CN103601316B - 一种污染土壤洗出液的无害化处理方法 - Google Patents

一种污染土壤洗出液的无害化处理方法 Download PDF

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Abstract

一种污染土壤洗出液的无害化处理方法，涉及一种污染土壤处理方法，包括以下过程：将上述重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液用氢氧化钠调节至pH值为12；按[硫化钠]/[磺化硫杂杯芳烃]摩尔浓度比例为2:1加入硫化钠，用搅拌器搅拌10分钟，混合均匀，使硫化钠全部溶解，然后静置24小时；将洗出液置于离心管中，在5000转/分钟速率下离心10分钟，得到上清液；向上清液中加入浓硝酸，将pH值调节为10，即可作为修复重金属污染土壤的淋洗液进行循环回用。本发明能将重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液进行无害化处理，实现磺化硫杂杯芳烃淋洗液的循环回用，大大降低土壤修复成本，操作步骤简便、易行。

Description

一种污染土壤洗出液的无害化处理方法
技术领域
本发明涉及一种污染土壤处理方法，特别是涉及一种污染土壤洗出液的无害化处理方法。
背景技术
近年来，随着我国工业化和城市化进程的不断加快，土壤环境污染问题日益严峻，对土地资源可持续利用与农产品生态安全构成了巨大威胁。据资料显示，我国重金属污染的土壤约2000 万hm2，占耕地总面积的1/6左右，每年因重金属污染的粮食更高达数百万吨。因此，重金属污染土壤的修复治理已成为我国生态环境保护的重要任务。
当前，世界各国都很重视对重金属污染治理方法研究，并开展广泛的研究工作。根据治理工艺及原理的不同，污染土壤治理技术可分为：工程治理措施和物理化学修复两大类。工程治理措施主要包括：客土、换土、去表土和深耕翻土等措施；物理化学修复主要包括：固化/稳定化、电动修复、淋洗修复、氧化还原、生物修复等。与其他修复方法相比，土壤淋洗修复技术具有治理效果稳定、彻底的优点，现已成为重金属污染土壤快速修复技术研究的热点和发展方向之一。
重金属污染土壤的淋洗修复技术是一项依赖于水的修复技术，淋洗过程使重金属污染物从固相土壤中转移到液相淋洗液中，产生了大量洗出液，若将其直接外排不但会造成资源浪费，而且还会加重污水处理站的处理负荷和难度。因此，如何实现重金属污染土壤淋洗洗出液的无害化处理及回用是土壤淋洗修复工艺能否清洁无害、经济高效运行的关键。
    磺化硫杂杯芳烃是一种超分子土壤淋洗剂，它的下沿分子空腔能借助酚羟氧原子与桥联硫原子的协同配位作用选择性地络合重金属，其对重金属Cd、Pb、Cu的络合能力接近于EDTA，是一种非常有应用潜力的新型土壤淋洗剂。但目前该化合物尚未进入工业化生产阶段，修复成本相对较高，如能将污染土壤洗出液中的重金属进行无害化处理，实现洗出液的循环回用，将大大降低修复成本，使磺化硫杂杯芳烃淋洗修复技术走向实用化成为可能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种污染土壤洗出液的无害化处理方法，该方法将重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液进行无害化处理，实现磺化硫杂杯芳烃淋洗液的循环回用，降低土壤修复成本，操作步骤简便、易行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种污染土壤洗出液的无害化处理方法，所述方法包括以下过程：将上述重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液用氢氧化钠调节至pH值为12；按[硫化钠]/[磺化硫杂杯芳烃]摩尔浓度比例为2:1加入硫化钠，用搅拌器搅拌10分钟，混合均匀，使硫化钠全部溶解，然后静置24小时；将洗出液置于离心管中，在5000转/分钟速率下离心10分钟，得到上清液；向上清液中加入浓硝酸，将pH值调节为10，即可作为修复重金属污染土壤的淋洗液进行循环回用。
