一种磷化工污染场地土壤白磷氧化分离方法技术

本发明专利技术涉及一种磷化工污染场地土壤白磷氧化分离方法，该方法包括如下步骤：先将待处理土壤用质量分数1

【技术实现步骤摘要】
一种磷化工污染场地土壤白磷氧化分离方法


[0001]本专利技术涉及土壤修复
，具体涉及一种磷化工污染场地土壤的白磷氧化分离方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国产业结构的调整及城市化进程的加快，全国的大中城市都实施了“退二进三”、“退城进园”的政策，大批涉及磷化工污染企业先后搬迁或关闭，遗留白磷(单质磷，或称黄磷)污染场地，其土壤白磷如不进行处理，严重威胁周边居民健康和环境。
[0003]常用土壤分散白磷氧化处理方法，包括使用次氯酸钙、次氯酸钠、过硫酸钠、高锰酸钾等强氧化剂进行氧化，采用氢氧化钾、氢氧化钠等强碱进行歧化，通常处理时长5
‑
15天不等，且该类方法所用氧化剂等药剂多为粉剂，添加到泥浆(25％
‑
40％含水率)中容易直接粘附，需要极高效的筛分、搅拌机械及长时间的搅拌，由于氧化放热反应极为迅速，未及时搅拌均匀部分的氧化剂
‑
白磷土壤混合局部可能有产生明火、爆炸等剧烈反应带出有害白烟现象，其中高锰酸钾、次氯酸盐等易分解，尤其次氯酸钙粉末，化学性质不稳定，遇水或潮湿空气会引起燃烧爆炸，与碱性物质混合能引起爆炸，接触有机物有引起燃烧的危险，且受热、遇酸或日光照射会分解放出刺激性的氯气，因此，该类方法安全隐患极大，防护要求极高，且处理后的磷酸盐资源难以回收，土壤易产生磷酸钾、磷酸钠淋溶，引起周边水质二次污染。

