一種修復(fù)重金屬污染土壤的化學(xué)淋洗廢水的凈化處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于土壤重金屬污染治理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種修復(fù)重金屬污染土壤的 化學(xué)淋洗廢水的凈化處理方法,特別是針對(duì)化學(xué)淋洗修復(fù)重金屬重度污染土壤產(chǎn)生的廢水 的處理以及回用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近幾十年來(lái),全球人口快速增長(zhǎng),工業(yè)設(shè)施、能源開(kāi)發(fā)和市政建設(shè)迅速發(fā)展,城 市化進(jìn)程也日益深入,原處市區(qū)或市郊的化工廠陸續(xù)搬迀,其遺留地納入城市建設(shè)規(guī)劃是 必然趨勢(shì)。工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)導(dǎo)致了高濃度重金屬在化工廠場(chǎng)地的富集,并向地下水及鄰近地 區(qū)擴(kuò)散,是周邊的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和居民生活的巨大隱患。重金屬具有殘留時(shí)間長(zhǎng)、隱蔽性強(qiáng)、毒 性大等特點(diǎn),不能為微生物降解,一旦進(jìn)入環(huán)境即開(kāi)始積累,以揚(yáng)塵暴露或食物鏈傳遞威脅 人體健康。因此,對(duì)遺留的化工廠搬迀場(chǎng)地,需要進(jìn)行污染土壤的修復(fù)與整治。目前,重金屬 污染土壤的修復(fù)方法主要包括物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)和生物修復(fù)等方法。與其他修復(fù)方法相 比,化學(xué)修復(fù)方法具有治理效果穩(wěn)定、徹底等優(yōu)點(diǎn),土壤淋洗是行之有效的化學(xué)修復(fù)方法, 不僅可快速將污染物從土壤中移除,尤其適用于重度污染土壤的治理,而且重金屬去除效 果最為徹底,現(xiàn)已成為污染土壤快速修復(fù)技術(shù)主要手段之一,在國(guó)外已有成功的工程應(yīng)用。 淋洗法可靈活地采取原位或異位操作方式,具有光明的應(yīng)用前景。
[0003] 但是,淋洗下來(lái)的廢水的處置和排放一直是比較棘手問(wèn)題,無(wú)疑是增加了土壤修 復(fù)的成本和二次污染的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),這些問(wèn)題一直限制淋洗技術(shù)推廣和應(yīng)用?,F(xiàn)有淋洗廢水 處理技術(shù)匱乏,大多采用直接堿性沉淀和添加絮凝劑的方法,這些方法調(diào)節(jié)的pH偏高且重 金屬沉淀不徹底,導(dǎo)致當(dāng)前淋洗廢水的處理成本巨大以及難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有淋洗廢水處理技術(shù)匱乏,大多采用直接堿性沉淀和添 加絮凝劑的方法,調(diào)節(jié)的pH偏高且重金屬沉淀不徹底等方面的不足,提供一種低成本、采用 促沉淀的方法去除溶液中重金屬,用于重金屬(鎘、鉛、鋅、銅等)污染土壤的化學(xué)淋洗修復(fù) 技術(shù)產(chǎn)生的廢水凈化處理方法,可二次循環(huán)使用。
[0005] 本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006] -種重金屬污染土壤化學(xué)淋洗修復(fù)廢水的凈化處理方法,具體包括如下步驟:
[0007] (1)、往待處理廢水中加入雙氧水,每100mL廢水中加入0.5~5mL 30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 的H2O2,攪拌5~lOmin;
[0008] (2)、調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的廢水的pH至6~10;
[0009] (3)、經(jīng)步驟(2)處理的廢水離心5~lOmin,傾出上清液,即為澄清溶液。
