用于处理铬污染土壤的修复药剂及其使用方法技术

本发明专利技术涉及一种用于处理铬污染土壤的修复药剂及其使用方法，该修复药剂按质量百分比，包括5‑25％的还原剂、25‑55％的硫基化合物、20‑45％的矿物材料和1‑5％的磷酸盐，将上述各原料分别磨制成颗粒度大于200目的物料，并均匀混合制得修复药剂；将修复药剂与待处理污染土壤按质量份数比为1：10～20，用翻耕机械设备将待处理污染土壤与修复药剂同时进行翻耕拌合，养护不少于5天后，使土壤中的修复药剂与铬污染物发生充分的理化反应。本发明专利技术的修复药剂对土壤毒性小，材料广泛，成本低廉，使用工艺简单，能提高稳定化固化效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于处理铬污染土壤的修复药剂及其使用方法，属于土壤修复

技术介绍
铬是一种银白色，质脆而硬的重金属。近年来,随着工业的发展，铬及其化合物作为冶金、电镀、制革、油漆、颜料、印染、制药等行业的重要原料，得到了广泛的应用。铬在天然土壤-水系统中常以六价铬Cr(Ⅵ)和三价铬Cr(Ⅲ)两种稳定价态存在。三价铬的盐类可在中性或弱碱溶液中水解，生成不溶解于水的氢氧化铬而沉淀于水体形成底泥。因此自然界的三价铬主要被吸附在固体物质上面而存在于沉积物中。六价铬多溶于水中，主要以铬的毒性主要来自六价铬。六价铬是已被研究证实的“三致”污染物，它在土壤和地下水中主要以CrO42-和HCrO4-等形式存在，可溶性强，易迁移，被定为环境中危害最大的污染物之一，必须对其进行有效控制。目前，针对土壤中的铬污染主要采用以下几种技术：1)、淋洗技术。土壤淋洗是用淋洗液(清水或含有能提高重金属可溶性的试剂溶液)来淋洗污染土壤，把土壤固相中的污染物转移到液相。将挖掘出的地表土经过初期筛选去除表面残渣，分散大块土后，与某种提取剂充分混合，经过第二步筛选分离后，用水淋洗除去残留的提取剂，处理后“干净”的土壤可归还原位被再利用，富含重金属的废水进一步处理可回收重金属。土壤淋洗修复技术具有修复效果稳定、彻底，周期短，效率高等优点。但是该技术对渗透性比较差的土壤修复效果相对较差。目前去除效率较高的淋洗剂价格都比较昂贵，难以用于大面积的实际修复；同时，洗脱废液的回收处理也是一大难题。2)、植物修复技术。植物修复技术是利用植物进行提取、富集、降解、根际滤除、挥发和固定等方式移除、转变和破坏土壤中的重金属污染物质，使污染土壤恢复其正常功能。该技术具有传统环境修复技术所不具备的优点，表现为治理效果的永久性、治理过程的原位性、治理成本的低廉性、环境美学的兼容性。修复过程一般无二次污染,某些金属元素甚至可回收利用。但是它的修复周期长，后续植物收集、处理工艺复杂，难以大范围推广和应用。3)、稳定化固化修复技术。稳定化固化修复技术是向污染土壤中添加固化剂/稳定化剂，经充分混合，使其与污染介质、污染物发生物理、化学作用，将污染土壤固封为结构完整的具有低渗透性的固化体，或将污染物转化成化学性质不活泼形态，降低污染物在环境中的迁移和扩散。该技术具有技术成熟，操作简单、安全，排放少，处置成本较低等优点。目前对重金属污染土壤稳定固化修复技术主要是采用水泥、石灰、粉煤灰等材料使重金属离子钝化，存在固化效果差、药剂用量大、效果不稳定等缺点，难以在我国大范围进行推广使用。因此，研发出新型的稳定化固化修复技术及药剂对于铬污染的治理显得非常具有意义。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种对土壤毒性小，材料广泛，成本低廉，使用工艺简单，能提高稳定化固化效果的用于处理铬污染土壤的修复药剂及其使用方法。本专利技术为达到上述目的的技术方案是：一种用于处理铬污染土壤的修复药剂，其特征在于：所述的修复药剂按质量百分比，包括5-30％的还原剂、25-50％的硫基化合物、20-45％的矿物材料和1-5％的磷酸盐，其中，所述的硫基化合物为硫化钠、硫化铵、多硫化钠、硫化亚铁、硫化钾、多硫化钾、硫化钙其中的一种或两种以上任意组合物；所述的矿物材料为高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土或活性火山灰其中的一种或两种以上任意组合物；所述的磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、磷酸、磷酸氢二铵或磷酸氢二钠其中的一种或两种以上任意组合物；所述的还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫化钠其中的一种或两种以上任意组合物，将上述各原料分别磨制成颗粒度大于200目的物料，并均匀混合制得修复药剂。其中：所述的修复药剂按质量百分比，包括10-20％的还原剂、35-50％的硫基化合物、25-40％的矿物材料和1-5％的磷酸盐。本专利技术用于处理铬污染土壤的修复药剂的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：⑴、检测待处理污染土壤中铬的含量及其浸出毒性浓度；⑵)、将修复药剂均匀地投加在待处理污染土壤的表面，其中，修复药剂与待处理污染土壤按质量份数比为1：10～20；⑶、用翻耕机械设备将待处理污染土壤与修复药剂同时进行翻耕拌合，且拌合次数不低于3次，在拌合过程中喷洒水分，保持土壤表面维持湿润，且混合土壤的含水量不低于20％；⑷、拌合完成后，在处理后土壤表面覆盖保湿材料进行养护，养护时间不少于5天，使土壤中的修复药剂与铬污染物发生充分的理化反应；⑸、养护完成后，采样检测混合土壤中铬的浸出毒性，直至检测结果符合环保要求。