技术实现思路

[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术提出了一种磷化工污染场地土壤的白磷氧化分离方法。r/>[0005]本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种磷化工污染场地土壤的白磷氧化分离方法(一种磷化工污染场地土壤的修复方法)，该方法包括如下步骤：
[0007]S1：在磷化工污染场地构建用于磷化工污染土壤处理用的临时围堰，围堰高度≥1m；
[0008]S2：将临时围堰内污染土壤深松，挑除大块硬质石子，用少量水对土壤浸润，控制土壤含水率20％
‑
40％(湿泥状，无明显积水)；
[0009]S3：准备调节好的质量分数1
‑
3％的硫酸溶液，置于硫酸调节池中，备用；
[0010]S4：以土液比1kg:(1.2
‑
1.8)L往临时围堰内加入质量分数1
‑
3％的硫酸溶液；
[0011]S5：搅拌反应1
‑
1.5h后，加入PAM(聚丙烯酰胺)，静置分层，将上层的分离液泵送至初沉池；
[0012]S6：将初沉池沉淀形成的上清液转入硫酸调节池中，加入浓硫酸调节上清液pH为0.2
‑
0.7(对应溶液硫酸质量分数为1
‑
3％范围)，循环用于临时围堰内土层处理；直至该土层全磷含量达到要求；
[0013]S7：待该土层处理完毕，将初沉池剩余污水转至沉淀池，检测沉淀池内污水TP值(总磷)，然后往沉淀池内依次加入氢氧化钙、氯化钙，氯化钙的添加量满足加入后氯化钙的浓度为沉淀池内污水TP值(总磷)的1
‑
1.5倍，氢氧化钙的添加量为氯化钙添加量的2倍；充分搅拌后静置分层，沉淀污水中磷酸根、磷酸氢根离子；
[0014]S8：将临时围堰内处理后土壤转移、堆存，拆卸临时围堰，建立下一土层的临时围堰，围堰高度≥1m；重复S2
‑
S7，待该土层处理完后，再继续向下进行下一土层处理，层层处理，直至无污染土层深度；
[0015]S9：对转移堆存的土壤进行物理脱水，渗出水收集转至沉淀池，干化土壤回填。
[0016]进一步地，磷化工污染场地土壤按照0.8
‑
1m深度进行土层的分层处理，围堰高度1
‑
1.5m。
[0017]进一步地，步骤S1中，所述临时围堰为可拆卸的防水板桩结构。
[0018]进一步地，步骤S5中，所述PAM为阳离子PAM，阳离子PAM添加量为0.01
‑
0.04g/kg。
[0019]本专利技术方法步骤S7中添加氯化钙用于沉淀污水中磷及污染物，氢氧化钙用于调节溶液pH值，将溶液调节至碱性，通过氢氧化钙、氯化钙的添加，将溶液pH值调节至6
‑
9范围，充分搅拌后静置分层，沉淀污水中磷酸根、磷酸氢根离子。
[0020]进一步，步骤S7中沉淀池沉淀处理后上清液进入硫酸调节池，用浓硫酸调节后用于下一土层处理，直至全部土层处理完。
[0021]进一步地，步骤S9中脱水过程加入阳离子PAM，阳离子PAM添加量为4
‑
8g/kg。
[0022]进一步地，土液比优选为1kg:1.25L，土壤质量以测定土方湿密度计算。
[0023]进一步地，硫酸溶液的质量浓度为3％。
[0024]进一步地，步骤S7中，氯化钙的添加量满足加入后氯化钙的浓度为沉淀池内污水TP值(总磷)的1.3倍。
[0025]进一步地，浓硫酸为质量分数为95.0％
‑
98.0％硫酸。
[0026]进一步地，沉淀池配备水质在线监测仪，监测指标包括：COD、EC、pH、PO
43
‑
、HPO
32
‑
。
[0027]本专利技术的有益效果如下：
[0028](1)本专利技术提供一种磷化工污染场地土壤白磷安全氧化及分离方法，用于磷化工污染土壤原位修复，根据深松深度可灵活设置处理层数，缩短修复处理成本与时间，操作方法简便、安全性更高。通过本专利技术方法可有效避免了五氧化二磷毒性气体产生，有效氧化分离土壤中的白磷，沉淀土壤中的污染物质，进一步地，经过沉淀池沉淀的主要成分为磷酸二氢钙、硫酸钙等，可以用作磷肥原料进行处理。
[0029](2)本专利技术方法工程上无需通风条件，通过1
‑
3％质量分数的硫酸液封，相较于一般水封，露天常温下搅拌即可安全、充分将土壤单质白磷安全氧化。
[0030](3)本专利技术土壤白磷氧化分离方法效果佳，相比于过氧化氢、次氯酸盐、高锰酸盐等易分解类氧化剂，避免了氧化剂分解带出五氧化二磷有害气体风险，具有更高的安全性。
[0031](4)本专利技术方法中需要严格控制硫酸浓度，硫酸浓度过高，可能会出现高热等剧烈反应，白烟及刺激性气味外溢，加入后土壤结构(脱水、干化及碳化膨胀)破坏；硫酸浓度过低，则氧化效率降低，本专利技术通过室内模拟和现场放大试验，将硫酸质量分数控制在1
‑
3％，优选3％。
附图说明：
[0032]图1为本专利技术实施例工艺流程图。
具体实施方式
[0033]下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步说明，但不限定本专利技术的保护范围。
[0034]如图1所示，一种磷化工污染场地土壤的白磷氧化分离方法(一种磷化工污染场地土壤的修复方法)，该方法包括如下步骤：
[0035]S1：在磷化工污染场地构建用于磷化工污染土壤处理用的临时围堰，围堰高度≥1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磷化工污染场地土壤的白磷氧化分离方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：S1：在磷化工污染场地构建用于磷化工污染土壤处理用的临时围堰，围堰高度≥1m；S2：将临时围堰内污染土壤深松，挑除大块硬质石子，用少量水对土壤浸润，控制土壤含水率20％
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40％；S3：准备调节好的质量分数1
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3％的硫酸溶液，置于硫酸调节池中，备用；S4：以土液比1kg:(1.2
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1.8)L往临时围堰内加入质量分数1
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3％的硫酸溶液；S5：搅拌反应1
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1.5h后，加入PAM，静置分层，将上层的分离液泵送至初沉池；S6：将初沉池沉淀形成的上清液转入硫酸调节池中，加入浓硫酸调节上清液pH为0.2
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0.7，循环用于临时围堰内土层处理；直至该土层全磷含量达到要求；S7：待该土层处理完毕，将初沉池剩余污水转至沉淀池，检测沉淀池内污水TP值，然后往沉淀池内依次加入氢氧化钙、氯化钙，氯化钙的添加量满足加入后氯化钙的浓度为沉淀池内污水TP值的1
‑
1.5倍，氢氧化钙的添加量是氯化钙添加量的2倍；充分搅拌后静置分层，沉淀污水中磷酸根、磷酸氢根离子；S8：将临时围堰内处理后土壤转移、堆存，拆卸临时围堰，建立下一土层的临时围堰，围堰高度≥1m；重复S2
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S7，待该土层处理完后，再继续向下进行下一土层处理，层层处理，直至无污染土层深度；S9：对转移堆存的土壤进行物理脱水，渗出水收集转至沉淀池，干化土壤回填。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建彬，赵秀芳，谢志远，黎惠勤，周荫庭，胡晓龙，唐文艺，
申请(专利权)人：岭南生态文旅股份有限公司，
类型：发明
国别省市：