一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，包括以下步骤：将重金属污染底泥与秸秆混合，采用EDTA

【技术实现步骤摘要】
一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法


[0001]本专利技术属于环境工程中底泥重金属污染修复领域，具体涉及一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法。

技术介绍

[0002]随着工业化的发展和人类活动的增加，大量含有重金属的工业废水由于处置不当而被排放到生态环境中，造成了严重的环境问题。重金属进入水体后，很容易通过络合、吸附、离子交换和共沉淀作用沉积在河流底泥中。重金属是一种常见的有害污染物，具有持久性、难以生物降解、高生物毒性和潜在生物蓄积性等特点。河流底泥中的重金属会通过食物链对水生生物和人类健康造成风险。因此，如何修复重金属污染的河流底泥的问题受到了广泛关注。
[0003]近年来，多种修复技术被应用于重金属污染底泥的处理，主要包括物理修复、化学修复、生物修复以及这些技术的组合。淋洗是一种通过水或化学添加剂与机械过程相结合去除底泥中重金属污染的技术，通常用于从底泥中浸出和淋洗污染物。底泥淋洗包括分批淋洗和柱淋洗。分批实验会对底泥养分造成大量破坏，且经济成本较高。柱淋洗模拟实际雨水淋洗底泥，可以温和地达到去除底泥中重金属的目的。为了达到最佳的重金属去除效率，选择合适的淋洗剂非常关键。常见的淋洗剂包括水、螯合剂、二乙基二硫代氨基甲酸铵(ADDC)、表面活性剂、无机试剂和低分子量有机酸(LMWOA)等。水作为淋洗剂，去除重金属的效率较低。其他淋洗剂如二乙基二硫代氨基甲酸铵(ADDC)、表面活性剂、无机试剂等，其使用成本高，而且严重破坏土壤结构，造成二次污染。与此同时，现有针对重金属污染底泥的淋洗方法中，在采用淋洗剂淋洗底泥后，并不能实现对底泥中重金属的有效去除，而这些残留在底泥中的重金属，其形态向可迁移态转化，可能导致重金属更容易再次从底泥中释放出来，生物毒性增加，更容易造成二次污染。因此，仍然需要进一步对淋洗底泥中的残留重金属进行固定化处理并降低淋洗底泥的生物毒性，这是现阶段研究中急需克服的技术难点。
[0004]堆置是指在人工控制条件下，利用自然界广泛分布的细菌、放线菌、真菌等微生物，有控制地促进固体废物中可降解有机物转化为稳定的腐殖质的生物化学过程。与其他常规技术相比，堆置具有相对较低的资金和运行成本、操作简单和处理效率较高等优点。然而，将其用于处理重金属污染底泥时，其仍然存在对重金属固化效果差的缺陷，可能原因是直接将底泥进行堆置处理时底泥中腐殖质含量较低，因而堆置处理固化重金属的效果不理想；与此同时，由于底泥中含有的重金属极易毒害微生物，造成微生物的活性较差，甚至死亡，因而在堆置过程中难以利用微生物降解有机物并转化腐殖质，使得堆置体系中腐殖质的含量仍然较低，进而难以通过腐殖质的作用实现对底泥中重金属的有效固定，更为严重的是，经淋洗处理后的底泥中重金属的生物毒性进一步增强，且底泥中原有的腐殖质也随着淋洗液流出，造成淋洗底泥中腐殖质的含量进一步降低，最终使得重金属污染底泥或淋洗底泥中的重金属难以被有效固定。因此，如何实现底泥中重金属的高效去除以及有效固
定，对于实现重金属污染底泥的无害化处理和资源化利用具有十分重要意义。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、操作方便、低成本、重金属去除效果好、重金属固定化效果好、无二次污染的利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案。
[0007]一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，包括以下步骤：
[0008]S1、将重金属污染底泥与秸秆混合，得到混合物料；
[0009]S2、采用EDTA
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2Na溶液对步骤S1中得到的混合物料进行淋洗处理；
[0010]S3、将步骤S2中经淋洗处理后得到的重金属污染底泥进行好氧堆置处理，完成对重金属污染底泥的修复。
[0011]上述的方法，进一步改进的，步骤S2中，所述EDTA
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2Na溶液的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L。
[0012]上述的方法，进一步改进的，步骤S2中，所述淋洗处理之前，还包括：将步骤S1中得到的混合物料装填到柱状淋洗容器中。
[0013]上述的方法，进一步改进的，所述柱状淋洗容器的底部铺设有过滤膜，所述过滤膜的两侧铺设有石英砂层；所述过滤膜为滤纸或尼龙丝网；所述石英砂层由石英砂混合而成；所述石英砂层的厚度为2.5cm～3.5cm；所述石英砂的目数为40目～60目。
[0014]上述的方法，进一步改进的，在采用EDTA
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2Na溶液对柱状淋洗容器中的混合物料进行淋洗处理时，所述EDTA
