一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，包括铅污染场地土壤的粒级筛分、碳化处理、分解处理、酸性活化处理、清洗处理以及滤液处理后进行铅资源回收。铅污染场地的土壤经筛分、破碎至小于13mm后，先在碳化池中经氨水碳化，固液分离后的滤饼再进入分解池经氟硅酸分解，分解后泥浆固液分离后再依次进入酸性活化池活化处理和清洗池清洗处理，滤液经污水处理设备处理后循环使用，最终得到清洁土壤和含铅滤饼。本发明专利技术工艺流程简单，易于实现。铅污染场地的土壤经本发明专利技术的工艺处理后，实现了铅污染场地的土壤全部原位回填和土壤中铅资源的回收利用的目的，避免了对周边环境的二次污染，为铅污染场地得土壤的深度修复治理提供了技术保障。

A technology of soil remediation and lead recovery for lead contaminated sites

The invention relates to a process for soil restoration and lead recovery of lead contaminated sites, which includes particle screening, carbonization treatment, decomposition treatment, acid activation treatment, cleaning treatment and lead resource recovery after filtrate treatment. After the soil in the lead contaminated site is screened and broken to less than 13mm, it is carbonized by ammonia water in the carbonation tank, the filter cake after solid-liquid separation enters the decomposition tank and decomposes by fluorosilicic acid, the mud after solid-liquid separation enters the acid activation tank for activation treatment and the cleaning tank for cleaning, the filtrate is recycled after being treated by the sewage treatment equipment, and finally the clean soil and the lead containing filter cake are obtained \u3002 The process flow of the invention is simple and easy to realize. After the soil of the lead polluted site is treated by the process of the invention, the purpose of all the in-situ backfilling of the soil of the lead polluted site and the recovery and utilization of the lead resources in the soil are realized, the secondary pollution of the surrounding environment is avoided, and the technical guarantee for the deep restoration and treatment of the soil of the lead polluted site is provided.

