用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂及制法和应用制造技术

一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂的组成为重金属捕获剂和载体，重金属捕获剂:载体质量比为0.1‑0.2:1。载体为蒙脱石或沸石，重金属捕获剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠。本发明专利技术具有能实现化学淋洗废液再生、循环回用操作简单，成本低，适合推广使用的优点。

【技术实现步骤摘要】
用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂及制法和应用
本专利技术属于污染土壤环境治理
，具体涉及一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂及制法和应用。
技术介绍
环境保护部和国土资源部于2014年联合发布了《全国土壤污染状况调查公报》，指出中国土壤环境状况总体不容乐观，全国土壤总的超标率为16.1％，无机污染物超标点位数占全部超标点位的82.8％，无机污染物主要包括镉、汞、砷、铜、铅、铬、锌和镍8种重金属。土壤重金属污染对农产品安全和人体健康构成严重威胁。因此，必须重视土壤重金属污染问题。2016年《土壤污染行动防治计划》(简称“土十条”)的颁布，加速了重金属污染土壤修复工作的进程。土壤淋洗技术可快速、高效去除土壤中重金属，从而实现污染土壤的修复，是具有应用前景的修复技术之一。文献MixedchelatorsofEDTA,GLDA,andcitricacidaswashingagenteffectivelyremoveCd,Zn,Pb,andCufromsoils(Journalofsoilsandsediments,2018,18,835-844)将EDTA、GLDA和柠檬酸以不同摩尔比制成混合试剂去除污染土壤中重金属，其中EDTA、GLDA和柠檬酸摩尔比为1:1:3的混合试剂，用量为1mol·kg-1土，土壤中Cd、Zn、Pb和Cu的去除率可达72、54、76、和38％。然而，土壤淋洗过程中对水的消耗以及高浓度金属的淋洗废液的处理成为重金属污染土壤淋洗修复技术推广应用的主要障碍。化学沉淀法是将氢氧化物、硫化物、磷酸盐等沉淀剂与淋洗废液中金属形成难溶性化合物，过滤后使淋洗液再生、循环回用。化学沉淀法成本较低，应用广泛。但淋洗剂与重金属之间络合力较为稳定，需在强碱性条件下才能破坏，导致再生液需耗酸中和后才能回用；其次，不同金属得以沉淀的最佳pH条件不同，因此难以进行共沉淀；再次重金属污泥量大、脱水及回收难，不易处理处置。电化学法采用Fe或Al做阳极，不锈钢做阴极，阴极上沉积重金属，可用酸回收，但是需不断调节溶液pH值防止极化现象，另一方面螯合剂会在阳极发生氧化反应，导致螯合剂的损失。专利申请CN201410036702.5公开了一种重金属污染土壤修复和淋洗液循环利用一体化装置，在此专利中采用电化学法处理淋洗液达到循环利用的目的。然而，电化学法再生淋洗废液的运行费用是较高的。离子交换法利用离子交换树脂(强碱性，氯型)处理淋洗废液，反应快，应用方便，但树脂再生困难，产生的重金属废液也需进一步处理。专利申请CN201420566690.2公开了一种重金属化学淋洗废液处理、回用一体化装置，包括沉淀池、淋洗液反应池、MBR膜组件、无机膜过滤器等组件，回收螯合剂的淋洗效果好于化学沉淀法得到的回收液。然而，MBR膜组件、无机膜过滤器价格较贵，该方法存在淋洗液处理成本高的缺点。目前，出现了多种二硫代氨基甲酸盐类(Dithiocarbamate，简称DTCs)化合物，可与重金属形成难溶性沉积，常作为重金属捕获剂应用在含重金属的污水处理领域。但是二硫代氨基甲酸盐类与重金属形成的沉积细小，沉降缓慢，需加入絮凝剂(PAM)助其沉降。本专利技术将二硫代氨基甲酸盐类负载到载体上形成再生剂，再使淋洗废液再生，循环回用，解决二硫代氨基甲酸盐类与重金属螯合物难以沉降问题，降低淋洗废液二次污染环境的风险。
技术实现思路
针对现有的重金属污染土壤化学淋洗废液再生方法存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种能实现化学淋洗废液再生、循环回用的方法，该方法操作简单，成本低，适合推广使用。为了实现上述技术目的，本专利技术提供了一种实现重金属污染土壤化学淋洗废液再生的方法，该方法采用混合试剂(EDTA/GLDA/柠檬酸)淋洗重金属污染土壤，产生的淋洗废液采用负载重金属捕获剂的载体吸附再生后，再次对重金属污染土壤进行淋洗，上述化学淋洗-吸附再生-化学淋洗循环过程对重金属污染土壤进行淋洗修复，可循环回用2-3次。本专利技术用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂，其组成为重金属捕获剂和载体，重金属捕获剂:载体质量比为0.1-0.2:1。如上所述的载体为蒙脱石或沸石。如上所述的重金属捕获剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠。本专利技术重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将粒径为50-100目载体用自来水冲洗后泡酸过夜；(2)用自来水将泡酸后的载体冲洗至中性，将洗净载体在40-50℃干燥；(3)配制浓度为100-500mmol·L-1的二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液，将干燥后的载体放入二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液中，其中二乙基二硫代氨基甲酸钠与载体的质量比为0.5-1:1；将反应器密封后置于40-50℃搅拌器中，以100-150r·min-1搅拌，反应24-48h后进行固液分离；(4)将收集到的固体样品再用去离子水清洗，直至清洗液的pH值为6.5-7.5，将清洗后固体样品40-50℃烘干，所得再生剂。如上所述的酸是浓度为10-20wt％的HNO3。本专利技术用于重金属污染土壤淋洗废液再生的应用，包括如下步骤：(1)第一种再生方法：将再生剂与重金属污染土壤淋洗废液按固液重量比0.2-1:10放入反应器中，以100-150r·min-1搅拌，反应10-30min后进行固液分离，此时产生的液体即为淋洗再生液。第二种再生方法：将再生剂装入吸附再生柱中，再生剂再生剂与重金属污染土壤淋洗废液按固液重量比0.5-2:10，将淋洗废液以0.1-10L·min-1流速通过吸附再生柱，收集液体为淋洗再生液。(2)用淋洗再生液代替混合淋洗剂对重金属污染土壤进行淋洗，可循环回用2-3次。如上所述的重金属污染土壤淋洗废液的制备方法如下：将重金属污染土壤与混合淋洗剂按固液重量比0.5-1:10放入反应器中，混合淋洗剂浓度为50～100mmol·L-1，以100-150r·min-1搅拌，反应3-4h后进行固液分离，此时产生的液体即为淋洗废液。如上所述的混合淋洗剂由EDTA和GLDA与柠檬酸，或GLDA与柠檬酸组成。本专利技术可以对重金属污染土壤淋洗废液再生，最好是针对重金属为Cu、Pb和Cd一种或几种复合污染土壤淋洗修复废液的再生。相对现有技术，本专利技术的技术方案带来的有益技术效果：1、本专利技术的技术方案采用负载金属捕获剂载体对重金属污染土壤淋洗废液吸附再生，可循环回用2-3次，淋洗废液的再生率达60-85％。2、本专利技术有效解决土壤淋洗过程中对水的消耗以及淋洗废液的处理问题，再生剂的安全处理，降低了淋洗废液二次污染的风险，该技术方案成本低廉，操作简单。3、本专利技术的技术方案在处理重金属污染土壤化学淋洗废液再生、回用过程中无需调节溶液pH值，简化了步骤，降低了成本。具体实施方式以下实施例旨在进一步说明本
技术实现思路
，而不是限制本专利技术权利要求的保护范围。实施例11.混合淋洗剂的制备淋洗剂采用GLDA与柠檬酸按摩尔比为2:5混合，混合淋洗剂浓度为50mmol·L-1，pH值为3.50。2.淋洗废液的产生Cu污染土壤的基本性质：土壤中全Cu含量为543mg·kg-1，pH值5.36，粘粒/粉粒/砂粒为19/56/25，有机质含量为16.6g·kg-1，阳离子交换量为9.4cmoL·kg-1。称10g污染土本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂，其特征在于其组成为重金属捕获剂和载体，重金属捕获剂:载体质量比为0.1‑0.2:1。

