一种重金属污染土壤淋洗修复方法技术

本发明专利技术涉及一种土壤淋洗修复方法，属于土壤重金属污染治理领域，具体涉及一种重金属污染土壤淋洗修复方法。本发明专利技术通过淋洗剂将重金属从土壤中转移到淋洗液中，再利用磁性介质作为吸附材料，快速吸附淋洗液中的各种金属离子，使得难以修复的重金属污染土壤得到迅速恢复。磁性介质在强磁场的作用下被吸附到三维顺磁金属链网中，通过金属链网的机械传动将磁介质带出并回收，提高磁种的利用率，降低了修复成本。

Leaching remediation method for heavy metal contaminated soil

The invention relates to a method for washing and repairing soil, belonging to the field of soil heavy metal pollution control, in particular to a method for leaching and repairing heavy metal contaminated soil. The eluent will transfer from soil to heavy metals in leachate, using magnetic medium as adsorption material, fast adsorption of metal ions in the eluent, making it difficult to repair heavy metal contaminated soil has been rapidly restored. The magnetic medium is absorbed into the three-dimensional paramagnetic metal chain net under the action of a strong magnetic field, and the magnetic medium is taken out and recycled through the mechanical transmission of the metal chain network, so that the utilization ratio of the magnetic species is improved, and the repair cost is reduced.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤淋洗修复方法
本专利技术涉及一种土壤淋洗修复方法，属于土壤重金属污染治理领域，具体涉及一种重金属污染土壤淋洗修复方法。
技术介绍
土壤污染是由于具有生理毒性的物质或过量的植物营养元素进入土壤而导致土壤性质恶化和植物生理功能失调的现象。随着我国经济的高速发展，粗放型的经济增长模式导致土壤污染状况严重恶化。根据2014年全国土壤污染状况调查公报，我国16.1％的国土面积受到污染，19.4％的耕地受到污染，约三分之一受调查的工业场地受到污染。土壤污染类型以重金属污染为主，有机物污染次之，复合型污染比重较小。导致土壤污染的重金属主要包括镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌和镍，调查公报显示这些重金属点位超标率分别为7.0％、1.6％、2.7％、2.1％、1.5％、1.1％、0.9％、4.8％，由于土壤中重金属具有隐蔽性、累积性、滞后性且毒性较强和易被生物吸收的特点，因此针对土壤重金属污染修复工作刻不容缓。重金属污染土壤的修复主要有三种方法。第一种是对污染土壤进行安全填埋处置，这种方式占地面积较大。第二种是对污染土壤进行固化稳定化，使活化态的重金属转变为稳定态，降低其在土壤中的迁移性、生物可利用性。这种途径可以降低土壤中重金属的毒害，但随着环境因子的改变，重金属固化稳定化的过程有可能逆向进行，导致修复不彻底。第三种是去除土壤中的重金属。植物修复可以实现重金属的清除，国内对植物修复技术研究也较多，但对于有些高浓度重金属污染的土壤，如不进行前处理降低重金属的浓度和毒性，植物修复通常是不可行的。