CN114367524A - 一种有机-重金属复合污染土预处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机‑重金属复合污染土预处理方法，包含如下步骤：将污染土壤破碎筛分；将生石灰与筛分后土壤进行混合，控制土壤含水率至17％‑20％，同时改变土壤环境pH值并使pH值>12；向经过处理后的污土投加过硫酸钠氧化剂并混合进行化学氧化处理；经过化学氧化修复处理后的土壤堆置后，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护；对检测合格污土采用固化剂混合，将污土中的重金属污染土固化稳定化后进行回填。本发明所解决的技术问题在于提供一种新的工艺方式，达到处理有机‑重金属污染土的目的的同时能够降低成本。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护土壤修复的技术领域，尤其涉及一种有机-重金属复合污染土预处理方法。
背景技术
近年来，由于城市中工业企业的关停及搬迁，其遗留的土地污染情况严重且污染种类及方式繁多。其中，以重金属污染以及有机污染为主要，有机-重金属复合污染更是增加了处理难度及成本并严重危害人们的健康。因此，针对有机-重金属复合污染土壤的处理方法探索具有理论意义和实际意义。
在针对有机-重金属复合污染土壤的处理中，化学氧化处理+固化稳定化处理是一种常用的方法，将固化剂与氧化剂混合联用达到同时去除有机污染物及固化重金属污染物的目的。化学氧化处理对土壤的含水率有一定要求，因此需要将土壤进行预处理控制含水率，固化剂虽可以控制一定土壤含水率，但是将固化剂与氧化剂混合联用时容易产生一些问题，如：
1.可能导致土壤含水率未达到最佳，进而影响氧化效率。
2.可能由于控制含水率消耗一定量固化剂，增加固化剂成本。
3.可能导致碱活化不够充分，影响过硫酸盐氧化效率。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种新的工艺方式，达到处理有机-重金属污染土的目的的同时能够降低成本。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种有机-重金属复合污染土预处理方法，包含如下步骤：
步骤1.将污染土壤破碎筛分；
步骤2.将生石灰与筛分后土壤进行混合，控制土壤含水率至17％-20％，同时改变土壤环境pH值并使pH值>12；
步骤3.向经过步骤2处理后的污土投加过硫酸钠氧化剂并混合进行化学氧化处理；
步骤4.经过步骤3化学氧化修复处理后的土壤堆置后，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护；
步骤5.对检测合格污土采用固化剂混合，将污土中的重金属污染土固化稳定化后进行回填。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的有机-重金属复合污染土预处理方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述步骤1处理后的土壤粒径小于50mm。
作为上述技术方案的改进，所述步骤2中，生石灰投加比例为污染土壤质量的3％-5％。
作为上述技术方案的改进，所述步骤2中，生石灰中氧化钙的质量分数为70％-80％。
作为上述技术方案的改进，所述步骤3中，过硫酸钠投加比例为污染土壤质量的2％-5％。
作为上述技术方案的改进，所述步骤3中，混合方法为，将过硫酸钠分层均匀铺洒至经过步骤2处理后的污土预混堆表面，然后采用反铲式挖掘机配备的破碎筛分斗将污染土壤和过硫酸钠连续搅拌混匀3-4次。
作为上述技术方案的改进，所述步骤4中，养护过程中定期采样检测土壤含水率，根据检测结果及时补充水分，维持待检土壤含水率在30％，养护时间为2-4周。
作为上述技术方案的改进，所述步骤5中，检测合格的标准是达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600-2018)筛选值或管控值。
作为上述技术方案的改进，所述步骤5中，固化剂采用HAS固化剂，固化剂用量为污土质量5％-7％。
在针对有机污染土壤的处理中，所常用的方式是化学氧化处理，但化学氧化处理有机污染土对土壤有预处理要求，特别是土壤水分含量的控制。而对于重金属污染土壤，我国所采用的普遍方法是固化/稳定化处理技术，常用的石灰类固化剂都具有吸水特性。
过硫酸盐是一种强氧化剂，它可以与有机污染物发生电子转移、氢取代、加成等反应，适用于石油烃、苯系物、多种SVOCs的降解。但过硫酸盐需要活性剂来提高其氧化能力，常用的活化方式包括碱活化，热活化和铁活化。
生石灰作为常用的干燥剂，不仅吸水效果好且价格低廉。生石灰中的主要成分氧化钙能够与水反应并产生热量，同时能够提高环境的PH值，这对于后续使用过硫酸盐进行化学氧化处理起到碱活化的作用无需另外添加碱性活化剂，节约成本
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
1.利用生石灰对污染土壤的预处理中土壤含水率的控制有更好的效果，提高了后续化学氧化阶段的氧化效率。
2.用生石灰代替固化剂控制土壤含水率，降低固化剂投入成本。
3.化学氧化与固化稳定化分步运行，提高各阶段处理效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
实施例1
