一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法技术

本发明专利技术公开了一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，该方法是将水喷淋至污染土壤上，加水、加酸、及添加可生物降解表面活性剂。水由表面流经土壤，经加温、翻耕、震荡，将重金属离子溶于水中，降低土壤中残留的重金属浓度。在较低位置收集的污水经电絮凝净化后重新回用作喷淋，无排放问题。表面活性剂于数周内自然降解，无化学残留物，或二次污染。该方法修复效率高，能耗低，且无二次污染，近零排放。

In situ leaching and remediation of a heavy metal contaminated soil

The invention discloses an in-situ plane washing and repairing method for heavy metal contaminated soil. The method is to spray water onto polluted soil, adding water, adding acid and adding biodegradable surfactant. Water flows through the soil through the surface. After heating, tillage and shock, the heavy metal ions are dissolved in the water to reduce the residual heavy metal concentration in the soil. The sewage collected at a lower position is used as a spray after electric flocculation and purification, and there is no emission problem. The surfactants are naturally degraded within a few weeks, without chemical residue or two pollution. The method has the advantages of high efficiency, low energy consumption, no two pollution and near zero emission.

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法
本专利技术涉及一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，具体涉及一种在不移动土壤情况下，用水流经表面，清洗土壤，降低土壤中重金属含量，污水经净化后重复循环使用的方法，属于重金属污染土壤淋洗

