CN112024589A - 一种六价铬土壤的稳定化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及土壤污染净化技术领域，尤其指一种六价铬土壤的稳定化处理工艺，将六价铬污染区域分割成矩形稳定化处理单元，在矩形稳定化处理单元的四个侧面和底面设置隔离吸附墙，将六价铬污染区域内的土壤颗粒纳米金属颗粒和石英砂混合后，添加秸秆颗粒、鸡粪和猪粪，将有机混合土壤回填至矩形稳定化处理单元内，每间隔24‑48小时，对矩形稳定化处理单元内的有机混合土壤进行松土处理，松土完成后，将淋洗液喷淋在有机混合土壤的表面。本发明采用纳米金属颗粒还原转化法、隔离吸附法、淋洗法和微生物发酵法相结合，极大的提高了六价铬的稳定化处理效率、降低了土壤的二次污染，并且能够实现土壤的快速再利用。
Description
技术领域
本发明涉及土壤污染净化技术领域，尤其指一种六价铬土壤的稳定化处理工艺。
背景技术
我国铬盐生产企业普遍采用比较落后的钙焙烧工艺，生产过程中会产生大量的铬渣固体废弃物，一般每生产1t铬盐可产生3 t左右的铬渣。这些铬渣含有 0.5 %-1 %的六价铬，在雨水的冲刷和浸泡下，铬渣中的六价铬会逐渐溶出，并迁移到自然环境中。而六价铬被认为是对人体危害最大的 8 种化学物质之一，是国际公认的 3 种致癌金属化合物之一，同时也是美国 EPA 公认的129 种重点污染物之一。
针对六价铬的污染的治理方法，主要是将高毒性、高活性的六价铬还原为低毒性、低流动性的三价铬，降低其在土壤中的迁移性及生物可利用性。
现有的六价铬稳定化处理工艺存在六价铬去除效率低、容易造成二次污染、不易于大规模的进行土壤净化处理。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明提供一种效率高、二次污染小、适合于大规模土壤净化的六价铬土壤的稳定化处理工艺。
为了达成上述技术目的，本发明采用如下技术方案：
一种六价铬土壤的稳定化处理工艺，包括以下步骤：
步骤一，污染土壤挖出，将六价铬污染区域内的污染土壤挖出，采用粉碎机进行粉碎，得到土壤颗粒，向土壤颗粒中加入纳米金属颗粒和石英砂，充分混匀后，得到混合土壤颗粒；所述土壤颗粒不大于5mm；所述土壤颗粒、纳米金属颗粒和石英砂的质量比为1：（0.01-0.0.05）：（0.02-0.04）；所述纳米金属颗粒为纳米铁颗粒、纳米铜颗粒和纳米锌颗粒中的任意两种；
步骤二，有机物添加，向混合土壤颗粒中加入秸秆颗粒、鸡粪和猪粪，充分混匀，得到有机混合土壤；所述混合土壤颗粒、秸秆颗粒、鸡粪和猪粪的质量比为1：（0.03-0.1）：（0.05-0.08）：（0.03-0.05）；
步骤三，隔离吸附墙布置，将六价铬污染区域分割成矩形稳定化处理单元，在矩形稳定化处理单元的四个侧面和底面设置隔离吸附墙；所述隔离吸附墙包括渗透筛板和纳米吸附填充剂；所述渗透筛板采用聚四氟乙烯材料制成；所述纳米吸附填充剂包括以下组分及重量份：铁粉61-79%、中性氧化铝5-9%、亚硫酸钠10-15%和活性炭6-15%；
步骤四，土壤回填，将有机混合土壤回填至矩形稳定化处理单元内；
步骤五，稳定化处理，采用塑料薄膜覆盖在矩形稳定化处理单元的表面，每间隔24-48小时，对矩形稳定化处理单元内的有机混合土壤进行松土处理，松土完成后，将淋洗液喷淋在有机混合土壤的表面；所述淋洗液包括以下组分及重量份：纯净水94-98.6%、尿素0.3-1.5%、硝酸钠0.1-0.5%、过磷酸钙0.2-0.8%、硫酸铵0.5-1.6%、硫酸钾0.2-0.9%和硫酸镁0.1-0.7%；所述淋洗液pH为5.5-6.5；所述淋洗液与有机混合土壤的质量比为（0.1-1.5）：1。
进一步地，所述矩形稳定化处理单元的长为0.5-2.5m，宽为0.5-1.5m，高为0.3-0.5m。
进一步地，所述矩形稳定化处理单元设置有不少于2层。
进一步地，所述隔离吸附墙厚度为1.2-3.6cm。
进一步地，所述纳米吸附填充剂还包括铜粉。
进一步地，所述纳米吸附填充剂还包括石英砂。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
1.本发明采用纳米金属颗粒、石英砂和土壤颗粒进行混合得到混合土壤颗粒，石英砂的加入即增加了纳米金属颗粒实现将六价铬还原为三价铬的效率，同时增加了混合土壤颗粒的孔隙大小，有利于后续的稳定化处理工艺中淋洗效果和有机物的发酵，进一步提升六价铬的去除效率；
2.本发明采用纳米金属颗粒还原转化法、隔离吸附法、淋洗法和微生物发酵法相结合，极大的提高了六价铬的稳定化处理效率、降低了土壤的二次污染，并且能够实现土壤的快速再利用；
3.本发明将六价铬污染区域分割成矩形稳定化处理单元，进行单元化处理，便于实现大规模、大面积的土壤六价铬稳定化处理。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
1.1有机物制备
将秸秆粉碎后烘干得到秸秆颗粒，将鸡粪和猪粪烘干后粉碎形成颗粒。
1.2纳米吸附填充剂装填
将铁粉61%、中性氧化铝9%、亚硫酸钠15%和活性炭15%充分混合，装填进立方体型的渗透筛板内，筛板厚度为1.8cm，得到隔离吸附墙。
1.3淋洗液配制
