一种重金属污染土壤的电化学修复方法技术

本发明专利技术实施例公开了一种重金属污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法包括：(a)将污染土壤置于电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋活化剂；(c)将电极板进行通电处理；(d)向靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤中添加氧化钙。本发明专利技术电化学修复方法能够快速、高效的去除污染土壤中重金属，以及调节土壤pH值，而且该电化学修复方法适用范围广且无副产物产生。

【技术实现步骤摘要】
一种重金属污染土壤的电化学修复方法
本专利技术实施例涉及土壤修复
，具体涉及一种重金属污染土壤的电化学修复方法。
技术介绍
重金属污染指由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、废气排放、污水灌溉和使用重金属超标制品等人为因素所致。因人类活动导致环境中的重金属含量增加，超出正常范围，直接危害人体健康，并导致环境质量恶化。与大气和水污染相比，土壤修复显得更加困难。土壤重金属污染与一些有机污染物不同，土壤中的重金属无法降解，与土壤分离难度非常大，修复非常困难。目前，针对土壤重金属污染，人们已经开发了多种修复技术，其中包括原位生物修复、物理修复、化学修复，但这几种方法都有一定的适用范围。例如，微生物对重金属土壤的自然净化速度很慢，受污染种类限制，物理修复受土壤异质性、渗透性等因素的影响，化学修复可能产生毒性更大的副产物。
技术实现思路
为此，本专利技术实施例提供一种重金属污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法能够快速、高效的去除污染土壤中重金属，并调节污染土壤pH值；此外，该电化学修复方法适用范围广且无副产物产生。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：本专利技术实施例第一方面提供一种重金属污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法包括如下步骤：(a)将污染土壤置于电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋活化剂；(c)将电极板进行通电处理；(d)向靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤中添加氧化钙。本专利技术通过向重金属污染土壤中喷淋活化剂，利用活化剂与重金属形成带电的可迁移络合物，在电场的作用下迁移到阴极板或阳极板，再在重金属堆积的极板附近添加氧化钙，调节土壤pH，使重金属固定，从而实现对土壤中重金属的去除；此外，该电化学修复方法适用范围广且无副产物产生。本专利技术中对电极板的材质不做严格限制，例如可以为本领域公知的电极板材质，优选地，所述电极板石墨电极板。在本专利技术的一实施例中，所述氧化钙的添加量与靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤的体积比为1.5-2.5Kg/m3。通过对氧化钙的添加量的限定，能够更好的调理污染土壤环境，提高污染土壤的电化学修复效果。在本专利技术的另一实施例中，所述靠近重金属迁移的电极板区域为距离电极板2-5cm以内的区域。在本专利技术的又一实施例中，所述活化剂选自柠檬酸溶液、柠檬酸钠溶液、乙酸钠溶液、冰醋酸溶液和醋酸钠溶液中的任意一种。通过活化剂的特定选择，能够提高重金属的活性，提高迁移速率和效率，提高修复效果。进一步地，所述柠檬酸溶液和柠檬酸钠溶液的质量浓度分别为10-60％。进一步地，所述冰醋酸溶液和冰醋酸钠溶液的质量浓度分别为10-60％。进一步地，所述乙酸钠溶液的质量浓度为15-25％。在本专利技术的再一实施例中，所述电极板之间间距为0.1-0.5m；电极板之间的电压强度为2-20V/cm，电流强度为0.05-2A。在本专利技术的再又一实施例中，所述通电处理时间为24-48h。本专利技术通过控制电极板之间的电压和电流以及通电时间，能够提高重金属离子的迁移速率和重金属离子的去除率达到快速高效的去除污土壤中的重金属离子。本专利技术中对污染土壤中重金属的种类不作严格限制，优选地，所述污染土壤中重金属选自铜、锌、铅、铬和铁中的任意一种或多种；进一步地，所述重金属含量为100-500mk/kg时，所述活化剂的添加量与污染土壤的体积比为0.5-1.5L/m3。优选地，所述污染土壤中重金属为镉和/或砷；进一步地，所述重金属含量为0.6-30mk/kg时，所述活化剂的添加量与污染土壤的体积比为0.5-1.5L/m3。本专利技术根据污染土壤中重金属种类以及污染程度，针对性的限定活化剂的添加量，能够充分对土壤中的重金属进行活化，提高电化学修复效果。与现有技术相比，本专利技术实施例至少存在如下优点：(1)本专利技术通过向重金属污染土壤中喷淋活化剂，利用活化剂与重金属形成带电的可迁移络合物，在电场的作用下迁移到阴极板或阳极板，再在重金属堆积的极板附近添加氧化钙，调节土壤pH，使重金属固定，从而实现对土壤中重金属的去除；此外，该电化学修复方法适用范围广且无副产物产生。