【技术实现步骤摘要】
一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺
本专利技术属于污染土壤修复和资源回收利用领域，具体涉及一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺。
技术介绍
在铅冶炼、铅蓄电池生产、工业电镀、含铅汽油使用、含铅颜料使用等过程中会产生含铅的废水、废气和废渣，含铅废水、废气和废渣进入土壤中会造成土壤污染。铅是土壤中最常见的重金属污染物之一，它可以通过动植物进入人体，铅进入人体后会破坏消化体系构成，降低人体免疫功能，损害神经体系、骨髓造血体系、消化体系、肾脏及生殖体系，导致婴幼儿成长缓慢、个子低矮、智力发育缓慢等。铅污染土壤对生态安全构成了威胁，急需对该类型污染土壤进行修复治理。铅污染场地土壤修复常用的技术有土壤淋洗技术、固化稳定化技术、水泥窑协同处置技术、植物修复技术等，其中，固化稳定化技术是通过添加稳定剂和水泥等固化剂，将土壤中的铅包裹在内部，降低铅污染土壤的生物毒性，但随着时间推移存在包裹层破裂风险，对环境会造成二次污染；水泥窑协同处置是将铅污染土壤送至水泥窑，将污染土壤在水泥生产过程中进行添加，该方法是将铅污染物进行转移到水泥中，并未对污染土壤进行治理，水泥使用过程中仍存在二次污染的风险；植物修复是利用植物对土壤中的铅进行吸收，降低土壤中铅的含量，但是该方法时间较长，且对吸收重金属后植物没有较好的处置措施；土壤淋洗是工程中常用的修复技术，该方法是用水或淋洗剂对土壤进行冲洗，将铅污染物与土壤分离。李书鹏“一种土壤淋洗修复系统及方法”(2017102497807)中提出通过清水淋洗将粗颗粒(包含砾石、粗砂及细砂等)表面的污染物洗脱、转移、浓缩至细颗粒土壤中，含细颗粒的泥浆经脱水压滤成泥饼集中后续处理，淋洗干净的粗颗粒经检测合格无需再修复可直接资源化回收利用。场地污染土壤修复清洁后原位回填和重金属资源回收利用是土壤修复的发展趋势。目前，仅土壤淋洗技术能实现部分粗颗粒土壤的原位回填，但淋洗技术只能将土壤中酸可溶态和部分有机态的铅污染物移除，且将土壤中铅污染物转移到细粒土壤中，细粒土壤仍需固化稳定化和异位填埋处理，未能实现铅污染物与土壤的彻底分离。针对细粒土壤Pb含量高达60％-75％的场地，土壤淋洗技术能淋洗干净的粗颗粒土壤有限，细粒土壤仍需再经固化稳定化处理，导致大部分铅污染土壤不能实现原位回填，存在对环境的二次污染的风险，并造成土壤中铅资源的浪费。因此，需要改进现有的铅污染场地土壤修复，使其既能够实现现有技术中粗颗粒土壤的原位回填，也能将细粒土壤与铅污染物彻底分离后进行原位回填，同时还能够对污染物中的铅进行回收利用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，达到将处理过的土壤进行原位回填以及铅资源回收的目的。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，所述工艺包括：(1)铅污染场地的土壤粒级筛分和破碎处理，得到大于100mm粒级的土壤和小于等于13mm粒级的土壤；(2)将步骤(1)中所述小于等于13mm粒级的土壤进行碳化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅰ；(3)对步骤(2)中的滤饼Ⅰ进行分解处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ：(4)对步骤(3)中的滤饼Ⅱ进行酸化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅲ和滤液Ⅲ：(5)对步骤(4)中的滤饼Ⅲ进行清洗分离处理，得到滤饼Ⅳ和滤液Ⅳ，所述滤饼Ⅳ即为清洁土壤：(6)将步骤(3)～(5)中得到的滤液进行污水处理，处理结束后进行固液分离得到滤饼Ⅴ和滤液Ⅴ，所述滤饼Ⅴ即为铅回收材料。优选的，步骤(1)中所述铅污染场地的土壤粒级筛分和破碎处理具体为：(1)将所述铅污染场地的土壤给入圆振动筛进行筛分，筛上大于100mm粒级的土壤Ⅰ进入粗粒土壤暂存区，筛下小于等于100mm粒级土壤进入滚筒筛中进行湿筛，得到滚筒筛筛上100～13mm粒级的土壤Ⅱ和滚筒筛筛下小于等于13mm粒级的土壤Ⅲ，所述湿筛过程中用循环水冲洗土壤；(2)使土壤Ⅱ进入锤式破碎机，破碎后返回至滚筒筛进行湿筛，反复进行直至所述土壤Ⅱ全部成为滚筒筛筛下小于等于13mm的土壤Ⅳ。优选的，步骤(2)中所述碳化处理具体为：将步骤(1)中所述小于等于13mm粒级的土壤进入碳化池中，持续加入0.2mol/L的NH4OH的水溶液进行碳化1～2h，碳化结束后进行沉降离心，分别得到滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ。优选的，步骤(3)中所述分解处理具体为：步骤(2)中所述滤饼Ⅰ进入分解池中，持续加入0.15mol/L的H2SiF6的水溶液进行分解1～2h，分解结束后进行沉降离心，分别得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ。优选的，步骤(4)中所述酸化处理具体为：步骤(3)中所述滤饼Ⅱ进入酸性活化池中，持续加入0.1mol/L的HNO3的水溶液进行酸化处理1～2h，酸化结束后进行沉降离心，分别得到滤饼Ⅲ和滤液Ⅲ。优选的，步骤(5)中所述清洗分离处理具体为：步骤(4)中所述滤饼Ⅲ进入清洗池中用循环水进行清洗0.5～1h，清洗结束后进入隔膜压滤机进行分离处理，得到滤饼Ⅳ和滤液Ⅳ，所述滤饼Ⅳ进入清洁土壤暂存区。优选的，所述碳化处理过程中碳化池中液体和固体的体积质量比不小于10:1，所述分解处理过程中分解池中液体和固体的体积质量比不小于10:1，所述酸化处理过程中酸性活化池中液体和固体的体积质量比不小于10:1，所述清洗分离处理过程中清洗池中液体和固体的体积质量比不小于10:1，所述体积质量比的单位为mL:g。优选的，步骤(6)中所述污水处理具体为：步骤(3)～(5)中得到的滤液Ⅱ、滤液Ⅲ和滤液Ⅳ进入污水处理设备进行处理，得到溢流和底液，所述溢流进入循环水池进行循环利用，所述底液进入压滤机进行固液分离，得到滤饼Ⅴ和滤液Ⅴ，所述滤饼Ⅴ进入铅饼暂存区，所述滤液Ⅴ进入污水处理设备重复进行上述操作。优选的，步骤(6)中所述污水处理设备中添加NaOH为pH调整及调整所述污水处理设备中的pH值为8～10，添加PAM为絮凝剂。本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术公开了一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，包括铅污染场地土壤的粒级筛分、土壤的碳化处理、分解处理、酸性活化处理、清洗以及滤液处理后进行铅资源回收。实现了铅污染场地的土壤全部原位回填和土壤中铅资源的回收利用的目的，避免了对周边环境的二次污染，为铅污染场地得土壤的深度修复治理提供了技术保障。2、本专利技术公开的一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺的工艺流程简单，易于实现，采用上述技术方案处理铅污染场地土壤，可以彻底移除土壤中有机态、铁锰氧化态和残渣态的铅污染物，土壤中铅含量可以降低至建设用地土壤污染风险筛选值以下，解决了现有技术中不能将土壤中铅污染物与土壤彻底分离和土壤中铅资源浪费的问题。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，其特征在于，所述工艺包括：/n(1)铅污染场地的土壤粒级筛分和破碎处理，得到大于100mm粒级的土壤和小于等于13mm粒级的土壤；/n(2)将步骤(1)中所述小于等于13mm粒级的土壤进行碳化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅰ；/n(3)对步骤(2)中的滤饼Ⅰ进行分解处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ：/n(4)对步骤(3)中的滤饼Ⅱ进行酸化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅲ和滤液Ⅲ：/n(5)对步骤(4)中的滤饼Ⅲ进行清洗分离处理，得到滤饼Ⅳ和滤液Ⅳ，所述滤饼Ⅳ即为清洁土壤：/n(6)将步骤(3)～(5)中得到的滤液进行污水处理，处理结束后进行固液分离得到滤饼Ⅴ和滤液Ⅴ，所述滤饼Ⅴ即为铅回收材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，其特征在于，所述工艺包括：
(1)铅污染场地的土壤粒级筛分和破碎处理，得到大于100mm粒级的土壤和小于等于13mm粒级的土壤；
(2)将步骤(1)中所述小于等于13mm粒级的土壤进行碳化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅰ；
(3)对步骤(2)中的滤饼Ⅰ进行分解处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅱ和滤液Ⅱ：
(4)对步骤(3)中的滤饼Ⅱ进行酸化处理，经过沉降离心得到滤饼Ⅲ和滤液Ⅲ：
(5)对步骤(4)中的滤饼Ⅲ进行清洗分离处理，得到滤饼Ⅳ和滤液Ⅳ，所述滤饼Ⅳ即为清洁土壤：
(6)将步骤(3)～(5)中得到的滤液进行污水处理，处理结束后进行固液分离得到滤饼Ⅴ和滤液Ⅴ，所述滤饼Ⅴ即为铅回收材料。


