本发明专利技术涉及一种对受铬等重金属及砷等半金属元素污染的土壤进行修复处理、消除污染影响的修复方法。主要包括如下步骤：对受污染土壤进行干燥处理，并进行破碎和研磨处理；用还原剂对经破碎和研磨处理后的受污染土壤进行还原处理；用第一固化剂对经还原处理后的受污染土壤进行第一次固化处理；用第二固化剂对经过第一次固化处理的受污染土壤进行第二次固化处理，即可得到修复后的土壤。经以上处理程序，受污染土壤中的重金属等有害物质被固化为一种稳定的形态，其毒性明显降低，也不易扩散。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种对受受铬等重金属及及砷等半金属元素污染的土壤进行修复处 理、消除污染影响的修复方法，特别针对一种受六价铬等重金属污染的土壤。
技术介绍
重金属污染是由重金属或其化合物造成的环境污染。主要由采矿、污水排放和使 用重金属制品等人为因素所致。其危害程度取决于重金属在环境中存在的浓度和化学形 态。铬是一种常见的重金属污染源，不同的存在形态直接影响到铬的毒理性和可迁移 性。六价铬具有较强的氧化性，毒性较大，为减小或消除其毒性并防止其扩散，通常要将六 价铬转换为三价铬。此外，铅、镉、锌、砷等元素也是常见的污染源，尤其是当其处于离子形 态时，易溶于水迅速传播，造成更大范围和更大深度的污染。某化工厂在厂区改造过程中对大量有害工业废弃物进行了就地填埋，主要有铬 渣、电镀废渣、受污染的砖渣、煤渣等。造成土壤中含大量铬、铅、镉、锌、砷等重金属，均属强 毒性污染物。为减小污染的影响，需要对受污染的土壤进行修复处理，使被污染的土壤无害 化和再资源化利用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种，对受污染的 土壤进行无害化处理，使土壤中的铬等重金属元素及砷等半金属元素转变为一种稳定的形 态，防止其扩散。本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下一种，包 括如下步骤步骤一、对受污染土壤进行干燥处理，并进行破碎和研磨处理；步骤二、用还原剂对经破碎和研磨处理后的受污染土壤进行还原处理；步骤三、用第一固化剂对经还原处理后的受污染土壤进行第一次固化处理；步骤四、用第二固化剂对经过第一次固化处理的受污染土壤进行第二次固化处 理，即可得到修复后的土壤。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。所述步骤一中受污染土壤经破碎和研磨处理后，其颗粒目数为80目以上(粒径小 于198微米)，最好是80…120目。所述步骤二中的还原剂为硫酸亚铁溶液、或亚硫酸钠溶液、或焦亚硫酸钠溶液等。 用含亚铁离子的溶液作为还原剂对污土进行处理，可将污土中有毒的六价铬化合物还原为 基本无毒的三价铬化合物。其化学反应式如下Cr042>3Fe2++8H+ — 3Fe3++Cr3++4H202Cr0广+3S0 广+IOH+— 2Cr3++3S0:+5H204CrO 广+3S20 广+14H+ — 4Cr3++6S042>7H20所述步骤三中的第一固化剂为碱性固化剂，使受污染土壤中的重金属离子生成氢 氧化物沉淀。所述碱性固化剂为石灰水或氢氧化钠溶液。其化学反应式如下Cr3++3 (OH) “ — Cr (OH) 3 IPb2++2 (OH) “ — Pb (OH) 2 ICd2++2 (OH) “ — Cd (OH) 2 I Zn2++2 (OH) “ — Zn (OH) 2 IAs3++3 (0ΗΓ — As (OH) 3 I所述步骤四中第二固化剂为可溶性的硫化物，作为最后的保障措施，对受污染土 壤中的重金属离子进行进一步固化处理。所述可溶性的硫化物为硫化钠或者硫化钙。其化 学反应式是Zn2++S2_ — ZnS ICd2++S2_ — CdS I进一步，在完成上述步骤后，为达到更好的治理效果，对经修复后的土壤做更进一 步处理，使经修复后的土壤进行熟化反应。即将处理后的土壤置于自然条件下陈放一段时 间，使前述步骤中的化学反应更加充分、彻底，以保证第一固化反应和第二固化反应进行完 全。其化学反应机理同前述步骤中的反应相同。本工艺技术首先采用研磨技术，将受铬渣堆放污染的土壤于球磨中，充分混合、磨 细至一定程度，破坏了土壤中聚合性的胶体结构和残留铬渣铬酸盐晶体结构，增加了比表 面积，为后续的半干固相还原、固化反应打下基础。