本专利技术修复药剂采用特定比例的还原剂、硫基化合物、矿物材料和磷酸盐，通过还原药剂可以充分地将六价铬还原成三价铬，因大大降低土壤毒性，能降低其对环境的危险。本专利技术修复药剂通过硫基化合物和磷酸盐与重金属离子结合，产生硫化物沉淀以及磷酸盐沉淀，极大地降低重金属离子的迁移风险，同时通过修复药剂中的矿物质材料具有很强的吸附性特点，可有效降低重金属离子与有毒有机物的浸出，本专利技术通过还原、沉淀和吸附的物化协同作用，极大地增强了对土壤中重金属离子与有毒有机物污染物的长期稳定化效果，土壤修复效果好，具有很好的应用前期。本专利技术修复药剂所涉及到的原材料都是常见的工业产品，原料可以就地取材，成本低廉。本专利技术仅需将修复药剂均匀地投加在待处理污染土壤的表面，利用翻耕机械设备将待处理污染土壤与修复药剂同时进行翻耕拌合，覆盖保湿材料进行养护，使用方法工艺简单，便于操作，适合于进行大规模的工程推广应用。具体实施方式本专利技术用于处理铬污染土壤的修复药剂，该修复药剂按质量百分比，包括包括5-25％的还原剂、25-55％的硫基化合物、20-45％的矿物材料和1-5％的磷酸盐。本专利技术通过还原剂能充分将土壤内的六价铬还原成三价铬，降低其在土壤中的污染物浓度，大大降低其对环境的危险。本专利技术硫基化合物和磷酸盐与重金属离子结合，产生硫化物沉淀以及磷酸盐沉淀，降低重金属离子的迁移风险，同时通过矿物质材料具有很强的吸附性的特点，可有效降低重金属离子与有毒有机物的浸出，能够最大程度保证稳定化固化的处理效果。本专利技术的硫基化合物为硫化钠、硫化铵、多硫化钠、硫化亚铁、硫化钾、多硫化钾、硫化钙其中的一种或两种以上任意组合物。矿物材料为高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土或活性火山灰其中的一种或两种以上任意组合物；磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、磷酸、磷酸氢二铵或磷酸氢二钠其中的一种或两种以上任意组合物。而还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫化钠其中的一种或两种以上任意组合物。本专利技术将上述各原料分别磨制成颗粒度大于200目的物料，并均匀混合制得修复药剂。本专利技术的修复药剂按质量百分比，包括10-20％的还原剂、35-50％的硫基化合物、25-40％的矿物材料和1-5％的磷酸盐，对土壤修复效果更好。按质量百分比，本专利技术修复药剂具体原料见表1所示。表1本专利技术用于处理铬污染土壤的修复药剂的使用方法，包括以下步骤：⑴、检测待处理污染土壤中铬的含量及其浸出毒性浓度，取常州市新北区铬污染场地的土壤100公斤，采用《土壤环境质量标准》(GB15618-1995)中规定的检测方法测定土壤样品中总铬和六价铬的含量，检测结果分别为1250mg/kg和680mg/kg；利用《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法》(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理铬污染土壤的修复药剂，其特征在于：所述的修复药剂按质量百分比，包括5‑25％的还原剂、25‑55％的硫基化合物、20‑45％的矿物材料和1‑5％的磷酸盐，其中，所述的硫基化合物为硫化钠、硫化铵、多硫化钠、硫化亚铁、硫化钾、多硫化钾、硫化钙其中的一种或两种以上任意组合物；所述的矿物材料为高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土或活性火山灰其中的一种或两种以上任意组合物；所述的磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、磷酸、磷酸氢二铵或磷酸氢二钠其中的一种或两种以上任意组合物；所述的还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫化钠其中的一种或两种以上任意组合物，将上述各原料分别磨制成颗粒度大于200目的物料，并均匀混合制得修复药剂。

【技术特征摘要】
1.一种用于处理铬污染土壤的修复药剂，其特征在于：所述的修复药剂按质量百分比，包括5-25％的还原剂、25-55％的硫基化合物、20-45％的矿物材料和1-5％的磷酸盐，其中，所述的硫基化合物为硫化钠、硫化铵、多硫化钠、硫化亚铁、硫化钾、多硫化钾、硫化钙其中的一种或两种以上任意组合物；所述的矿物材料为高岭土、凹凸棒土、膨润土、硅藻土或活性火山灰其中的一种或两种以上任意组合物；所述的磷酸盐为磷酸二氢钾、磷酸二氢钙、磷酸、磷酸氢二铵或磷酸氢二钠其中的一种或两种以上任意组合物；所述的还原剂为硫酸亚铁、焦亚硫酸钠、硫化钠其中的一种或两种以上任意组合物，将上述各原料分别磨制成颗粒度大于200目的物料，并均匀混合制得修复药剂。2.根据权利要求1所述的用于处理铬污染土壤的修复药剂，其特征在于：所述的修复药剂按质量百...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖书林，华建敏，朱卫兵，丁亮，王栋，马强，尹贞，凌婷，
申请(专利权)人：江苏省环境科学研究院，江苏维尔利环保科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32