取纯净水9.86kg、尿素0.03kg、硝酸钠0.01kg、过磷酸钙0.08kg、硫酸铵0.05kg、硫酸钾0.02kg和硫酸镁0.01kg，混匀30min，采用4M/L NaOH和4M/L HCl调节pH至6.0。
1.4污染土壤挖出
将六价铬污染区域内的污染土壤挖出，采用粉碎机进行粉碎，得到土壤颗粒，向土壤颗粒中加入纳米金属颗粒和石英砂，充分混匀后，得到混合土壤颗粒；所述土壤颗粒不大于5mm；所述土壤颗粒、纳米金属颗粒和石英砂的质量比为1：0.03：0.02；所述纳米金属颗粒为纳米铁颗粒和纳米锌颗粒，所述纳米铁颗粒和纳米锌颗粒的质量比为4：1；
1.5有机物添加
向混合土壤颗粒中加入1.1制备的有机物颗粒，充分混匀，得到有机混合土壤；所述混合土壤颗粒、秸秆颗粒、鸡粪和猪粪的质量比为1：0.1：0.08：0.05。
1.6隔离吸附墙布置
将10㎡的六价铬污染区域分割成10个相同规格的矩形稳定化处理单元，所述矩形稳定化处理单元的长、宽高为1.0m、1.0m、0.5m，在矩形稳定化处理单元的四个侧面和底面设置1.2制备的隔离吸附墙。
1.7土壤回填
将有机混合土壤回填至矩形稳定化处理单元内。
1.8稳定化处理
采用塑料薄膜覆盖在矩形稳定化处理单元的表面，每间隔24小时，对矩形稳定化处理单元内的有机混合土壤进行松土处理，松土完成后，将1.3配制的淋洗液喷淋在有机混合土壤的表面；所述淋洗液与有机混合土壤的质量比为0.1：1。
1.9 六价铬稳定化处理效果检测
取未进行处理的土壤作为对照组，分别在第1天、2天、3天、5天、9天、15天、30天取经过
本发明稳定化处理工艺处理的的土壤作为实验组，分别检测对照组和实验组的六价铬浓
度，计算实验组的六价铬去除率，如下表：
| 处理时间 | 1天 | 2天 | 3天 | 5天 | 9天 | 15天 | 30天 |
| 去除率 | 43.5.7% | 55.8% | 65.7% | 71.5% | 75.6% | 95.4% | 99.8% |
从以上实施例可以看出，发明能够进行大规模、大面积的污染土壤里价格稳定化处理，二次污染小、在去除六价铬的同时，实现土壤的全面改善，六价铬去除效率高、能够快速实现土壤的利用。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的简单修改或变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (6)
1.一种六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，污染土壤挖出，将六价铬污染区域内的污染土壤挖出，采用粉碎机进行粉碎，得到土壤颗粒，向土壤颗粒中加入纳米金属颗粒和石英砂，充分混匀后，得到混合土壤颗粒；
所述土壤颗粒不大于5mm；
所述土壤颗粒、纳米金属颗粒和石英砂的质量比为1：（0.01-0.0.05）：（0.02-0.04）；
所述纳米金属颗粒为纳米铁颗粒、纳米铜颗粒和纳米锌颗粒中的任意两种；
步骤二，有机物添加，向混合土壤颗粒中加入秸秆颗粒、鸡粪和猪粪，充分混匀，得到有机混合土壤；
所述混合土壤颗粒、秸秆颗粒、鸡粪和猪粪的质量比为1：（0.03-0.1）：（0.05-0.08）：（0.03-0.05）；
步骤三，隔离吸附墙布置，将六价铬污染区域分割成矩形稳定化处理单元，在矩形稳定化处理单元的四个侧面和底面设置隔离吸附墙；
所述隔离吸附墙包括渗透筛板和纳米吸附填充剂；
所述渗透筛板采用聚四氟乙烯材料制成；
所述纳米吸附填充剂包括以下组分及重量份：铁粉61-79%、中性氧化铝5-9%、亚硫酸钠10-15%和活性炭6-15%；
步骤四，土壤回填，将有机混合土壤回填至矩形稳定化处理单元内；
步骤五，稳定化处理，采用塑料薄膜覆盖在矩形稳定化处理单元的表面，每间隔24-48小时，对矩形稳定化处理单元内的有机混合土壤进行松土处理，松土完成后，将淋洗液喷淋在有机混合土壤的表面；
所述淋洗液包括以下组分及重量份：纯净水94-98.6%、尿素0.3-1.5%、硝酸钠0.1-0.5%、过磷酸钙0.2-0.8%、硫酸铵0.5-1.6%、硫酸钾0.2-0.9%和硫酸镁0.1-0.7%；
所述淋洗液pH为5.5-6.5；
所述淋洗液与有机混合土壤的质量比为（0.1-1.5）：1。
2.根据权利要求1所述的六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，所述矩形稳定化处理单元的长为0.5-2.5m，宽为0.5-1.5m，高为0.3-0.5m。
3.根据权利要求1所述的六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，所述矩形稳定化处理单元设置有不少于2层。
4.根据权利要求1所述的六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，所述隔离吸附墙厚度为1.2-3.6cm。
5.根据权利要求1所述的六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，所述纳米吸附填充剂还包括铜粉。
6.根据权利要求1所述的六价铬土壤的稳定化处理工艺，其特征在于，所述纳米吸附填充剂还包括石英砂。
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