2.根据权利要求1所述一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，其特征在于，步骤(1)中所述铅污染场地的土壤粒级筛分和破碎处理具体为：
(1)将所述铅污染场地的土壤给入圆振动筛进行筛分，筛上大于100mm粒级的土壤Ⅰ进入粗粒土壤暂存区，筛下小于等于100mm粒级土壤进入滚筒筛中进行湿筛，得到滚筒筛筛上100～13mm粒级的土壤Ⅱ和滚筒筛筛下小于等于13mm粒级的土壤Ⅲ，所述湿筛过程中用循环水冲洗土壤；
(2)使土壤Ⅱ进入锤式破碎机，破碎后返回至滚筒筛进行湿筛，反复进行直至所述土壤Ⅱ全部成为滚筒筛筛下小于等于13mm的土壤Ⅳ。


3.根据权利要求1所述一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，其特征在于，步骤(2)中所述碳化处理具体为：将步骤(1)中所述小于等于13mm粒级的土壤进入碳化池中，持续加入0.2mol/L的NH4OH的水溶液进行碳化1～2h，碳化结束后进行沉降离心，分别得到滤饼Ⅰ和滤液Ⅰ。


4.根据权利要求1所述一种铅污染场地的土壤修复和铅回收工艺，其特征在于，步骤(3)中所述分解处理具体为：步骤(2)中所述滤饼Ⅰ...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东辉，李广辉，秦仕强，张兰军，崔涛，陶伟光，龚时慧，
申请(专利权)人：招商局生态环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50