而淋洗技术能够高效、无二次风险、彻底地去除污染土壤中的重金属，既可单独修复小面积的重金属污染土壤，也可作为前处理技术与其他修复方法联合应用，得到越来越广泛的应用。土壤淋洗技术根据处理方式不同分为原位淋洗和异位淋洗。原位淋洗法是直接将淋洗剂注入土壤中，在下游将淋洗液抽提出土壤表面，然后对淋洗液进行处理，如此持续进行，直到土壤环境质量达到相关标准。异位淋洗是将污染土壤挖掘出，投入淋洗设备中，采用淋洗液清洗去除或转移浓缩土壤中的污染物，最后处理含污染物的淋洗液或减量后的浓缩泥饼。该技术可用于重金属污染土壤以及多环芳烃、多氯联苯、有机氯农药等持久性有机污染土壤的修复治理。尽管土壤淋洗法具有长效性、易操作性和高渗透性等优点，但是也存在2个主要缺点：一是淋洗法需要消耗大量的水来配制淋洗液；二是大量淋出液需要处理。淋出液中富含重金属与淋洗剂的络合物，如果没有得到妥善处理，会对地下水存在污染风险。
技术实现思路
本专利技术主要目的是解决现有土壤淋洗技术中存在的重金属污染处理效率低下及成本高的技术问题，提供了一种重金属污染土壤淋洗修复方法。本专利技术通过淋洗剂将重金属从土壤中转移到淋洗液中，再利用磁性介质作为吸附材料，快速吸附淋洗液中的各种金属离子，使得难以修复的重金属污染土壤得到迅速恢复。磁性介质在强磁场的作用下被吸附到三维顺磁金属链网中，通过金属链网的机械传动将磁介质带出并回收，提高磁种的利用率，降低修复成本。本专利技术的上述目的主要是通过下述技术方案得以解决：一种重金属污染土壤淋洗修复方法，包括土壤破碎步骤，对污染土壤及其杂质进行破碎，破碎后的土壤经过皮带机输送至圆筒回转筛；泥砂石分离步骤，经破碎机处理后的土壤在倾斜放置的圆筒回转筛中进行筛分，筛选出砂子并将泥水输送至重金属磁分离单元中的收集罐中；超导磁分离步骤，将污水中加入磁性介质并混合，将混合了磁性介质的泥水通过污水泵输送至超导磁分离机中，在超导体产生的高梯度强磁场作用下，超导磁分离机中内置的可转动金属链网将吸附有重金属的磁性介质带出液面；污泥脱水步骤，从超导磁分离单元排除的重金属达标泥水进入到泥土沉淀池中进行沉淀分离。优化的，上述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，泥砂石分离步骤中，将粒径大于10mm的粗料送至滚筒洗石机转动擦洗得到洁净石子，将擦洗产生的泥水送入滚筒洗石机集水槽后再输送至脱水筛中分离出泥水中的细小砂子；优化的，上述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，泥砂分离步骤中，将粒径小于10mm的细料送至泥水混合搅拌池中与水进行充分混合将土壤中游离态的重金属从土壤中转移到水中，将混合泥水输送至水力旋流器分离出砂子和泥水，将砂子经水力旋流器底部流出进入到脱水筛中进行砂水分离后得到洁净砂子，将水力旋流器顶部出来的泥水和脱水筛集水槽中的泥水一同被输送至重金属磁分离单元中的收集罐中。优化的，上述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，超导分离步骤中，然后利用空吹喇叭口将磁性介质从金属链网上吹出，并进入到旋风分离器中进行固气分离，得到的磁性介质重新加入到混合罐中进行再利用；淋出液中的非磁性大颗粒物沉淀到超导磁分离机下部，并定期将沉淀物输送至泥土沉淀池中，当处理后的泥水中重金属浓度超标时，泥水重新回流至收集罐中，反之流入污泥脱水单元中的泥土沉淀池。优化的，上述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，污泥脱水步骤中，泥土沉淀池中上清液进入到洗涤用水池中，污泥经污泥泵输送至污泥浓缩池中，通过污泥浓缩池后的污泥经泵输送至污泥脱水机进行泥水分离，污泥压滤后得到洁净泥土，产生的水被收集到洗涤用水池中。优化的，上述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，还包括回用水深化处理，将携带有未被氧化的Fe2+废水进入到Fenton反应槽中，然后加入H2O2，使H2O2与微电解生成的Fe2+构成Fenton试剂，将处理后的水进入到混凝沉淀池并定量加入助凝剂加快铁絮凝体的沉淀分离，上清液输送至回用水存储池中，沉淀池中底部污泥输送至污泥脱水机进行压滤，得到泥饼，产生的水进入到回用水存储池中，回用水存储池中的水经泵分别回用至泥水混合搅拌池和滚筒洗石机。