重金属离子污染的土壤。该方法操作简单、成本低廉、方便,对重金属污染土壤可实地修复,修复效率高,修复过程中不产生新污染。
吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率。首先将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀作为内芯,餐厨垃圾回收油脂可以为生物菌提供营养;然后利用改性证载铁改性蒙脱土对内芯包覆,可对生物菌和还原铁提供保护;最后,为了进一步保证载铁改性蒙脱土表面吸附还原铁的稳定性,在其表面又进行一次包覆处理。
作为优选,所述生物菌剂包括以下重量份的组分:废弃啤酒酵母3-5份、芽孢杆菌2-3份和硫酸盐还原菌2-3份。
作为优选,所述生物炭为餐厨垃圾生物炭,由以下方法制备:
(1)提油处理:将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后,进入杀菌室进行杀菌,再经提油回收其中的油脂,分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用;
(2)发酵:将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎,然后加入发酵菌混合均匀,25-30℃、维持含水量在10%—15%的条件下反应10-15天,低温风干、粉碎;
(3)炭化:将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中,300℃条件下煅烧 5-8h,冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭。
作为优选,所述载铁改性蒙脱土由以下方法制备:
(1)纯化:将蒙脱土加入水中混合均匀,然后加入1mol/LNa2CO3溶液, 机械搅拌30-50min后,静沉、取上清液,在上清液中加入1mol/LNaCl溶液絮凝沉淀,取沉淀用去离子水洗涤至无氯离子残留,得到纯化蒙脱土备用;
(2)表面活化:在去离子水中加入阳离子表面活性剂,混合均匀,然后将步骤1得到的纯化蒙脱土加入,机械搅拌15-30min得到表面活化蒙脱土溶液备用;
(3)载铁处理:在步骤2所得到表面活化蒙脱土溶液内加入还原铁粉,机械搅拌15-30min后,将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁蒙脱土备用;
(4)热活化:将步骤3所得载铁蒙脱土放入马弗炉进行煅烧,温度为 600℃,反应时间为3-5h,即得到所述改性蒙脱土。
本发明所用改性蒙脱土,酸化提纯可提高蒙脱土纯度,改善其吸附性能;对蒙脱土进行表面活化,可以大大提高其对重金属的吸附效率;对蒙脱土进行载铁处理,使还原铁被蒙脱土表面进行固定,防止还原铁团聚,还原铁具有较强的还原性,可以使土壤中的六价铬被还原为三价铬;最后对蒙脱土热活化处理,高温煅烧可以显著提高蒙脱土的吸附性能。
作为优选,所述吸附材料由以下方法制备:
(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥;
(2)将载铁改性蒙脱土加入水中混合均匀,然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面,干燥备用;
(3)将餐厨垃圾生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液,然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面,干燥,即得到所述吸附材料。
作为优选,所述阴电解池内添加阴极调节剂,所述阴极调节剂包括以下重量份的组分:酸改性硅藻土30-50份、鼠李糖脂8-10份。
作为优选,所述酸改性硅藻土由以下方法制备:将硅藻土研磨,然后将硅藻土粉末加入碳酸钠溶液中搅拌均匀,然后加入饱和氯化钙溶液搅拌均匀,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到酸溶液中搅拌酸化,收集滤渣,然后放入马弗炉进行煅烧,温度为600℃,反应时间为3-5h,即得到所述酸改性硅藻土。
作为优选,所述阳电解池内加入阳极调节剂,所述阳极调节剂包括以下重量份的组分:载铁改性凹凸棒土30-50份、还原铁5-8份、废弃啤酒酵母2-5 份、芽孢杆菌2-5份、硫酸盐还原菌2-5份。
作为优选,所述阳极调节剂由以下方法制备:
(1)将餐厨垃圾回收油脂中加入乳化剂混合均匀,作为油相,将废弃啤酒酵母、芽孢杆菌、硫酸盐还原菌和还原铁溶解到水中,作为内水相中,将内水相和油相混合,高速剪切得到油包水乳液;
(2)将载铁改性凹凸棒土加入水中混合均匀,高速剪切分散,得到悬浮液,作为外包相备用;
(3)将油包水乳液加入到步骤1得到的外包相中,高速剪切分散,即得到所述阳极调节剂。
通过在阳极和阴极添加调节剂,阴极调节剂在电动修复过程中能有效降低 pH,缓解氢氧根向阳极迁移,从而使重金属离子在阴极附近富集;阳极调节剂在电动修复过程中既能有效提高阳极pH,又能利用零价铁对重金属进行还原,添加的有益菌能对污染物起到一定的降解和吸收作用,而且添加的吸附材料可以吸附污染物。
有益效果
(1)本发明提供了一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,在两个电极施加电压,通电后,土壤中的重金属在电动力作用下向阴极迁移,被阴极前的可渗透反应墙吸附固定;移除吸附固定重金属离子的可渗透反应墙,得到去除重金属离子污染的土壤。该方法操作简单、成本低廉、方便,对重金属污染土壤可实地修复,修复效率高,修复过程中不产生新污染。
(2)本发明可渗透反应墙所用吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率。首先将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀作为内芯,餐厨垃圾回收油脂可以为生物菌提供营养;然后利用改性证载铁改性蒙脱土对内芯包覆,可对生物菌和还原铁提供保护;最后,为了进一步保证载铁改性蒙脱土表面吸附还原铁的稳定性,在其表面又进行一次包覆处理。
(3)本发明通过在阳极和阴极添加调节剂,阴极调节剂在电动修复过程中能有效降低pH,缓解氢氧根向阳极迁移,从而使重金属离子在阴极附近富集;阳极调节剂在电动修复过程中既能有效提高阳极pH,又能利用零价铁对重金属进行还原,添加的有益菌能对污染物起到一定的降解和吸收作用,而且添加的吸附材料可以吸附污染物。
具体实施方式
下面将结合本发明具体实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层。在两个电极施加电压,通电后,土壤中的重金属在电动力作用下向阴极迁移,被阴极前的可渗透反应墙吸附固定;移除吸附固定重金属离子的可渗透反应墙,得到去除重金属离子污染的土壤。该方法操作简单、成本低廉、方便,对重金属污染土壤可实地修复,修复效率高,修复过程中不产生新污染。
吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率。首先将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀作为内芯,餐厨垃圾回收油脂可以为生物菌提供营养;然后利用改性证载铁改性蒙脱土对内芯包覆,可对生物菌和还原铁提供保护;最后,为了进一步保证载铁改性蒙脱土表面吸附还原铁的稳定性,在其表面又进行一次包覆处理。
所述生物菌剂包括以下重量份的组分:废弃啤酒酵母3份、芽孢杆菌2份和硫酸盐还原菌2份。
所述生物炭为餐厨垃圾生物炭,由以下方法制备:
(1)提油处理:将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后,进入杀菌室进行杀菌,再经提油回收其中的油脂,分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用;
(2)发酵:将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎,然后加入发酵菌混合均匀,25-30℃、维持含水量在10%—15%的条件下反应10-15天,低温风干、粉碎;
(3)炭化:将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中,300℃条件下煅烧 5-8h,冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭。
所述载铁改性蒙脱土由以下方法制备:
(1)纯化:将蒙脱土加入水中混合均匀,然后加入1mol/LNa2CO3溶液, 机械搅拌30-50min后,静沉、取上清液,在上清液中加入1mol/LNaCl溶液絮凝沉淀,取沉淀用去离子水洗涤至无氯离子残留,得到纯化蒙脱土备用;
(2)表面活化:在去离子水中加入阳离子表面活性剂,混合均匀,然后将步骤1得到的纯化蒙脱土加入,机械搅拌15-30min得到表面活化蒙脱土溶液备用;