[0010] 本發(fā)明待處理的廢水是指采用無(wú)機(jī)鹽(氯化鐵、硫酸鐵或氯化鈣等中的其中一種) 10~50mmol/L和有機(jī)酸(梓檬酸、酒石酸或蘋(píng)果酸中的其中一種)10~150mmol/L配制得到 復(fù)合淋洗劑,淋洗鎘、鉛、鋅、銅等污染土壤得到的淋洗廢水;廢水中鎘1~5mg/L、鉛10~ 300mg/L〇
[0011] 具體是由下述方法修復(fù)重金屬污染土壤產(chǎn)生的廢水,一種用于修復(fù)重金屬污染土 壤的化學(xué)淋洗方法,采用復(fù)合淋洗劑淋洗重金屬污染土壤1~3次,然后用蒸餾水繼續(xù)淋洗1 ~3次,最后將淋洗液與土壤分離;具體包括如下步驟:
[0012] (a)、重金屬污染土壤磨細(xì)過(guò)2mm篩;
[0013] (b)、配制得到的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)酸的復(fù)合淋洗劑與步驟(a)研細(xì)的土壤混合,淋洗 時(shí)加入的復(fù)合淋洗劑的體積與待修復(fù)重金屬污染土壤的質(zhì)量比為1.5:1~2.0:1,在恒溫水 浴振蕩器中振蕩淋洗,淋洗溫度為25~28°C,振蕩速率為180~220轉(zhuǎn)/分鐘,振蕩20~28小 時(shí);所述的復(fù)合淋洗劑中無(wú)機(jī)鹽濃度為10~50mmol/L,有機(jī)酸濃度為10~150mmol/L;所述 的無(wú)機(jī)鹽為氯化鐵、硫酸鐵、氯化鈣的一種,有機(jī)酸為檸檬酸、蘋(píng)果酸、酒石酸中的一種;
[0014] (C)、經(jīng)步驟(b)處理的混合物離心,離心速率4000~5000轉(zhuǎn)/分鐘,離心時(shí)間3~8 分鐘,傾出淋洗廢水,即為本發(fā)明需要凈化處理的廢水;
[0015] (d)、經(jīng)步驟(c)處理的土壤加入相當(dāng)于步驟(b)中復(fù)合淋洗劑體積的蒸餾水,恒溫 振蕩淋洗,溫度、時(shí)間和振蕩速率同步驟(b),按照步驟(c)的方法離心,傾去上清液;重復(fù)用 蒸餾水振蕩淋洗1~3次,得到修復(fù)的土壤。
[0016] 步驟(1)中,優(yōu)選的,每100mL廢水中加入1~5mL 30%的H2〇2;進(jìn)一步優(yōu)選的,每 100mL廢水中加入1~4mL 30%的H2〇2。
[0017] 步驟(2)中,采用NaOH溶液或Ca (0H) 2)溶液調(diào)節(jié)廢水的pH值;優(yōu)選的,調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)步 驟(1)處理的廢水的pH至7~10;進(jìn)一步優(yōu)選的,調(diào)節(jié)經(jīng)過(guò)步驟(1)處理的廢水的pH至7~9。
[0018] 步驟(3)中,離心轉(zhuǎn)速為3000~5000r/min。
[0019] 作為本發(fā)明重金屬污染土壤化學(xué)淋洗修復(fù)廢水的凈化處理方法的優(yōu)選方案,往步 驟(3)的澄清溶液中補(bǔ)充無(wú)機(jī)鹽或有機(jī)酸,再加入稀鹽酸,調(diào)節(jié)pH至3~5,作為二次化學(xué)淋 洗回用修復(fù)重金屬污染土壤;所述的無(wú)機(jī)鹽的加入量為復(fù)合淋洗劑中無(wú)機(jī)鹽濃度的1/10, 有機(jī)酸的加入量為復(fù)合淋洗劑中有機(jī)酸濃度的1 /5。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn):
[0021] (1)、本發(fā)明提供了一種沉淀效果好、無(wú)二次污染、操作簡(jiǎn)單、成本相對(duì)低廉的化學(xué) 淋洗廢水凈化處理方法,添加少量的30%的H2〇2,廢水中重金屬的絡(luò)合形態(tài)被破壞,而成為 自由態(tài),再加入少量的堿,廢水中重金屬在較低pH條件下即可沉淀完全,與未加 H2〇2直接堿 性沉淀的方法相比,相同pH條件下重金屬去除率大幅提高,去除率最高可達(dá)到99.69%,克 服了現(xiàn)有淋洗重金屬污染土壤產(chǎn)生的廢水處理方法中添加較多的堿使廢水的pH偏高,避免 產(chǎn)生二次污染,對(duì)環(huán)境危害大、后續(xù)處理或排放壓力大等問(wèn)題;
[0022] (2)、本發(fā)明在廢水沉淀之后,無(wú)需添加絮凝劑,固液相即可容易分離,降低廢水凈 化處理成本;
[0023] (3)、本發(fā)明對(duì)廢水凈化處理之后,處理后的水調(diào)節(jié)pH后可循環(huán)使用,用于鎘、鉛、 鋅、銅等污染土壤的二次淋洗,淋洗效果不低于一次淋洗,對(duì)土壤中的鎘、鉛、銅、鋅等依舊 有較好的去除效果、修復(fù)效率高,節(jié)