CN108723082A - 一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，包括以下步骤：（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀修复；所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的0.1‑5%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；（3）向经过步骤（2）继续养护3‑7天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的0.1‑3%；（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆检测；（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区。本发明能够同时修复有机物和重金属混合污染的土壤，修复效果好，修复方法简单。

Description

一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法

技术领域

本发明涉及环保技术领域，具体涉及一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法。

背景技术

污染土壤修复是指通过物理、化学、生物、生态学原理，并采用人工调控措施，使土壤污染物浓(活)度降低，实现污染物无害化和稳定化，以达到人们期望的解毒效果的技术措施。目前，理论上可行的修复技术有植物修复、微生物修复、化学修复、物理修复和综合修复等几大类。有些修复技术已经进入现场应用阶段并取得了较好的效果。污染土壤实施修复，对阻断污染物进入食物链，防止对人体健康造成危害，促进土地资源保护和可持续发展具有重要意义。

目前关于该技术的研发主要集中于可降解有机污染物和重金属污染土壤的修复两大方面。单独处理有机污染物的方法或者单独处理重金属污染物的方法较多，但是目前能够同时有效解决有机污染物和重金属污染物的方法较少，且工艺复杂，难达到理想的治理效果，如果修复不好，容易造成二次污染。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种能够同时修复有机物和重金属混合污染的土壤，修复效果好，修复方法简单。

本发明的技术方案：

一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护3-7天，进行检测；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的0.1-5%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；

（3）向经过步骤（2）继续养护3-7天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的0.1-3%；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护3-5天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析，如果土壤中污染物含量低于修复目标值，则通过验收，如高于修复目标值，则再次进行步骤（2）和（3），直至最终验收合格；

（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区。

优选的，所述负载固定型氧化剂的制备方法为：木炭粉与硫酸亚铁粉末混合均匀，再与过硫酸钠粉剂混合，最后加入氧化钙混合均匀，所述木炭粉：硫酸亚铁粉末：过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1:1.1-1.3:1.2-1.5：0.5-2.0。

优选的，所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8。

优选的，所述木炭粉为微米级，所述木炭粉的粒径为50-800微米。

优选的，所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤。

优选的，所述修复后重金属污染土回填于规划回填区，采用阻隔的手段，阻断地下水淋滤造成对地下水环境的影响，在建设过程中对回填区进行防渗处理，隔绝厂区内地下水和外界水力联系。

优选的，所述的防渗处理为在回填土壤的四周设置密封层，所述密封层由里向外依次为碎石保护层、第一细沙保护层、HDPE防渗层、第二细沙保护层和压实黏土层，所述回填土壤的顶部上方设置有绿化用土层，所述绿化用土层种植有草皮。

优选的，修复车间包括密闭大棚，所述密闭大棚上设置有排气通道，所述排气通道上设置有引风机，所述排气管道连接布袋除尘器，所述布袋除尘器连接活性炭吸附罐，所述活性炭吸附罐外设置有检测口。

优选的，所述复合污染土壤中的重金属为铜、铅、镉、砷、镍、锌、铬、钴、钒、锑、铊、锰、砷、汞和钡中的一种或几种组合。

优选的，所述复合污染土壤中的有机物包括苯系物、多环芳烃、石油烃、氰化物、碳氢化合物和汽油污染土壤。

本发明的有益效果：

本发明的修复方法简单，所用的药剂价格便宜易得，能够同时处理有机物污染和重金属污染，修复效果稳定。本发明新型负载材料制成固定化模块，不仅仅能够达到氧化修复有机污染土壤的效果，且能够促进过硫酸钠的活性保持，最大化的发挥氧化作用，降低有机物的污染，达到最佳效果。本发明采用的稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，一方面能够进一步的降低有机物，另一方面能够稳定化重金属，达到最佳的修复效果。本发明在建设过程中对回填区进行防渗处理，更进一步的保证重金属不会渗透污染土壤，回填土壤的顶部上方的碎石保护层上方设置有绿化用土层，所述绿化用土层种植有草皮，起到美化环境的作用。本发明在密闭大棚内处理污染土壤，保证在处理有机物的时候，有机物挥发物被活性炭吸附罐吸收，不会造成环境的二次污染。

附图说明

图1为本发明固化稳定化修复车间的结构示意图。

图2为本发明防渗处理结构示意图。

图3为本发明密封层的结构示意图。

附图中，11-碎石保护层、12-第一细沙保护层、13-HDPE防渗层、14-第二细沙保护层、15-压实黏土层、2-绿化用土层、3-回填土壤、4-密闭大棚、5-排气通道、6-引风机、7-布袋除尘器、8-活性炭吸附罐。

