本發(fā)明涉及汞污染土壤的修復(fù)方法。
技術(shù)背景
汞是一種劇毒重金屬,存在于大氣、水體、土壤中,對環(huán)境有巨大的危害作用,近年來已然成為了環(huán)境治理中不可忽視的重點(diǎn)。汞污染土壤修復(fù)技術(shù)按原理可大致分為物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法。具體有深耕反轉(zhuǎn)法、換土法、客土法、熱處理法、淋洗法、固化穩(wěn)定化法、植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法等等。其中化學(xué)穩(wěn)定化法是固化/穩(wěn)定化技術(shù)的一部分,是一種治理重金屬污染土壤的新興技術(shù),通過添加化學(xué)物質(zhì)使污染物轉(zhuǎn)化為具有低溶解性、低遷移性且低生物利用性的形態(tài),從而達(dá)到修復(fù)重金屬污染土壤的目的。目前國內(nèi)外比較常用的汞穩(wěn)定化修復(fù)藥劑有堿性藥劑、磷酸鹽藥劑、粘土礦物、硫化物和有機(jī)藥劑等。國內(nèi)汞污染土壤修復(fù)中使用的穩(wěn)定化藥劑基本以直接購買國外產(chǎn)品或者仿制國外產(chǎn)品為主,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)穩(wěn)定化修復(fù)藥劑還比較缺乏。因而,新的高效穩(wěn)定化修復(fù)藥劑已經(jīng)成為解決目前汞污染土壤修復(fù)困局的一個出路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種成本低、不產(chǎn)生二次污染、修復(fù)藥劑原料來源廣泛的修復(fù)汞污染土壤的方法。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
(1)制備修復(fù)藥劑
(1.1)對鋼渣、粉煤灰和蒙脫石進(jìn)行酸改性,具體是將鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別加入濃度為0.1-0.5mol/l的酸溶液中,再置于恒溫振蕩箱內(nèi)振蕩2h左右,取出后用蒸餾水反復(fù)清洗至中性,得到酸改性后的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石;
(1.2)將上述經(jīng)過酸改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入馬弗爐內(nèi)在400-600oc之間進(jìn)行1小時的煅燒改性,得到的試劑表面孔隙增加、比表面積增大、表面電荷增多、吸附能力變強(qiáng);
(1.3)將上述經(jīng)過高溫煅燒改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入行星式球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行納米改性,具體是行星式球磨機(jī)對每種被磨料進(jìn)行納米改性所使用的磨料的直徑為10mm小球,磨料與被磨料的重量比為30-50:1,行星式球磨機(jī)主轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為200-250rpm,副轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是主轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速的2倍,行星式球磨機(jī)為間歇運(yùn)行,間歇頻率為每運(yùn)行20min,停止10min,時間長度為8-12小時,依次得到三種修復(fù)藥劑。它比表面積增大、吸附能力變強(qiáng),且能與土壤中的汞更好地接觸反應(yīng)。
(2)使用復(fù)合修復(fù)藥劑修復(fù)汞污染土壤,具體是將上述三種修復(fù)藥劑中的任意兩種或全部,摻入到汞污染土壤中構(gòu)成處理土壤,修復(fù)藥劑的重量占處理土壤重量的3-7%。
經(jīng)實(shí)驗(yàn),使用本發(fā)明對含汞量約為1000mg/kg進(jìn)行修復(fù)處理,土壤穩(wěn)定化后浸出液含汞量均小于0.05mg/kg,符合gb5085.3-2007規(guī)定的汞限值0.10mg/l,處理效率達(dá)95%以上。
與現(xiàn)有的土壤修復(fù)技術(shù)和試劑制備方法相比,本發(fā)明的積極效果是,操作簡單易行、成本低、無二次污染、修復(fù)周期短、效率高,特別是本發(fā)明使用兩種以上復(fù)合修復(fù)藥劑修復(fù)汞污染土壤,修復(fù)效果明顯高于使用單一試劑的修復(fù)效果。
具體實(shí)施方式
(1)制備修復(fù)藥劑
(1.1)對鋼渣、粉煤灰和蒙脫石進(jìn)行酸改性,具體是將鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別加入濃度為0.25mol/l的酸溶液中,再置于恒溫振蕩箱內(nèi)振蕩2小時,取出后用蒸餾水反復(fù)清洗至中性,得到酸改性后的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石;
(1.2)將上述經(jīng)過酸改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入馬弗爐內(nèi)在500oc進(jìn)行1小時的煅燒改性,得到的試劑表面孔隙增加、比表面積增大、表面電荷增多、吸附能力變強(qiáng);
(1.3)將上述經(jīng)過高溫煅燒改性的鋼渣、粉煤灰和蒙脫石分別放入行星式球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行納米改性,具體是行星式球磨機(jī)對每種被磨料進(jìn)行納米改性所使用的磨料的直徑為10mm小球,磨料與被磨料的重量比為40:1,行星式球磨機(jī)主轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速為220rpm,副轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速是220rpm,行星式球磨機(jī)為間歇運(yùn)行,間歇頻率為每運(yùn)行20min,停止10min,時間長度為10小時,依次得到三種修復(fù)藥劑。修復(fù)藥劑比表面積明顯增大、吸附能力變強(qiáng),且能與土壤中的汞更好地接觸反應(yīng)。
(2)使用修復(fù)藥劑修復(fù)汞污染土壤,具體是將上述三種修復(fù)藥劑中的任意兩種或全部,摻入到汞污染土壤中構(gòu)成處理土壤,修復(fù)藥劑的重量占處理土壤重量的5%。