本实例为某项目处理有机-重金属复合污染土。工程量4600m3，污染土为石油烃-重金属复合污染土壤。利用化学氧化药剂及固化剂进行处理。所用氧化剂为过硫酸钠，预处理药剂为生石灰，固化剂为HAS土壤修复剂。所述污染土重金属污染物包括镍、铜、砷、镉、铅、汞，有机污染物包括总石油烃、1,2,4-三甲苯、1,3,5-三甲苯。其中镍4581mg/kg，铜9116mg/kg，砷8256mg/kg，镉419mg/kg，铅8792mg/kg，汞9.73mg/kg。总石油烃2359mg/kg、1,2,4-三甲苯393mg/kg、1,3,5-三甲苯81.1mg/kg。将污染土利用筛分破碎斗破碎，使得土壤粒径不大于50mm，同时添加含有效氧化钙含量70％的生石灰作为预处理剂调节土壤含水率至20％，得到预处理土壤。在化学氧化处理车间投加土壤质量3％的过硫酸钠氧化剂进行化学氧化处理，然后混合3遍确保氧化剂与污染土完全接触。然后将反应后的污染土运输至堆置养护场地，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护，养护时间2周。养护后利用搅拌器将污土质量5％的HAS土壤与氧化后污土混合后堆置，待检测合格(达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600-2018)筛选值)后进行土壤回填。
实施例2
本实例为某项目处理有机-重金属复合污染土。工程量21334m3，污染土为石油烃-重金属复合污染土壤。利用化学氧化药剂及固化剂进行处理。所用氧化剂为过硫酸钠，预处理药剂为生石灰，固化剂为HAS土壤修复剂。所述污染土重金属污染物包括砷、汞，有机污染物包括总石油烃、苯并(a)芘。砷9327mg/kg，汞8.45mg/kg。总石油烃3122mg/kg、苯并(a)芘82mg/kg。将污染土进行破碎筛分至土壤粒径不大于50mm，同时添加含氧化钙73％的生石灰作为预处理剂调节土壤含水率至18％，得到预处理土壤。预处理土壤分批次运输至化学氧化处理车间并投加土壤质量4％的过硫酸钠氧化剂进行化学氧化处理，然后混合3遍确保氧化剂与污染土完全接触。然后将反应后的污染土运输至堆置养护场地，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护，养护时间3周。养护后利用搅拌器将污土质量5％的HAS土壤与氧化后污土混合后堆置，待检测合格(达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600-2018)筛选值)后进行土壤回填。
实施例3
本实例为某项目处理有机-重金属复合污染土，工程量8352m3。利用化学氧化药剂及固化剂进行处理。所用氧化剂为过硫酸钠，预处理药剂为生石灰，固化剂为HAS土壤修复剂。所述污染土重金属污染物包括铜、镉、铅，有机污染物包括萘、苯并(a)芘。其中重金属砷9327mg/kg，汞8.45mg/kg。有机污染物萘76.36mg/kg、苯并(a)芘68.7mg/kg。将污染土进行预处理破碎筛后其粒径不大于50mm，并同时添加含氧化钙72.3％的生石灰作为预处理剂调节土壤含水率至20％。预处理后的污染土运输至化学氧化处理车间并投加土壤质量3％的过硫酸钠氧化剂进行化学氧化处理，然后混合3遍确保氧化剂与污染土完全接触。然后将反应后的污染土运输至堆置养护场地，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护，养护时间2周。养护后利用搅拌器将污土质量6％的HAS土壤与氧化后污土混合后堆置，待检测合格(达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB36600-2018)筛选值)后进行土壤回填。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于，包含如下步骤：
步骤1.将污染土壤破碎筛分；
步骤2.将生石灰与筛分后土壤进行混合，控制土壤含水率至17％-20％，同时改变土壤环境pH值并使pH值>12；
步骤3.向经过步骤2处理后的污土投加过硫酸钠氧化剂并混合进行化学氧化处理；
步骤4.经过步骤3化学氧化修复处理后的土壤堆置后，采用土工膜覆盖进行养护并用人工补水方式将土壤含水率调节至完全饱和状态，采用防水布覆盖进行养护；
步骤5.对检测合格污土采用固化剂混合，将污土中的重金属污染土固化稳定化后进行回填。
2.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤1处理后的土壤粒径小于50mm。
3.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤2中，生石灰投加比例为污染土壤质量的3％-5％。
4.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤2中，生石灰中氧化钙的质量分数为70％-80％。
5.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤3中，过硫酸钠投加比例为污染土壤质量的2％-5％。
6.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤3中，混合方法为，将过硫酸钠分层均匀铺洒至经过步骤2处理后的污土预混堆表面，然后采用反铲式挖掘机配备的破碎筛分斗将污染土壤和过硫酸钠连续搅拌混匀3-4次。
7.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤4中，养护过程中定期采样检测土壤含水率，根据检测结果及时补充水分，维持待检土壤含水率在30％，养护时间为2-4周。
8.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤5中，检测合格的标准是达到《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准》(GB 36600-2018)筛选值或管控值。
9.如权利要求1所述的有机-重金属复合污染土预处理方法，其特征在于：所述步骤5中，固化剂采用HAS固化剂，固化剂用量为污土质量5％-7％。
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2021
- 2021-12-31 CN CN202111668423.7A patent/CN114367524A/zh active Pending
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