因此，本专利技术具有如下优点：(1)通过淋洗剂将重金属从土壤中转移到淋洗液中，再利用磁性介质作为吸附材料，快速吸附淋洗液中的各种金属离子，使得难以修复的重金属污染土壤得到迅速恢复。(2)磁性介质在强磁场的作用下被吸附到三维顺磁金属链网中，通过金属链网的机械传动将磁介质带出并回收，提高磁种的利用率，降低了修复成本。附图说明图1是重金属污染土壤淋洗修复系统示意图；图2是重金属污染土壤淋洗修复系统的流程图；图3是磁种加入批次对铅吸附量及铅累积去除量的影响；图4是磁种加入批次对砷吸附量及砷累积去除量的影响；图中：1-重金属污染土壤，2-土壤存储料仓，3-土壤破碎机，4.1-第一皮带机、4.2-第二皮带机、4.3-第三皮带机、4.4第四皮带机、4.5第五皮带机，5-圆筒回转筛，6-滚筒洗石机，7-洁净石子堆放场，8-泥水混合搅拌池，9-水力旋流器，10-脱水筛，11-洁净砂子堆放场，12-收集罐，13-混合罐，14-磁介质进样器，15-超导磁分离机、15.1-超导体、15.2-磁分离罐体、15.3-金属链网，16-系统控制柜，17-制冷机，18-磁介质提取机构、18.1-一级旋风分离器、18.2-二级旋风分离器，19-泥土沉淀池，20-泥土脱水机，21-洁净泥土，22-洗涤用水池，23-在线水质检测仪，24-调节池，25-酸储罐，26-铁碳微电解反应罐，27-空压机，28-Fenton反应槽，29-双氧水储罐，30-助凝剂储罐，31-混凝沉淀池，32-污泥脱水机，33-泥饼，34-回用水存储池；泥水泵P1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属污染土壤淋洗修复方法，其特征在于，包括土壤破碎步骤，对污染土壤及其杂质进行破碎，破碎后的土壤经过皮带机输送至圆筒回转筛；泥砂石分离步骤，经破碎机处理后的土壤在倾斜放置的圆筒回转筛中进行筛分，筛选出砂子并将泥水输送至重金属磁分离单元中的收集罐中；超导磁分离步骤，将污水中加入磁性介质并混合，将混合了磁性介质的泥水通过污水泵输送至超导磁分离机中，在超导体产生的高梯度强磁场作用下，超导磁分离机中内置的可转动金属链网将吸附有重金属的磁性介质带出液面；污泥脱水步骤，从超导磁分离单元排除的重金属达标泥水进入到泥土沉淀池中进行沉淀分离。

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤淋洗修复方法，其特征在于，包括土壤破碎步骤，对污染土壤及其杂质进行破碎，破碎后的土壤经过皮带机输送至圆筒回转筛；泥砂石分离步骤，经破碎机处理后的土壤在倾斜放置的圆筒回转筛中进行筛分，筛选出砂子并将泥水输送至重金属磁分离单元中的收集罐中；超导磁分离步骤，将污水中加入磁性介质并混合，将混合了磁性介质的泥水通过污水泵输送至超导磁分离机中，在超导体产生的高梯度强磁场作用下，超导磁分离机中内置的可转动金属链网将吸附有重金属的磁性介质带出液面；污泥脱水步骤，从超导磁分离单元排除的重金属达标泥水进入到泥土沉淀池中进行沉淀分离。2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，其特征在于，泥砂石分离步骤中，将粒径大于10mm的粗料送至滚筒洗石机转动擦洗得到洁净石子，将擦洗产生的泥水送入滚筒洗石机集水槽后再输送至脱水筛中分离出泥水中的细小砂子。3.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤淋洗修复方法，其特征在于，泥砂分离步骤中，将粒径小于10mm的细料送至泥水混合搅拌池中与水进行充分混合将土壤中游离态的重金属从土壤中转移到水中，将混合泥水输送至水力旋流器分离出砂子和泥水，将砂子经水利旋流器底部流出进入到脱水筛中进行砂水分离后得到洁净砂子，将水利旋流器顶部出来的泥水和脱水筛集水槽中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯国洲，彭书平，徐涛，王丽，朱丽，李卓益，
申请(专利权)人：湖北保灵华环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42