具体实施方式

实施例1

广东某一商业用地遭受污染，重点关注重金属污染物为铜、镉、铅、镍、锌，重点关注有机污染物为有机污染物为多环芳烃（菲、苯并(a)蒽、苯并(b)荧蒽、苯并(a)芘、茚并(1,2,3-cd)芘、二苯并(a,h)蒽）、石油烃（C6-C16、C17-C36）、二甲苯，对遭受污染商业用地的各项指标进行检测，检测结果见表1。

对检测的污染土壤进行采挖、筛分，然后分成四等份，运至固化稳定化修复车间进行稳定化处理；

第一份污染土壤采用负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法修复，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护5天，进行检测；如图1所示，所述修复车间包括密闭大棚4，所述密闭大棚4上设置有排气通道5，所述排气通道5上设置有引风机6，所述排气管道5连接布袋除尘器7，所述布袋除尘器7连接活性炭吸附罐8，所述活性炭吸附罐8外设置有检测口；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的4%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；所述负载固定型氧化剂的制备方法为：木炭粉与硫酸亚铁粉末混合均匀，再与过硫酸钠粉剂混合，最后加入氧化钙混合均匀，所述木炭粉：硫酸亚铁粉末：过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1:1.2:1.3：1.3；所述木炭粉的粒径为50-800微米；

（3）向经过步骤（2）继续养护5天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的2%；所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护5天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析；

（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区；所述修复后重金属污染土回填于规划回填区，采用阻隔的手段，阻断地下水淋滤造成对地下水环境的影响，在建设过程中对回填区进行防渗处理，隔绝厂区内地下水和外界水力联系；如图2和图3所示，所述的防渗处理为在回填土壤3的四周设置密封层，所述密封层由里向外依次为碎石保护层11、第一细沙保护层12、HDPE防渗层13、第二细沙保护层14和压实黏土层15，所述回填土壤的顶部上方设置有绿化用土层2，所述绿化用土层2种植有草皮。检测结果见表1。

表1土壤中实施例1污染物测定结果统计与评价表

实施例2

第二份污染土壤采用负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法修复，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护3天，进行检测；如图1所示，所述修复车间包括密闭大棚4，所述密闭大棚4上设置有排气通道5，所述排气通道5上设置有引风机6，所述排气管道5连接布袋除尘器7，所述布袋除尘器7连接活性炭吸附罐8，所述活性炭吸附罐8外设置有检测口；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的0.1%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；所述负载固定型氧化剂的制备方法为：木炭粉与硫酸亚铁粉末混合均匀，再与过硫酸钠粉剂混合，最后加入氧化钙混合均匀，所述木炭粉：硫酸亚铁粉末：过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1:1.1:1.2：0.5；所述木炭粉的粒径为50-800微米；

（3）向经过步骤（2）继续养护3天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的0.1%；所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护3天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析；

（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区；所述修复后重金属污染土回填于规划回填区，采用阻隔的手段，阻断地下水淋滤造成对地下水环境的影响，在建设过程中对回填区进行防渗处理，隔绝厂区内地下水和外界水力联系；如图2和图3所示，所述的防渗处理为在回填土壤3的四周设置密封层，所述密封层由里向外依次为碎石保护层11、第一细沙保护层12、HDPE防渗层13、第二细沙保护层14和压实黏土层15，所述回填土壤的顶部上方设置有绿化用土层2，所述绿化用土层2种植有草皮。检测结果见表2。

表2土壤中实施例2污染物测定结果统计与评价表

实施例3

第三份污染土壤采用负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法修复，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护7天，进行检测；如图1所示，所述修复车间包括密闭大棚4，所述密闭大棚4上设置有排气通道5，所述排气通道5上设置有引风机6，所述排气管道5连接布袋除尘器7，所述布袋除尘器7连接活性炭吸附罐8，所述活性炭吸附罐8外设置有检测口；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的5%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；所述负载固定型氧化剂的制备方法为：木炭粉与硫酸亚铁粉末混合均匀，再与过硫酸钠粉剂混合，最后加入氧化钙混合均匀，所述木炭粉：硫酸亚铁粉末：过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1:1.3:1.5：2.0；所述木炭粉的粒径为50-800微米；

（3）向经过步骤（2）继续养护7天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的3%；所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护5天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析；