技术介绍
土壤是地球表面疏松表层，用以种植食物及居住生活的场所，对人类生存生活至关重要。然而在人类活动中，造成土壤的重金属污染，如工业污泥、垃圾农用、污水灌溉、大气中污染物沉降，大量使用含重金属的矿质化肥和农药等等，这些污染散布在千万公顷良田里，及居住、工商业用地上。重金属污染会经过种植食物的吸收，直接传输到人体，或经禽畜，间接由人体吸收。亦有重金属如汞、铅等经过空气进入人体。重金属污染危害最烈的为汞、镉、铬、铅、砷。其次为铜、锌、镍、铍、钡、硒等。重金属在人体中不能被分解，会逐渐累积。到一定浓度时，即会影响内分泌，并产生各种病痛。如镉会造成关节痛、神经痛及全身骨痛。世界上许多重金属污染造成的公害，广为人知。鉴于重金属土壤污染的严重性，国家在2015年公布的土壤污染治理行动方案，又称土十条中对土壤污染治理有明确的规定。除了对农地的重金属含量有严格规定，对于居住、商业、工业、会展等用地重金属污染也有明确指标，在土地建筑利用前，需通过检验，符合各项污染指标后，方能开发利用。因此这一代人无序开发所造成的污染，需于这一代处理净化，不能遗害万年。土壤修复是指利用物理、化学和生物的方法转移、吸收、降解和转化土壤中的污染物，使其浓度降低到可接受水平，或将有毒有害的污染物转化为无害的物质。目前重金属污染土壤修复技术主要有换土法、电动力学修复法、热解析法、玻璃化法、固定稳定化法、淋滤法及植物修复法，各有其优缺点。其中最彻底、且快速、经济、有效的方式为土壤淋洗。淋洗修复分为原位(insitu)和异位(exsitu)两种，原位修复适用于污染物浓度较低，面积较大的情形，异位修复适用于污染严重，面积较小的情形。原位又可分为平面(planner)及纵深(vertical)修复两种，异位可分为场内(onsite)和异地(offsite)修复两种。本专利技术使用的是原位平面淋洗修复，即在不移动土壤情况下，水流经表面，将土壤清洗干净。当土质属于粘土性质，且污染物分佈较浅时，适用此方式。若土质属于砂土性质，且污染物分佈较深时，则需使用原位纵深修复。土壤淋洗目前一般只注重将污泥洗净，然而清洗完后污水处理尚无明确工艺。如何污水不外排，不造成二次污染，并且将中水回用，节约水资源，使重金属污染土壤淋洗成为零污染，零排放的工艺，目前尚无明确整体方案。
技术实现思路
本专利技术提供一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：本专利技术一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，将水喷淋在土壤上，水流经土壤表面时将重金属溶于水中，降低土壤中重金属浓度，在较低位置收集污水，进行污水净化，净化后重新用来喷淋清洗，形成水的循环使用。进一步地，流经土壤为平行于表面的土壤。进一步地，喷淋过程中土壤可加热、加酸、加表面活性剂及加土壤稳定剂。进一步地，水流经土壤时进行搅拌、震荡操作。进一步地，加热为燃料加热或太阳能加热。进一步地，酸为盐酸HCl或硝酸HNO3。进一步地，表面活性剂为可生物降解的表面活性剂。进一步地，搅拌操作为耕耘机翻耕。进一步地，震荡为超音波震荡。进一步地，水喷淋清洗完成后，将土壤pH值调成碱性，并添加稳定剂，将残余重金属稳定在土壤晶格中，不易释出。进一步地，污水净化使用电絮凝净化方式。进一步地，电絮凝净化方式将重金属转换成氧化物。进一步地，电絮凝采用多片电极板，直立平行排列。进一步地，电絮凝使用电极串联或串联加并联方式。进一步地，电絮凝所接电极每数分钟反转正负级一次。本专利技术所达到的有益效果是：1.本专利技术不需移动土壤，能耗低，无扬尘，无噪音，无二次污染，可大面积的实施。2.本专利技术将土壤中重金属绝大部分转换成可溶性的形态，溶于水中，将污泥洗净。3.翻耕可迅速将离表面约30厘米的污染土壤翻至表面，清洗干净。4.清洗泥土时添加的表面活性剂能增进重金属在水中的溶解。5.表面活性剂在数周内自然降解，不残留任何化学物质，无二次污染。6.太阳能加温，增进淋洗效益。7.污水经过电絮凝净化后成为清水，重新用来清洗污泥，成为一完整的循环，无任何污水排放问题。8.污泥中分离出来的重金属多以氧化物存在，极少部分以氢氧化物存在，因此形态稳定，可作渗滤液测试，证明其不属于危险废物后，以一般固体废物填埋。9.土壤清洗完后再将少量残余的重金属稳定化，减低生物毒性。10.土壤改成微碱性，减少毒素病发生。整个含重金属污染土壤淋洗过程成为零污染，零排放的工艺。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为土壤原位平面淋洗示意图；图2为电絮凝原理示意图；图3为电絮凝若干个电极串联结果示意图。具体实施方式以下对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例1下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为土壤原位平面淋洗示意图。在需整治的土地周围建筑土堤防止水外溢。水从一边注入，从另一边流出。重金属离子从土壤表面脱附至水中，再扩散至上层水流中被带走。水经过电絮凝净化后，重新回用。水面上覆盖黑色膜，增加太阳能吸收，增高水温，并防止水汽蒸发及散热。图2为电絮凝的原理示意图。在水溶液中放置两片平行的电极板，通上直流电，就会产生电化学反应。如使用的是铁电极片，阳极产生铁离子Fe+3及亚铁离子Fe+2，带有很强的化学活性，可以将水中的重金属转换成氧化物。阴极产生氢氧离子OH-及氢气H2。氢氧化铁Fe(OH)3有絮凝作用，能吸附微小颗粒，形成较大的颗粒，易于过滤掉。羟基自由基(·OH)是最强的氧化剂，可降解COD。图3为电絮凝若干个电极串联结果示意图。第一片电极接到正极，最后一片电极接到负极，中间的电极板不需要接到电源，以水当作介质，电压自然分布到所有电极片。电压为每对电极板之间的电压V乘以间隔数n，电流为每对电极板之间的电流I。本专利技术为一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，包括如下步骤：步骤（1）、选择粘质土壤，且污染分布较浅的整治区域，周围筑一土堤，防止水外溢。在区域较高一端将水注入地面，最好水能浸没所有面积。将重金属溶于水中，然后水从另一端或较低的地方流出；步骤（2）、水中可添加酸液、可生物降解表面活性剂，再加温、翻耕、并且超音波震荡，进行淋洗，将附着在泥沙表面的重金属从不可交换态转换成可交换态，并脱附下来，溶于水中；步骤（3）、将污水经过电絮凝处理，使水中溶解的重金属，经过氧化、降解、絮凝、过滤出来得到清水，同时杀菌、除臭。清水可回用来清洗污泥。絮凝过滤出来的含重金属泥渣经压干后，含毒性低，经过渗滤液测试达标后可以当一般污泥处置。步骤（4）、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，将水喷淋在土壤上，水流经土壤表面时将重金属溶于水中，降低土壤中重金属浓度，在较低位置收集污水，进行污水净化，净化后重新用来喷淋清洗，形成水的循环使用。

【技术特征摘要】
2017.07.21 CN 20171060012091.一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，将水喷淋在土壤上，水流经土壤表面时将重金属溶于水中，降低土壤中重金属浓度，在较低位置收集污水，进行污水净化，净化后重新用来喷淋清洗，形成水的循环使用。2.根据权利要求1一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，流经土壤为平行于表面的土壤。3.根据权利要求1一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，喷淋过程中土壤可加热、加酸、加表面活性剂及加土壤稳定剂。4.根据权利要求2一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，水流经土壤时进行搅拌、震荡操作。5.根据权利要求3一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，加热为燃料加热或太阳能加热。6.根据权利要求3一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，酸为盐酸HCl或硝酸HNO3。7.根据权利要求3一种重金属污染土壤的原位平面淋洗修复方法，其特征在于，表面活性...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑旭东，高家杰，
申请(专利权)人：郑旭东，高家杰，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71