一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法技术

本发明专利技术属于重金属污染土壤处理技术领域，具体为一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法。其首先将自然风干的六价铬污染土壤研钵研磨后过筛，然后将筛分后的土壤颗粒、还原剂（如硫酸亚铁、多硫化钙等）以及氧化锆磨球按比例置于球磨罐中进行机械化学反应，通过机械化学还原将高毒性、易迁移、生物可利用性高的六价铬转化成低毒性、易沉淀、生物可利用性低的三价铬，实现六价铬污染土壤的无害化处理。本发明专利技术方法具有高效绿色、无二次污染的特点，是一种极具应用前景的六价铬污染土壤修复方法。

A mechanochemical reduction method for remediation of six chromium contaminated soil

The invention belongs to the field of heavy metal contaminated soil treatment technology, in particular, a chemical Chemical restoring method for six valence chromium contaminated soil. The first six chromium contaminated soil of natural air dry mortar grinding and sieving, and then soil particles, after the screening of the reducing agent (such as ferrous sulfate, calcium polysulfide etc.) and zirconia balls are placed according to the proportion of mechanical chemical reaction ball milling tank, through mechanical and chemical reduction will be high toxicity and easy migration and bioavailable six chromium high into low toxicity, easy sedimentation, low bioavailability of trivalent chromium, realize the harmless treatment of six chromium contaminated soil. The method has the characteristics of high efficiency, green and no two pollution, and is a promising method for repairing six valence chromium contaminated soil.

【技术实现步骤摘要】
一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法
本专利技术属于重金属污染土壤处理
，具体的说是一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法。
技术介绍
随着人类工业化进程的快速推进，在很多工业遗留场地中的铬含量已严重超标，并且已严重影响和威胁着人类的健康和环境的可持续发展。铬元素在土壤中存在的两种氧化态分别是三价铬Cr（III）和六价铬Cr（VI），其中以高毒性、易迁移、生物可利用的六价铬危害最大。六价铬易迁移的特性，使得六价铬不仅会扩大污染范围，更会污染地表水和地下水；另外，尽管在正常的生理条件下，六价铬不会与DNA发生反应，但是六价铬发生的氧化还原反应会产生氧化能力极强的羟基自由基(·OH)，羟基自由基会损伤细胞，进而使细胞坏死。目前，“传统”并已有很多实际工程应用的六价铬污染土壤处理方法有：化学还原法、淋洗法、热处理法、电动修复法以及超富集植物修复法等。这些已在六价铬污染土壤的实际场地修复中取得良好效果的修复方法都不可避免地的存在一些不足，总结起来有：如药剂消耗量大、处理成本高、产生二次污染、对土壤的理化性质改变较大、处理程序工艺复杂、处理周期冗长等不足与缺点。针对现有处理技术的不足，寻求更为高效绿色、无二次污染的六价铬污染土壤处理技术具有非常重要的意义。
技术实现思路
为了弥补和解决现有的处理六价铬污染土壤技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种六价铬污染土壤机械化学还原处理方法。其通过机械球磨的作用，使得还原剂与六价铬污染土壤有着充分的接触，并且通过机械力的作用，实现污染物与土壤颗粒的包裹，从而实现六价铬污染土壤的固化稳定化处理，是一种高效绿色、无害化处理技术。本专利技术采用的技术方案如下。本专利技术提供一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法，具体步骤如下：步骤一，将自然风干的六价铬污染土壤研磨、过筛得到的土壤颗粒与还原剂混合后加到氧化锆球磨机中进行球磨，发生机械化学反应；其中：还原剂为硫酸亚铁或多硫化钙中一种或两种；还原剂的用量占总物料量的质量比为1%~5%；球磨转速为200~600转/分钟，球磨时间为0.5~6小时；步骤二，球磨结束后，将氧化锆球磨机中反应产物与氧化锆磨球进行筛分，即得到修复后土壤。本专利技术中，筛为2mm筛。本专利技术中，氧化锆球磨机为行星式球磨机。本专利技术中，总物料与氧化锆磨球的质量比为1：6~1：18。本专利技术中，还原剂的用量占总物料量的质量比为2%~4%；球磨转速为400~600转/分钟，球磨时间为1~3小时。与现有的实际场地修复技术相比，本专利技术所提供的方法具有的优势如下：该方法中，在机械球磨的作用下还原剂与污染土壤中的六价铬发生充分的还原反应，并且在机械力的作用下，使得污染产物（三价铬和六价铬）与土壤颗粒形成团聚体，增强了污染物的稳定性。另外，该处理方法无任何二次污染物产生，是一种高效绿色、极具应用前景的六价铬污染土壤修复处理方法。附图说明图1为本专利技术工艺流程图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明。图1为本专利技术工艺流程图。实施例1将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.2g硫酸亚铁及0.1g的多硫化钙混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为500转/分钟，球磨时间为2小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.92mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例2将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.3g硫酸亚铁混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为600转/分钟，球磨时间为2小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.38mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例3将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.3g多硫化钙混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为500转/分钟，球磨时间为2小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.51mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例4将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.2g硫酸亚铁及0.1g的多硫化钙混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为500转/分钟，球磨时间为4小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.21mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例5将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.3g硫酸亚铁混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为600转/分钟，球磨时间为4小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.33mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例6将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.3g多硫化钙混合后加入到行星式球磨机罐体中，然后向球磨罐加入氧化锆磨球，其中物料与磨球的质量比为1:9。设定球磨操作条件为：球磨转速为500转/分钟，球磨时间为4小时，球磨方式为球磨15分钟，间隔15分钟，依次循环进行。机械化学反应结束后，取样进行毒性浸出实验，并测量浸提液中六价铬的浸出浓度。经分析，得到浸出液中六价铬浓度为0.50mg/L，低于浸出毒性鉴别标准值（5.0mg/L，GB5085.3-2007）。实施例7将10g污染土壤（原土样六价铬含量为2360mg/kg,根据GB5085.3-2007，六价铬浸出浓度为22.58mg/L）与0.2g硫酸亚铁及0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将自然风干的六价铬污染土壤研磨、过筛得到的土壤颗粒与还原剂混合后加到氧化锆球磨机中进行球磨，发生机械化学反应；其中：还原剂为硫酸亚铁或多硫化钙中一种或两种；还原剂的用量占总物料量的质量比为1% ~ 5%；球磨转速为200~600转/分钟，球磨时间为0.5~6小时；步骤二，球磨结束后，将氧化锆球磨机中反应产物与氧化锆磨球进行筛分，即得到修复后土壤。

【技术特征摘要】
1.一种六价铬污染土壤的机械化学还原修复方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，将自然风干的六价铬污染土壤研磨、过筛得到的土壤颗粒与还原剂混合后加到氧化锆球磨机中进行球磨，发生机械化学反应；其中：还原剂为硫酸亚铁或多硫化钙中一种或两种；还原剂的用量占总物料量的质量比为1%~5%；球磨转速为200~600转/分钟，球磨时间为0.5~6小时；步骤二，球磨结束后，将氧化锆球磨机中反应产物与氧化锆磨球进行筛分，即得到修复后...

【专利技术属性】
技术研发人员：苑文仪，许维通，李培中，王景伟，张承龙，白建峰，朱学峰，王晓岩，王临才，
申请(专利权)人：上海第二工业大学，轻工业环境保护研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31