CN113387527A - 一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，包括如下步骤：在预处理后的底泥中以预定流速加入淋洗液淋洗预定时间，以将所述底泥中的重金属和邻苯二甲酸酯类有机污染物脱除，其中，所述淋洗液包括如下质量分数的各组分：壳寡糖6％～10％、鼠李糖脂0.8％～2％、余量是水。本发明可以增效去除污染底泥中Cu、Cr等重金属和邻苯二甲酸酯类有机污染物。
Description
技术领域
本发明涉及污染底泥的治理修复技术领域，特别是涉及一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法。
背景技术
近年来，我国各地加快推进城市黑臭水体治理工作。其中，对污染底泥进行疏浚和处理是河湖黑臭内源控制的主要手段。然而，大量疏浚底泥正面临着体量庞大，生态风险高等诸多问题。疏浚底泥除少量被用于陶粒、透水砖和路基建材，大部分无处消纳。底泥中含有充足的氮、磷，是一种优质肥源，若能用于农田或绿地，不仅能解决底泥去向，还能实现资源再利用。然而，在工业化城镇流域底泥中，因含过量重金属及复合有机污染物而很大程度限制了其安全处置和再利用，因此，对底泥中重金属、有机物等污染物的无害化处理是实现底泥再利用的关键步骤。
采用传统的无机酸、化学络合剂等淋洗剂在一定程度上能实现底泥中重金属的脱除，但易破坏底泥本身的生态及营养特性，影响其再利用，并且以上淋洗剂对底泥中有机污染物的去除效果较差。与此同时，底泥成分复杂，具有明显的层序结构，大量黏土物质对污染物的包裹、吸附，限制了淋洗过程中两相间污染物的传质效率，使得重金属和有机物的去除效果欠佳。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，可以同时实现底泥中重金属和有机污染物的同步高效去除。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，包括如下步骤：在预处理后的底泥中以预定流速加入淋洗液淋洗预定时间，以将所述底泥中的重金属和邻苯二甲酸酯类有机污染物脱除，其中，所述淋洗液包括如下质量分数的各组分：壳寡糖6％～10％、鼠李糖脂0.8％～2％、余量是水。
优选地，所述处理方法包括如下步骤：
S1、将疏浚出的河湖底泥进行预处理；
S2、在预处理后的底泥中以预定流速淋入淋洗液淋洗预定时间，并进行固液分离；
S3、将经过步骤S2处理后所得的底泥脱水干化；
S4、将经过步骤S2处理后所得的液相调整pH后进行沉降分离、净化，以完成重金属的回收和所述淋洗液的再生。
优选地，每1kg所述预处理后的底泥中淋入10L-30L的所述淋洗液。
优选地，所述壳寡糖的聚合度为4-10。
优选地，将疏浚出的河湖底泥中的垃圾、砂砾、动植物残体等成分去除后，风干破碎研磨过100目标准分样筛。
优选地，所述预定时间是1h-5h，所述预定流速为36-40L/h/dm2。
优选地，所述鼠李糖脂由50-75wt％的单鼠李糖脂和25-50wt％的双鼠李糖脂组成，优选地，所述鼠李糖脂由75wt％的单鼠李糖脂和25wt％的双鼠李糖脂组成。
优选地，所述步骤S4中的净化包括：采用D113树脂交换柱吸附脱除重金属离子，采用粉末活性炭吸附去除所述液相中分散的邻苯二甲酸酯类有机污染物。
优选地，还包括如下步骤：调整步骤S4再生后的淋洗液中的壳寡糖质量分数为6％～10％和鼠李糖脂的质量分数为0.8％～2％，再回用于所述步骤S2。
优选地，所述步骤S3中的脱水干化是在叠螺压滤机中进行；所述步骤S4中pH调整为5～9。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：本发明针对底泥基质层状粘质结构对污染物吸附能力较强的特性，采用壳寡糖和鼠李糖脂对底泥进行协同淋洗。壳寡糖为天然小分子螯合剂，能通过螯合作用与多种金属离子形成稳定的水溶性螯合物；利用鼠李糖脂的脱附强化和胶束负载效应，使底泥中重金属和有机污染物快速解吸，向淋洗液迁移的能力大大加强。同时，壳寡糖和鼠李糖脂较传统的无机酸淋洗剂具有良好的生物降解性和环境相容性，不会造成底泥二次污染。本发明可以增效去除污染底泥中Cu、Cr等重金属和邻苯二甲酸酯(PAEs)类有机污染物，在河湖底泥处理及修复领域有较强的实用性，具有良好的环境和社会效益，具有广阔的市场推广前景。
附图说明