通过步骤二的还原处理，受污染土壤中有毒的六价铬化合物还原为基本无毒的三 价铬化合物。步骤三采用第一固化剂如石灰水，对污染土壤中进行固化处理，使被污染土壤 中的铅、镉、锌、砷等离子生成难溶的氢氧化物沉淀，同时，也将第一步被还原为三价的铬离 子进行了稳定化处理，即转化为氢氧化铬沉淀。步骤四采用硫化钠或硫化钙作为第二固化 剂对受污染土壤进行第二次固化处理。金属硫化物的溶解度一般都比较小，因此用硫化钠 或硫化钙作固化剂能更有效地处理含重金属离子的污染土壤，锌、镉离子再通过反应生成 极难溶于水的硫化物沉淀。经以上处理程序，受污染土壤中的重金属等有害物质被固化为 一种稳定的形态，其毒性明显降低，也不易扩散。附图说明图1为本专利技术受铬渣污染土壤修复方法的工艺流程图。 具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并 非用于限定本专利技术的范围。实施例所针对的对象为某化 工厂在厂区改造过程中遗留的场地。由于受铬渣、电 镀废渣、受污染的砖渣、煤渣等有害物质的污染，待处理的受污染土壤受铬、铅、镉、锌、砷污 染严重土壤中铬含量为23. 35 20836. 33mg/kg,最大超标54. 8倍；铅含量为6. 00 49423. 56mg/kg，最大超标93. 3倍；锌含量为13. 26 110000mg/kg，最大超标152. 8倍；镉含量为O 3400mg/kg，最大超标283. 3倍；砷含量为0. 45 1918. 68mg/kg,最大超标34. 9倍。 图1从整体上说明了本专利技术的工艺流程，该方法采用 半干多段化学还原/固定法治理工艺技术。如图1所示，以下是利用该方法处理含重金属 等有毒成分的受污染土壤的主要步骤。第一步10，对受污染土壤进行干燥处理，使之脱水；再利用专用的球磨机对干燥 后的受污染土壤进行破碎和研磨处理。经破碎和研磨，受污染土壤充分混合搅拌均勻，被 研磨成细小颗粒，颗粒目数达80目以上(粒径小于198微米)，最好是80 120目。破碎 和研磨破坏了土壤中聚合性的胶体结构和残留铬渣铬酸盐晶体结构，增加了土壤的比表面 积，为后续处理程序中的半干固相还原、固化反应打下基础。第二步20，用还原剂对经破碎和研磨处理后的受污染土壤进行还原处理。这里的 还原剂可选用硫酸亚铁溶液或亚硫酸钠、焦亚硫酸钠等溶液。用含亚铁离子或压硫酸根等 还原性物质的溶液作为还原剂对污土进行处理，可将受污染土壤中有毒的六价铬化合物还 原为基本无毒的三价铬化合物。其化学反应式如下Cr042>3Fe2++8H+ — 3Fe3++Cr3++4H202Cr042>3S032>10H+ — 2Cr3++3S042>5H204CrO 广+3S20 广+14H+ — 4Cr3++6S042>7H20第三步30，用第一固化剂对经还原处理后的受污染土壤进行第一次固化处理。通 过第一次固化处理，使受污染土壤中的大多数有毒物质被固化为较稳定的形态，不易扩散 和传播。第一固化剂为碱性固化剂，使受污染土壤中的重金属离子生成氢氧化物沉淀。所 述碱性固化剂可以是石灰水或氢氧化钠溶液。其化学反应式如下Cr3++3 (OH) “ — Cr (OH) 3 IPb2++2 (OH) “ — Pb (OH) 2 I Cd2++2 (OH) “ — Cd (OH) 2 IZn2++2 (OH) “ — Zn (OH) 2 IAs3++3 (0ΗΓ — As (OH) 3 I第四步40，用第二固化剂对经过第一次固化处理的受污染土壤进行第本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种受铬渣污染土壤的修复方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一、对受污染土壤进行干燥处理，并进行破碎和研磨处理；步骤二、用还原剂对经破碎和研磨处理后的受污染土壤进行还原处理；步骤三、用第一固化剂对经还原处理后的受污染土壤进行第一次固化处理；步骤四、用第二固化剂对经过第一次固化处理的受污染土壤进行第二次固化处理，即可得到修复后的土壤。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，
申请(专利权)人：刘杰，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。