重金属污染土壤的修复剂及修复方法技术

本申请公开了重金属污染土壤的修复剂及修复方法。该修复剂包含硫酸亚铁粉0.5％

【技术实现步骤摘要】
重金属污染土壤的修复剂及修复方法


[0001]本申请涉及土壤修复的
，尤其涉及重金属污染土壤的修复剂及修复方法。

技术介绍

[0002]中国环境保护部和国土资源部于2014年发布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，中国土壤污染情况十分严重，土壤总超标率达16.1％，其中重金属污染物以其隐蔽性、复杂性、持久性、广泛性，世界上90％的污染物最终滞留在土壤中。目前，我国的土壤污染的形势十分严峻，其中重金属污染问题尤为严重。土壤重金属污染是指人类活动将重金属输入土壤中，引起土壤重金属含量明显高于背景含量，并造成生态环境质量恶化的现象。
[0003]目前，重金属污染土修复方法主要有固化/稳定化法(S/S)、化学修复法、电动修复法、生物修复法。从实际操作及经济角度考虑，S/S是目前使用最多，应用最广泛，技术最成熟的方法。该技术采用原位搅拌等方法将固化剂加入污染土壤中，使固化剂与土壤发生化学固化，物理吸附等作用，使土壤结块封闭，从而防止污染物转移。常用的固化剂有：无机胶凝材料如水泥、粉煤灰等，而此类胶凝材料固化时间长，在面对突发的重金属污染问题，无法及时固化，易引发二次重金属污染的爆发。同时水泥、粉煤灰等胶凝材料固化重金属污染土后，土壤板结，固化之后形成的混凝土
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土混合物往往得不到有效的利用。
[0004]在固化剂的使用上，常常将固化剂，还原剂，吸附剂混合制剂后添加到重金属污染土中，在通过搅拌使混合制剂与重金属污染土充分混合进行固化，但在固化过程中胶凝状态的固化剂常常会包裹住颗粒粉状还原剂，吸附剂，使二者无法有效的发挥出还原高价重金属离子，吸附重金属离子能力导致固化效果变差。因此，提供一种新的重金属污染土壤的修复方法，既可以在短时间内固化重金属污染土，又能有效避免土壤结板，还能有效避免胶凝状态的固化剂对吸附剂，还原剂的干扰，从而达到高效固化土壤中重金属的目的，显得尤为重要。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供重金属污染土壤的修复剂及修复方法，能够提高对重金属的去除效果。
[0006]已为普遍意识到的是，相关技术中，重金属污染土壤的修复剂所添加的固化剂，一般地形式为，无机胶凝材料，如水泥、粉煤灰等。这些固化剂通常存在如下问题：1.水泥、石灰等凝胶材料固化重金属污染土固化时间长，难以应对突发的重金属污染事件的问题。2.水泥、石灰等凝胶材料固化重金属污染土后，土壤板结，不利于土体的二次利用。3.胶凝性固化剂与固态颗粒性状的还原剂、吸附剂混合制剂固化重金属污染土时，胶凝性固化剂在硬化过程中会包裹住固态颗粒性状的还原剂、吸附剂使二者无法发挥出应有的固化重金属效果。
[0007]本专利技术人意外地发现，利用高聚物固化剂能有效吸附重金属离子的特性去固化重
金属污染土，同时高聚物固化剂的固化时间短能在1
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3天内完成固化。本方法首先通过施加还原剂将高价活泼态重金属离子转化为低价稳定态重金属离子，降低重金属离子毒性，再施加吸附剂将低价重金属离子以及未参加还原反应高价重金属离子吸附在粉状的吸附剂微粒中，最后通过固化剂包裹住粉状的吸附剂微粒和游离的重金属离子使重金属污染土得到修复。
[0008]不仅如此，高聚物固化剂聚氨酯与环氧树脂，作为胶凝材料能短时间硬化，同时这些高聚物分子上分布有大量的极性基团，这些极性基团能有效的吸附同为极性物质的重金属离子，并随着养护龄期的增加，吸附固定的重金属离子也会逐渐增加。与传统的水泥，石灰等胶凝材料对比高聚物固化剂大大缩短了修复重金属土壤的时间，同时固化后土体具有一定的强度，可以在短时间内应对突发的重金属污染土的污染事件，避免出现在固化时间内爆发的二次污染扩散。高聚物固化的重金属污染土，高聚物固化剂会离散的分布在重金属污染土壤中，最大限度的保障了土体原有的性质，往往不会出现土壤板结的问题。本方法为提升还原剂，吸附剂和高聚物固化剂的效果采取了依次进行还原高价重金属离子，吸附重金属离子以及固化重金属离子的步骤，与目前常用的将还原剂、吸附剂、固化剂混合使用固化重金属土壤相比，通过给予还原剂，吸附剂分别单独与重金属污染土混合作用的时间，避免了固化过程中胶凝状态的固化剂包裹住颗粒粉状还原剂，吸附剂，使二者无法有效的发挥出还原高价重金属离子，吸附重金属离子的情况出现。基于此，创立了本专利技术创造。