图1是本发明实施例1中采用的实验装置示意图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，包括如下步骤：在预处理后的底泥中以预定流速加入淋洗液淋洗预定时间，以将所述底泥中的重金属和邻苯二甲酸酯类(PAEs)有机污染物脱除，其中，所述淋洗液包括如下质量分数的各组分：壳寡糖6％～10％、鼠李糖脂0.8％～2％、余量是水。
在上述技术方案中，底泥中的重金属通过诱导解吸、相间传质和高效螯合作用，从底泥中释放并进入淋洗液中与壳寡糖形成稳定螯合物，底泥中的有污染物主要在鼠李糖脂的作用下被洗脱进入淋洗液。具体来说，淋洗液中的壳寡糖与污染底泥充分接触，壳寡糖的-OH和-NH2与底泥表面及孔隙水中的重金属离子形成稳定螯合键，使重金属离子从底泥表面解吸并进入淋洗液，与此同时，淋洗液中的鼠李糖脂通过降低液固两相的界面张力、形成竞争吸附位点，促使污染物从底泥中释放，且淋洗液中鼠李糖脂的浓度高于其CMC(临界胶束浓度，22.5mg/L)时，将形成胶束团将底泥表面污染物包裹起来，并将其裹挟至淋洗液中，也即，其可以作为传质载体携同重金属离子与壳寡糖发生螯合吸附反应，解决底泥淋洗传质效率低的问题，同时还能促进底泥中PAEs类有机污染物的脱附，有效加快两种污染物向淋洗液中迁徙，然后壳寡糖不断通过螯合作用与解离到溶液中的重金属形成稳定的螯合物。
在优选的实施例中，该处理方法包括如下步骤：
S1、将疏浚出的河湖底泥进行预处理；
S2、在预处理后的底泥中以预定流速淋入淋洗液淋洗预定时间，并进行固液分离；
S3、将经过步骤S2处理后所得的底泥脱水干化；
S4、将经过步骤S2处理后所得的液相调整pH后(可以采用HCl或Ca(OH)2等进行调节pH)进行沉降分离、净化，以完成重金属的回收和所述淋洗液的再生。
其中，壳寡糖的结构式如下，在优选的实施例中，聚合度n为4-10。
在优选的实施例中，鼠李糖脂由50-75wt％的单鼠李糖脂和25-50wt％的双鼠李糖脂组成，下方实施例1中采用的鼠李糖脂由结构式如下的单鼠李糖脂(占75wt％，m＝n＝6)和双鼠李糖脂(占25wt％，m＝n＝6)组成：
在优选的实施例中，每1kg所述预处理后的底泥中淋入10L-30L的所述淋洗液，也即，液固比(L:kg)为10:1～30:1。
在优选的实施例中，将疏浚出的河湖底泥中的垃圾、砂砾、动植物残体等成分去除后，风干破碎研磨过100目标准分样筛。
在优选的实施例中，所述预定时间是1h-5h，所述预定流速为36-40L/h/dm2(即淋洗设备(如淋洗柱)的每1dm2截面每小时淋洗36-40L的淋洗液)。
在优选的实施例中，所述步骤S4中pH调整为5～9。
在优选的实施例中，所述步骤S4中的净化包括：采用D113树脂(大孔弱酸性苯丙烯系阳离子交换树脂)交换柱吸附脱除重金属离子，采用粉末活性炭(PAC)吸附去除所述液相中分散的邻苯二甲酸酯类有机污染物。处理完底泥后的淋洗液在沉降分离后进入离子交换柱和活性炭交换柱进行淋洗液的再生。
在优选的实施例中，还包括如下步骤：调整步骤S4再生后的淋洗液中的壳寡糖质量分数为6％～10％和鼠李糖脂的质量分数为0.8％～2％，再回用于所述步骤S2。
在优选的实施例中，所述步骤S3中的脱水干化是在叠螺压滤机中进行。底泥经过叠螺压滤机脱水干化后可进行安全处置或再利用。
本发明的重金属和有机物复合污染底泥主要指被Cu、Cr等重金属和邻苯二甲酸酯(PAEs)类有机污染物复合污染的河湖底泥，较多为典型的快速发展城市境内或附近的河湖底泥。为使本发明技术手段、操作步骤和实施成效易于理解，以下结合实例及附图对重金属和有机物复合污染底泥的处理方法进行阐述。
实施例1
如图1所示，重金属和有机物复合污染底泥的处理方法包括如下步骤：
1、将河湖疏浚出来的底泥自然风干，经垃圾分选、泥沙分离、去除石头和动植物残体等预处理后，输送至抽气干化场地，干化底泥经破碎研磨后过100目分样筛备用，得到预处理后的底泥4。
2、将预处理后的底泥4填充至淋洗设备中；本例中，具体为在25℃室温环境中，取50g预处理后的底泥颗粒填充到淋洗柱1内。本例中的淋洗柱(直径D为60mm，柱高H＝400mm)内从上到下依次设置的是布水粗砂2(d＝5mm，H1＝3cm)、尼龙织物3、底泥4(填充高度H2＝90mm)、尼龙织物3、细沙5(d＝1mm，H3＝2cm)和G3砂芯6。3、于带搅拌的烧杯11内配制1L含质量浓度为8.5％的壳寡糖和1.5％的鼠李糖脂的淋洗液，调节进液蠕动泵10的流速为250ml/h，对淋洗柱内的底泥4进行连续淋洗操作。在淋洗过程中，底泥4中的重金属及PAEs持续从底泥中释放并进入淋洗液中，并随着淋洗液一起从柱下端经固液分离层(细沙5和G3砂芯6)后流出，底泥污染物得到去除。