（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区；所述修复后重金属污染土回填于规划回填区，采用阻隔的手段，阻断地下水淋滤造成对地下水环境的影响，在建设过程中对回填区进行防渗处理，隔绝厂区内地下水和外界水力联系；如图2和图3所示，所述的防渗处理为在回填土壤3的四周设置密封层，所述密封层由里向外依次为碎石保护层11、第一细沙保护层12、HDPE防渗层13、第二细沙保护层14和压实黏土层15，所述回填土壤的顶部上方设置有绿化用土层2，所述绿化用土层2种植有草皮。检测结果见表3。

表3土壤中实施例3污染物测定结果统计与评价表

对比例1

第四份污染土壤采用负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法修复，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护5天，进行检测；如图1所示，所述修复车间包括密闭大棚4，所述密闭大棚4上设置有排气通道5，所述排气通道5上设置有引风机6，所述排气管道5连接布袋除尘器7，所述布袋除尘器7连接活性炭吸附罐8，所述活性炭吸附罐8外设置有检测口；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的4%；氧化药剂为过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1：1混合；

（3）向经过步骤（2）继续养护5天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的2%；所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护5天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析，检测结果见表4。

表4土壤中对比例1污染物测定结果统计与评价表

广东某一商业用地遭受污染的土壤含水率为32%。

从表1-3中可以看出本发明能够同时满足重金属污染物和有机污染物的修复，从表4中可以看出，本发明的氧化药剂的效果要大大优于传统的氧化钙和过硫酸钠的氧化活性，从加入稳定化药剂修复后污染土壤检测值可以看出，本发明的氧化药剂能够保持过硫酸钠的活性，持久氧化有机污染物，且本发明氧化药剂和稳定化药剂具有协同作用，进一步修复有机污染物。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）对污染土壤进行筛分预处理，得到筛分后的污染土壤；

（2）向筛分后的污染土壤中加入氧化药剂，混合均匀，在修复车间养护3-7；

所述氧化药剂的加入量为污染土壤重量的0.1-5%；所述氧化药剂为负载固定型氧化剂；

（3）向经过步骤（2）养护3-7天的污染土壤加入稳定化药剂，搅拌均匀，加入稳定化药剂的量为筛分处理后重金属污染土壤重量的0.1-3%；

（4）稳定化药剂处理完毕的污染土壤打堆，然后采用防雨布进行苫盖养护3-5天后进行验收检测，按照每500-600立方米采集一个样品的采样频度进行检测分析，如果土壤中污染物含量低于修复目标值，则通过验收，如高于修复目标值，则再次进行步骤（2）和（3），直至最终验收合格；

（5）检验合格后的复合污染土壤回填于规划回填区。

2.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述负载固定型氧化剂的制备方法为：木炭粉与硫酸亚铁粉末混合均匀，再与过硫酸钠粉剂混合，最后加入氧化钙混合均匀，所述木炭粉：硫酸亚铁粉末：过硫酸钠粉剂：氧化钙的重量比为1:1.1-1.3:1.2-1.5：0.5-2.0。

3.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述的稳定化药剂为稳定化药剂为无机-有机复合材料稳定化药剂，包括粉煤灰、膨润土、有机堆肥、牛粪和铁砂，所述粉煤灰：膨润土：有机堆肥：牛粪：铁砂：丛枝菌根的重量比为28：10：45：35：5：8。

4.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述木炭粉为微米级，所述木炭粉的粒径为50-800微米。

5.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述筛分预处理，将粒径≥50mm的粗杂质去除，小于50mm的污染土壤为筛分后的污染土壤。

6.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述修复后重金属污染土回填于规划回填区，采用阻隔的手段，阻断地下水淋滤造成对地下水环境的影响，在建设过程中对回填区进行防渗处理，隔绝厂区内地下水和外界水力联系。

7.根据权利要求6所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述的防渗处理为在回填土壤的四周设置密封层，所述密封层由里向外依次为碎石保护层、第一细沙保护层、HDPE防渗层、第二细沙保护层和压实黏土层，所述回填土壤的顶部上方设置有绿化用土层，所述绿化用土层种植有草皮。

8.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，修复车间包括密闭大棚，所述密闭大棚上设置有排气通道，所述排气通道上设置有引风机，所述排气管道连接布袋除尘器，所述布袋除尘器连接活性炭吸附罐，所述活性炭吸附罐外设置有检测口。

9.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述复合污染土壤中的重金属为铜、铅、镉、砷、镍、锌、铬、钴、钒、锑、铊、锰、砷、汞和钡中的一种或几种组合。

10.根据权利要求1所述的一种负载固定型复合污染土壤化学氧化修复方法，其特征在于，所述复合污染土壤中的有机物包括苯系物、多环芳烃、石油烃、氰化物、碳氢化合物和汽油污染土壤。