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2Na溶液与混合物料的液固比例为1.5mL～2.5mL∶1g，所述淋洗处理过程中EDTA
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2Na溶液的淋洗速率为150mL/h～200mL/h；所述淋洗处理过程中，当收集到的淋滤液的体积与EDTA
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2Na溶液的初始体积相等时，停止淋洗。
[0015]上述的方法，进一步改进的，步骤S2中，经DTA
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2Na溶液淋洗后得到的重金属污染底泥的含水率为60％～65％。
[0016]上述的方法，进一步改进的，步骤S1中，所述重金属污染底泥与秸秆的质量比为1∶1～1.5。
[0017]上述的方法，进一步改进的，步骤S1中，所述秸秆在使用之前还包括以下预处理：将秸秆进行粉碎处理，直至秸秆的长度10mm～20mm；所述秸秆为稻草秸秆。
[0018]上述的方法，进一步改进的，步骤S1中，所述重金属污染底泥在使用之前还包括以下预处理：对重金属污染底泥进行风干、破碎处理，直至重金属污染底泥的粒径≤2cm。
[0019]上述的方法，进一步改进的，步骤S3中，所述好氧堆置处理的时间为36天～60天；所述好氧堆置处理过程中翻堆的频率为：第一周每天翻堆一次，第二周每三天翻堆一次，之后每周翻堆一次；所述好氧堆置处理过程中保持堆体的含水率为50％～70％。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0021](1)本专利技术提供了一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，采用淋洗和堆置联合处理重金属污染底泥，不仅能够实现对底泥中重金属的有效去除，同时还能进一步固化淋洗底泥中残留的重金属，由此实现底泥中重金属的高效去除以及有效固定。本专利技术中，采用的秸秆是一种农业废弃物，将用于处理重金属污染底泥时，不仅可以实现农
业废弃物的资源化利用，同时它也是构建淋洗通道和构建堆置环境的重要载体，是利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的基础，若不添加秸秆，直接将重金属底泥进行淋洗和堆置，不仅不能利用淋洗液去除底泥中的重金属，以难以为微生物的正常生长提供合适的环境，最终的结果是淋洗效果差、过滤效果差、固定化效果差；基于此，本专利技术中，以EDTA
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2Na溶液为淋洗液对重金属污染底泥与秸秆的混合物料进行淋洗，不仅能够有效去除重金属底泥中的重金属，而且经EDT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将重金属污染底泥与秸秆混合，得到混合物料；S2、采用EDTA
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2Na溶液对步骤S1中得到的混合物料进行淋洗处理；S3、将步骤S2中经淋洗处理后得到的重金属污染底泥进行好氧堆置处理，完成对重金属污染底泥的修复。2.根据权利要求1所述的利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，其特征在于，步骤S2中，所述EDTA
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2Na溶液的浓度为0.05mol/L～0.15mol/L。3.根据权利要求2所述的利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，其特征在于，步骤S2中，所述淋洗处理之前，还包括：将步骤S1中得到的混合物料装填到柱状淋洗容器中。4.根据权利要求3所述的利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，其特征在于，所述柱状淋洗容器的底部铺设有过滤膜，所述过滤膜的两侧铺设有石英砂层；所述过滤膜为滤纸或尼龙丝网；所述石英砂层由石英砂混合而成；所述石英砂层的厚度为2.5cm～3.5cm；所述石英砂的目数为40目～60目。5.根据权利要求4所述的利用淋洗和堆置联合修复重金属污染底泥的方法，其特征在于，在采用EDTA
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2Na溶液对柱状淋洗容器中的混合物料进行淋洗处理时，所述EDTA
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2Na溶液与混合物料的液固比例为1.5mL～2.5mL∶1g；所述淋洗处理过程中EDTA<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈耀宁，蒋红娟，陈丽，刘怡欢，袁兴中，陈艳容，罗鑫丽，唐平，严浩钦，赵梦阳，袁宇，侯素珍，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：