(3)载铁处理:在步骤2所得到表面活化蒙脱土溶液内加入还原铁粉,机械搅拌15-30min后,将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁蒙脱土备用;
(4)热活化:将步骤3所得载铁蒙脱土放入马弗炉进行煅烧,温度为 600℃,反应时间为3-5h,即得到所述改性蒙脱土。
所述吸附材料由以下方法制备:
(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥;
(2)将载铁改性蒙脱土加入水中混合均匀,然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面,干燥备用;
(3)将餐厨垃圾生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液,然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面,干燥,即得到所述吸附材料。
实施例2
一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层。
吸附材料为三层包覆结构,将性能不稳定的零价铁和生物菌剂进行包覆处理,可有效提高其稳定性和利用率。首先将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀作为内芯,餐厨垃圾回收油脂可以为生物菌提供营养;然后利用改性证载铁改性蒙脱土对内芯包覆,可对生物菌和还原铁提供保护;最后,为了进一步保证载铁改性蒙脱土表面吸附还原铁的稳定性,在其表面又进行一次包覆处理。
所述生物菌剂包括以下重量份的组分:废弃啤酒酵母5份、芽孢杆菌3份和硫酸盐还原菌3份。
所述生物炭为餐厨垃圾生物炭,由以下方法制备:
(1)提油处理:将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后,进入杀菌室进行杀菌,再经提油回收其中的油脂,分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用;
(2)发酵:将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎,然后加入发酵菌混合均匀,25-30℃、维持含水量在10%—15%的条件下反应10-15天,低温风干、粉碎;
(3)炭化:将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中,300℃条件下煅烧 5-8h,冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭。
所述载铁改性蒙脱土由以下方法制备:
(1)纯化:将蒙脱土加入水中混合均匀,然后加入1mol/LNa2CO3溶液, 机械搅拌30-50min后,静沉、取上清液,在上清液中加入1mol/LNaCl溶液絮凝沉淀,取沉淀用去离子水洗涤至无氯离子残留,得到纯化蒙脱土备用;
(2)表面活化:在去离子水中加入阳离子表面活性剂,混合均匀,然后将步骤1得到的纯化蒙脱土加入,机械搅拌15-30min得到表面活化蒙脱土溶液备用;
(3)载铁处理:在步骤2所得到表面活化蒙脱土溶液内加入还原铁粉,机械搅拌15-30min后,将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁蒙脱土备用;
(4)热活化:将步骤3所得载铁蒙脱土放入马弗炉进行煅烧,温度为 600℃,反应时间为3-5h,即得到所述改性蒙脱土。
所述吸附材料由以下方法制备:
(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥;
(2)将载铁改性蒙脱土加入水中混合均匀,然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面,干燥备用;
(3)将餐厨垃圾生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液,然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面,干燥,即得到所述吸附材料。
所述阴电解池内添加阴极调节剂,所述阴极调节剂包括以下重量份的组分:酸改性硅藻土30份、鼠李糖脂8份。