(2)本专利技术根据污染土壤中重金属种类以及污染程度，针对性的限定活化剂的添加量，能够充分对土壤中的重金属进行活化，提高电化学修复效果。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。以下各实施例采用的各原料如下：铜污染土壤：铜含量为138mg/kg；pH值5.6；来源塑料加工厂废水；镉污染土壤：镉含量为1.5mg/kg；pH值5.8；来源塑料加工厂废水；铅污染土壤：铅含量为384mg/kg；pH值5.5；来源塑料加工厂废水。实施例1本实施例为一种铜污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法包括如下步骤：(a)将污染土壤置于间距为0.2m两电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋质量浓度为30％柠檬酸钠溶液，柠檬酸钠溶液的添加量与污染土壤的体积比为0.8L/m3；(c)将电极板进行通电处理，电极板之间的电压强度为3V/cm，电流强度为0.2A，处理36h；(d)通电结束后，取出极板，在向距离阴极板5cm以内的污染土壤中添加氧化钙，氧化钙添加量为2kg/m3。采用分光光度计对处理后的土壤中铜浓度进行检测，以及检测处理后土壤pH值，检测结果为铜浓度为27.1mg/kg；pH值为7.3。实施例2本实施例为一种镉污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法包括如下步骤：(a)将污染土壤置于间距为0.1m两电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋质量浓度为20％的乙酸钠溶液，乙酸钠溶液的添加量与污染土壤的体积比为0.5L/m3；(c)将电极板进行通电处理，电极板之间的电压强度为2V/cm，电流强度为0.05A，处理36h；(d)通电结束后，取出极板，在向距离阴极板2cm以内的污染土壤中添加氧化钙，氧化钙添加量为2kg/m3。采用实施例1的方法对处理后的土壤中镉浓度以及pH值进行检测，检测结果为镉浓度为0.15mg/kg；pH值为7.1。实施例3本实施例为一种铅污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法包括如下步骤：(a)将污染土壤置于间距为0.4m两电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋质量浓度为50％柠檬酸溶液，柠檬酸溶液的添加量与污染土壤的体积比为1.5L/m3；(c)将电极板进行通电处理，电极板之间的电压强度为15V/cm，电流强度为1.2A，处理24h；(d)通电结束后，取出极板，在向距离阴极板5cm以内的污染土壤中添加氧化钙，氧化钙添加量为2kg/m3。采用实施例1的方法对处理后的土壤中铅浓度以及pH值进行检测，检测结果为铅浓度为20.33mg/kg；pH值为7.2。对照例1本对照例为一种铜污染土壤的电化学修复方法，该电化学修复方法与实施例1的修复方法基本相同，区别仅在于步骤(b)中柠檬酸钠溶液的添加量与污染土壤的体积比为2L/m3。采用实施例1的方法对处理后的土壤中铜浓度以及pH值进行检测，检测结果为铜浓度为49.7mg/k本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种重金属污染土壤的电化学修复方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将污染土壤置于电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋活化剂；(c)将电极板进行通电处理；(d)向靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤中添加氧化钙。

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤的电化学修复方法，其特征在于，包括如下步骤：(a)将污染土壤置于电极板之间；(b)在污染土壤表面喷淋活化剂；(c)将电极板进行通电处理；(d)向靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤中添加氧化钙。2.根据权利要求1所述的电化学修复方法，其特征在于，所述氧化钙的添加量与靠近重金属迁移的电极板区域内的污染土壤的体积比为1.5-2.5Kg/m3。3.根据权利要求1所述的电化学修复方法，其特征在于，所述靠近重金属迁移的电极板区域为距离电极板2-5cm以内的区域。4.根据权利要求1所述的电化学修复方法，其特征在于，所述活化剂选自柠檬酸溶液、柠檬酸钠溶液、乙酸钠溶液、冰醋酸溶液和醋酸钠溶液中的任意一种。5.根据权利要求1所述的电化学修复方法，其特征在于，所述电极板之间间距为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：冯传平，
申请(专利权)人：天津友爱环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12