4、连续淋洗4h后，淋洗过程结束，该过程中持续产生的负载淋洗液经淋洗柱底部的砂芯6过滤后由真空泵7连续抽出收集得到负载淋洗液。为进行检测，负载淋洗液中的一部分经微孔滤膜过滤得到待测液A。
5、淋洗结束后，淋洗柱内收集到的固体即为处理后的底泥B。
分别对待测液A、底泥4和底泥B进行Cu，Cr及DEHP(PAEs有机污染物的一种)含量分析。其中待测液A中的重金属浓度采用电感耦合等离子光谱发生仪(ICP)进行分析，底泥4及底泥B中的各重金属总含量由底泥在微波完全消解-赶酸处理后，采用ICP测量得到，底泥中的各形态金属含量由Tessier五步提取法-ICP测量得到。
经检测分析，可得底泥重金属去除率分别为Cu 60.5％和Cr 36％，两种重金属的有效态(水溶态、离子交换态、碳酸盐)的去除率均达98％以上；底泥中DEHP去除率达82％以上。其中，底泥重金属去除率由单个元素在待测液A中的含量除以底泥4中该金属的总含量计算得出，各形态重金属去除率由底泥4中各形态重金属含量减去底泥B中各形态重金属含量后再除以底泥4中各形态重金属含量计算得出，DEHP去除率由DEHP在待测液A中的含量除以底泥4中的DEHP总含量计算得出。
6、将处理后的底泥B在叠螺压滤机中进行脱水干化、调质后进行土壤化再利用。
7、将收集的所有负载淋洗液调整pH为5-9后进行沉降分离，液相进入D113树脂中进行净化处理，重金属离子吸附至柱上，可实现重金属的富集回收，剩余的液相加入粉末活性炭吸附柱以去除其中分散的邻苯二甲酸酯类有机污染物，从而得到再生的淋洗液，将该再生的淋洗液中的壳寡糖的质量分数调整到6％～10％、鼠李糖脂的质量分数调整到0.8％～2％后，可回用于步骤3。
本发明的优选实施例具有如下优点：
1、壳寡糖的环境相容性高、具备较多的-OH、-NH2等有灵活位点，其螯合吸附重金属很强，且不会吸附K+、Na+、Ca2+、Cl-、NO3-等矿物质养分，因此在实现高效螯合重金属、底泥脱毒的同时，可有效保留底泥中的矿物质养分，淋洗后的底泥可以经调质后回用于种植(底泥中残留的壳寡糖可转化为植物生长调节剂)，可以有效解决污染底泥的环境风险、避免了资源的浪费。
2、考虑了底泥基质特性，利用鼠李糖脂的脱附强化和胶束负载效应，使底泥中重金属和有机污染物解吸、迁移的能力大大加强，突破传统底泥淋洗技术传质过程缓慢的制约，实现污染底泥增效洗脱修复。本发明实施例的淋洗液实现了底泥复合污染物淋洗效率优化和功能互补。
3、泥水分离后的淋洗液通过重金属离子交换柱使重金属吸附至柱上，实现了重金属的富集回收；再利用粉末活性炭(PAC)吸附去除水溶液中分散的PAEs类有机污染物，再生的淋洗液经调理后可回用于淋洗步骤，可有效削减淋洗液原料用量，降低工艺成本。
通过实例证明，本实施例的淋洗液对底泥重金属Cu、Cr和DEHP等污染具有较高的脱除效果，可去除98％以上有效态重金属，和70％以上的DEHP，从而有效实现底泥重金属和有机物复合污染物的同步淋洗去除。本实施例的淋洗重金属污染河湖底泥的方法既能将底泥中重金属和有机污染物进行高效脱除，不产生环境污染，又能实现淋洗液的回收利用，具有操作简便、无环境危害、成本合理、效益高的优点，可有效实现河湖复合污染底泥的无害化处理。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：在预处理后的底泥中以预定流速加入淋洗液淋洗预定时间，以将所述底泥中的重金属和邻苯二甲酸酯类有机污染物脱除，其中，所述淋洗液包括如下质量分数的各组分：壳寡糖6％～10％、鼠李糖脂0.8％～2％、余量是水。
2.如权利要求1所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括如下步骤：
S1、将疏浚出的河湖底泥进行预处理；
S2、在预处理后的底泥中以预定流速淋入淋洗液淋洗预定时间，并进行固液分离；
S3、将经过步骤S2处理后所得的底泥脱水干化；
S4、将经过步骤S2处理后所得的液相调整pH后进行沉降分离、净化，以完成重金属的回收和所述淋洗液的再生。
3.如权利要求1或2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：每1kg所述预处理后的底泥中淋入10L-30L的所述淋洗液。