[0009]第一方面，本申请提供一种重金属污染土壤的修复剂，包含硫酸亚铁粉 0.5％
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1％、吸附剂1％
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3％、高聚物固化剂6％
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12％，以待修复土壤的质量为 100wt％计；其中，所述高聚物固化剂为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂中任意一种以上，所述吸附剂为沸石粉和/或活性炭粉。
[0010]作为上述修复剂的可示范地组分，上述修复剂，以待修复土壤的质量为 100wt％计，包含0.5％硫酸亚铁粉、1％沸石粉和9％聚氨酯。或者地，包含1％硫酸亚铁粉，2％沸石粉，10％聚氨酯；或者地，包含0.5％硫酸亚铁粉，2％沸石粉，12％聚氨酯；或者地，包含1％硫酸亚铁粉、2％活性炭粉和12％聚氨酯。
[0011]第二方面，本申请提供一种重金属污染土壤的修复方法，采用如上述修复剂实施修复。
[0012]可选地，包括以下步骤：
[0013]1)向重金属污染土壤中添加所述还原剂进行分散，得到混合料A；
[0014]2)向混合料A中添加所述吸附剂进行分散，得到混合料B；
[0015]3)提供所述高聚物固化剂，并向混合料B中添加所述高聚物固化剂进行分散，得混合料C；
[0016]5)将混合料C压实成试样，进行养护，完成修复。
[0017]上述步骤1)中通过搅拌使高价的活泼态重金属离子转化为低价的稳定态重金属离子，降低重金属离子毒性。
[0018]上述步骤2)中通过搅拌使多孔结构的吸附剂充分吸附重金属污染土壤中的重金属。
[0019]上述步骤3)中，通过搅拌将组成高聚物固化剂的A液与B液充分混合形成胶结能力。
[0020]上述步骤4)中，通过搅拌将高聚物固化剂与混合料C充分混合达到固化效果。
[0021]作为一种可示范地实现方式，所述步骤1)、步骤2)、3)中的分散为机械搅拌。
[0022]使用本专利技术固化处理的重金属污染土壤，根据中华人民共和国标准《危险废物鉴别标准浸出毒性鉴别》(GB5085.3
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2007)的危险废物浸出毒性鉴别，其实验结果数据低于危险废物浸出毒性鉴别标准值。同时修复后重金属污染土的无侧限抗压强度达到了了满足美国环境保护局规定的0.35MPa
具体实施方式
[0023]下面将结合本申请实施例，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0024]在本申请的描述中，需要理解的是，术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种重金属污染土壤的修复剂，其特征在于，包含硫酸亚铁粉0.5％
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1％、吸附剂1％
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3％、高聚物固化剂6％
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12％，以待修复土壤的质量为100wt％计；其中，所述高聚物固化剂为聚氨酯、环氧树脂、丙烯酸树脂中任意一种以上，所述吸附剂为沸石粉和/或活性炭粉。2.一种重金属污染土壤的修复方法，其特征在于，采用如权利要求1所述修复剂实...

【专利技术属性】
技术研发人员：马强，雷璟劼，肖衡林，陈卓，缪颖妍，吴继伟，陈俊杰，郑庞坤，陈智，李瑞恒，李俊辉，余汉龙，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：