所述阳电解池内加入阳极调节剂,所述阳极调节剂包括以下重量份的组分:载铁改性凹凸棒土30份、还原铁5份、废弃啤酒酵母2份、芽孢杆菌2份、硫酸盐还原菌2份。
所述阳极调节剂由以下方法制备:
(1)将餐厨垃圾回收油脂中加入乳化剂混合均匀,作为油相,将废弃啤酒酵母、芽孢杆菌、硫酸盐还原菌和还原铁溶解到水中,作为内水相中,将内水相和油相混合,高速剪切得到油包水乳液;
(2)将载铁改性凹凸棒土加入水中混合均匀,高速剪切分散,得到悬浮液,作为外包相备用;
(3)将油包水乳液加入到步骤1得到的外包相中,高速剪切分散,即得到所述阳极调节剂。
实施例3
一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层。
所述生物菌剂包括以下重量份的组分:废弃啤酒酵母4份、芽孢杆菌2份和硫酸盐还原菌3份。
所述生物炭为餐厨垃圾生物炭,由以下方法制备:
(1)提油处理:将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后,进入杀菌室进行杀菌,再经提油回收其中的油脂,分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用;
(2)发酵:将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎,然后加入发酵菌混合均匀,25-30℃、维持含水量在10%—15%的条件下反应10-15天,低温风干、粉碎;
(3)炭化:将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中,300℃条件下煅烧 5-8h,冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭。
所述载铁改性蒙脱土由以下方法制备:
(1)纯化:将蒙脱土加入水中混合均匀,然后加入1mol/LNa2CO3溶液, 机械搅拌30-50min后,静沉、取上清液,在上清液中加入1mol/LNaCl溶液絮凝沉淀,取沉淀用去离子水洗涤至无氯离子残留,得到纯化蒙脱土备用;
(2)表面活化:在去离子水中加入阳离子表面活性剂,混合均匀,然后将步骤1得到的纯化蒙脱土加入,机械搅拌15-30min得到表面活化蒙脱土溶液备用;
(3)载铁处理:在步骤2所得到表面活化蒙脱土溶液内加入还原铁粉,机械搅拌15-30min后,将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁蒙脱土备用;
(4)热活化:将步骤3所得载铁蒙脱土放入马弗炉进行煅烧,温度为 600℃,反应时间为3-5h,即得到所述改性蒙脱土。
所述吸附材料由以下方法制备:
(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥;
(2)将载铁改性蒙脱土加入水中混合均匀,然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面,干燥备用;
(3)将餐厨垃圾生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液,然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面,干燥,即得到所述吸附材料。
所述阴电解池内添加阴极调节剂,所述阴极调节剂包括以下重量份的组分:酸改性硅藻土50份、鼠李糖脂10份。
所述酸改性硅藻土由以下方法制备:将硅藻土研磨,然后将硅藻土粉末加入碳酸钠溶液中搅拌均匀,然后加入饱和氯化钙溶液搅拌均匀,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到酸溶液中搅拌酸化,收集滤渣,然后放入马弗炉进行煅烧,温度为600℃,反应时间为3-5h,即得到所述酸改性硅藻土。
所述阳电解池内加入阳极调节剂,所述阳极调节剂包括以下重量份的组分:载铁改性凹凸棒50份、还原铁8份、废弃啤酒酵母5份、芽孢杆菌5份、硫酸盐还原菌5份。
所述阳极调节剂由以下方法制备:
(1)将餐厨垃圾回收油脂中加入乳化剂混合均匀,作为油相,将废弃啤酒酵母、芽孢杆菌、硫酸盐还原菌和还原铁溶解到水中,作为内水相中,将内水相和油相混合,高速剪切得到油包水乳液;
(2)将载铁改性凹凸棒土加入水中混合均匀,高速剪切分散,得到悬浮液,作为外包相备用;
(3)将油包水乳液加入到步骤1得到的外包相中,高速剪切分散,即得到所述阳极调节剂。