4.如权利要求1或2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述壳寡糖的聚合度为4-10。
5.如权利要求1或2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述底泥的预处理过程为：将疏浚出的河湖底泥中的垃圾、砂砾、动植物残体等成分去除后，风干破碎研磨过100目标准分样筛。
6.如权利要求1或2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述预定时间是1h-5h，所述预定流速范围为36-40L/h/dm2。
7.如权利要求2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述鼠李糖脂由50-75wt％的单鼠李糖脂和25-50wt％的双鼠李糖脂组成，优选地，所述鼠李糖脂由75wt％的单鼠李糖脂和25wt％的双鼠李糖脂组成。
8.如权利要求2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述步骤S4中的净化包括：采用D113树脂交换柱吸附脱除重金属离子，采用粉末活性炭吸附去除所述液相中分散的邻苯二甲酸酯类有机污染物。
9.如权利要求2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：还包括如下步骤：调整步骤S4再生后的淋洗液中的壳寡糖质量分数为6％～10％和鼠李糖脂的质量分数为0.8％～2％，再回用于所述步骤S2。
10.如权利要求2所述的重金属和有机物复合污染底泥的处理方法，其特征在于：所述步骤S3中的脱水干化是在叠螺压滤机中进行；所述步骤S4中pH调整为5～9。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101293254A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-10-29 | 南京大学 | 一种淋洗修复重金属-有机物复合污染土壤的方法 |
| CN104874599A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-09-02 | 江苏盖亚环境工程有限公司 | 一种土壤异位淋洗***及方法 |
| CN110819359A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-21 | 山东寡糖谷生物科技有限公司 | 一种复合寡糖土壤修复剂的制造方法 |
| CN111014265A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 苏州弘宇水处理工程服务有限公司 | 异位淋洗与生物炭吸附相结合修复菲污染土壤的方法 |
-
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101293254A (zh) * | 2008-05-27 | 2008-10-29 | 南京大学 | 一种淋洗修复重金属-有机物复合污染土壤的方法 |
| CN104874599A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-09-02 | 江苏盖亚环境工程有限公司 | 一种土壤异位淋洗***及方法 |
| CN110819359A (zh) * | 2019-11-22 | 2020-02-21 | 山东寡糖谷生物科技有限公司 | 一种复合寡糖土壤修复剂的制造方法 |
| CN111014265A (zh) * | 2019-12-18 | 2020-04-17 | 苏州弘宇水处理工程服务有限公司 | 异位淋洗与生物炭吸附相结合修复菲污染土壤的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 席北斗等: "《地下水污染源强评价、分类与防控技术研究》", 30 June 2016, 北京：中国环境出版社 * |
| 陈耀华: "《人类健康的金钥匙——壳寡糖》", 31 August 2008, 北京：中国医药科技出版社 * |
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