所述的一种污染土壤洗出液的无害化处理方法，所述土壤中重金属含量为：Cd 8.23 mg/kg，Pb 1069.79 mg/kg，Cu 476.60 mg/kg；称取100g该土壤加入到三角瓶中，加入5 mmol/L的磺化硫杂杯芳烃溶液1000 ml，180 rpm振荡12小时，离心，取上清液，即为重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液。
本发明的优点与效果是：
本发明能将重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液进行无害化处理，实现磺化硫杂杯芳烃淋洗液的循环回用，大大降低土壤修复成本，操作步骤简便、易行。经测定上述重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液中Cd、Pb、Cu三种重金属含量分别降低为0.039 mg/L、0.28mg/L、0.32mg/L，去除率分别为Cd 95%，Pb 99%，Cu 93%，洗出液中重金属含量符合我国污水综合排放标准。
具体实施方式
下面结合所示实施例，对本发明作进一步详述。
本发明的处理过程：
1．将重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液用氢氧化钠调节至pH值为13；
2．按[硫化钠]/[磺化硫杂杯芳烃]摩尔浓度比例为1:1～5:1加入硫化钠，用搅拌器搅拌10分钟，混合均匀，使硫化钠全部溶解，然后静置24小时；
3．将洗出液置于离心管中，在5000转/分钟速率下离心10分钟，得到上清液；
4．向上清液中加入浓硝酸，将pH值调节为7～11，即可作为修复重金属污染土壤的淋洗液进行循环回用。
本发明要求使用氢氧化钠将磺化硫杂杯芳烃土壤洗出液调节至pH值为13，目的是使磺化硫杂杯芳烃分子下沿四个酚羟基完全电离，其分子中苯环单元发生翻转，其分子构象由利于与重金属形成络合物的椎式构象（cone）转换为1,3-交替（1,3-alternate）、1,2-交替（1,2-alternate）、部分椎式（part-cone）等不利于与重金属形成络合物的构象，使得重金属与磺化硫杂杯芳烃解除络合作用。本发明中加入硫化钠的目的是使重金属与硫化钠发生化学反应，生成硫化物沉淀，从而可以采用离心的方法将重金属从洗出液中分离出来。而后用氢氧化钠调整洗出液的pH值为7～11，使磺化硫杂杯芳烃分子恢复重金属络合能力，即可重新作为土壤淋洗液进行循环回用。
实施例1：
污染土壤采集于沈阳某冶炼厂搬迁区。土壤中重金属含量为：Cd 8.23 mg/kg，Pb 1069.79 mg/kg，Cu 476.60 mg/kg。称取100g该土壤加入到三角瓶中，加入5 mmol/L的磺化硫杂杯芳烃溶液1000 ml，180 rpm振荡12小时，离心，取上清液，即为重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液。经测定该洗出液中重金属含量为：Cd 0.78mg/L，Pb 74.80mg/L，Cu 4.57mg/L。

Claims (2)

1.一种重金属污染土壤洗出液的无害化处理方法，其特征在于，所述方法包括以下过程：将上述重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液用氢氧化钠调节至pH值为12；按[硫化钠]/[磺化硫杂杯芳烃]摩尔浓度比例为2:1加入硫化钠，用搅拌器搅拌10分钟，混合均匀，使硫化钠全部溶解，然后静置24小时；将洗出液置于离心管中，在5000转/分钟速率下离心10分钟，得到上清液；向上清液中加入浓硝酸，将pH值调节为10，即可作为修复重金属污染土壤的淋洗液进行循环回用。
2.根据权利要求1所述的一种重金属污染土壤洗出液的无害化处理方法，其特征在于，所述土壤中重金属含量为：Cd 8.23 mg/kg，Pb 1069.79 mg/kg，Cu 476.60 mg/kg；称取100g该土壤加入到三角瓶中，加入5 mmol/L的磺化硫杂杯芳烃溶液1000 ml，180 rpm振荡12小时，离心，取上清液，即为重金属污染土壤磺化硫杂杯芳烃淋洗洗出液。
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