【技术特征摘要】
1.一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂，其特征在于其组成为重金属捕获剂和载体，重金属捕获剂:载体质量比为0.1-0.2:1。2.如权利要求1所述的一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂，其特征在于所述的载体为蒙脱石或沸石。3.如权利要求1所述的一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂，其特征在于所述的重金属捕获剂为二乙基二硫代氨基甲酸钠。4.如权利要求1-3任一项所述的一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂的制备方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将粒径为50-100目载体用自来水冲洗后泡酸过夜；(2)用自来水将泡酸后的载体冲洗至中性，将洗净载体在40-50℃干燥；(3)配制浓度为100-500mmol·L-1的二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液，将干燥后的载体放入二乙基二硫代氨基甲酸钠溶液中，其中二乙基二硫代氨基甲酸钠与载体的质量比为0.5-1:1；将反应器密封后置于40-50℃搅拌器中，以100-150r·min-1搅拌，反应24-48h后进行固液分离；(4)将收集到的固体样品再用去离子水清洗，直至清洗液的pH值为6.5-7.5，将清洗后固体样品40-50℃烘干，所得再生剂。5.如上如权利要求4所述的一种用于重金属污染土壤淋洗废液再生的再生剂的制备方法，其特征在于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓方，何秋生，张桂香，赵国慧，杨玉红，郑伟，钱天伟，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14