通过在阳极和阴极添加调节剂,阴极调节剂在电动修复过程中能有效降低 pH,缓解氢氧根向阳极迁移,从而使重金属离子在阴极附近富集;阳极调节剂在电动修复过程中既能有效提高阳极pH,又能利用零价铁对重金属进行还原,添加的有益菌能对污染物起到一定的降解和吸收作用,而且添加的吸附材料可以吸附污染物。
以上为本发明较佳的实施方式,本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改,因此,本发明并不局限于上述的具体实施方式,凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,在一定距离内设置阳电解池和阴电解池,在污染物重金属的富集处设置可渗透反应墙,接通电源对污染土壤进行电动修复,所述可渗透反应墙内填充吸附材料,所述吸附材料为三层包覆结构:最内层的芯层为还原铁和生物菌剂,芯层外包裹有载铁改性蒙脱土中间层,中间层外包裹有生物炭外表层;所述生物菌剂包括以下重量份的组分:废弃啤酒酵母3-5份、芽孢杆菌2-3份和硫酸盐还原菌2-3份;所述生物炭为餐厨垃圾生物炭,由以下方法制备:
(1)提油处理:将餐厨垃圾通过分选装置去除大块物料后,进入杀菌室进行杀菌,再经提油回收其中的油脂,分别得到的除油固体垃圾和回收油脂备用;
(2)发酵:将步骤1得到的除油固体垃圾粉碎,然后加入发酵菌混合均匀,25-30℃、维持含水量在10%—15%的条件下反应10-15天,低温风干、粉碎;
(3)炭化:将风干粉碎后的固体垃圾放入马弗炉中,300℃条件下煅烧5-8h,冷却后即得到所述餐厨垃圾生物炭;
所述载铁改性蒙脱土由以下方法制备:
(1)纯化:将蒙脱土加入水中混合均匀,然后加入1mol/LNa2CO3溶液,机械搅拌30-50min后,静沉、取上清液,在上清液中加入1mol/LNaCl溶液絮凝沉淀,取沉淀用去离子水洗涤至无氯离子残留,得到纯化蒙脱土备用;
(2)表面活化:在去离子水中加入阳离子表面活性剂,混合均匀,然后将步骤1得到的纯化蒙脱土加入,机械搅拌15-30min得到表面活化蒙脱土溶液备用;
(3)载铁处理:在步骤2所得到表面活化蒙脱土溶液内加入还原铁粉,机械搅拌15-30min后,将该溶液离心取沉淀真空干燥后得到载铁蒙脱土备用;
(4)热活化:将步骤3所得载铁蒙脱土放入马弗炉进行煅烧,温度为600℃,反应时间为3-5h,即得到所述改性蒙脱土。
2.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,所述吸附材料由以下方法制备:
(1)将还原铁和生物菌剂与餐厨垃圾回收油脂混合均匀后造粒、干燥;
(2)将载铁改性蒙脱土加入水中混合均匀,然后将溶液均匀地喷附在步骤1所得颗粒表面,干燥备用;
(3)将餐厨垃圾生物炭加入水中混合均匀得到混合溶液,然后将溶液均匀地喷附在步骤2所得颗粒表面,干燥,即得到所述吸附材料。
3.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,所述阴电解池内添加阴极调节剂,所述阴极调节剂包括以下重量份的组分:酸改性硅藻土30-50份、鼠李糖脂8-10份。
4.根据权利要求3所述的重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,所述酸改性硅藻土由以下方法制备:将硅藻土研磨,然后将硅藻土粉末加入碳酸钠溶液中搅拌均匀,然后加入饱和氯化钙溶液搅拌均匀,过滤,收集滤渣,将滤渣加入到酸溶液中搅拌酸化,收集滤渣,然后放入马弗炉进行煅烧,温度为600℃,反应时间为3-5h,即得到所述酸改性硅藻土。
5.根据权利要求1所述的重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,所述阳电解池内加入阳极调节剂,所述阳极调节剂包括以下重量份的组分:载铁改性凹凸棒土30-50份、还原铁5-8份、废弃啤酒酵母2-5份、芽孢杆菌2-5份、硫酸盐还原菌2-5份。
6.根据权利要求5所述的重金属污染土壤的电动-可渗透反应墙联合修复方法,其特征在于,所述阳极调节剂由以下方法制备:
(1)将餐厨垃圾回收油脂中加入乳化剂混合均匀,作为油相,将废弃啤酒酵母、芽孢杆菌、硫酸盐还原菌和还原铁溶解到水中,作为内水相中,将内水相和油相混合,高速剪切得到油包水乳液;
(2)将载铁改性凹凸棒土加入水中混合均匀,高速剪切分散,得到悬浮液,作为外包相备用;
(3)将油包水乳液加入到步骤1得到的外包相中,高速剪切分散,即得到所述阳极调节剂。
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