[发明专利]一种高效处理地下水铬(VI)污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效地下水铬(VI)污染的方法，属污水处理及环境保护技术领域。

背景技术

随着社会经济的迅速发展，人类对矿产资源的需求量日益增加，而工业矿物的开采与加工造成大量矿山废水的排放。其中污染范围最广、危害程度最大的是酸性废水。它们大多含有大量的铬(VI)。此外，铬和铬盐作为重要的工业原料，在其生产过程中会产生大量铬渣。调查显示，每生产1t铬盐可排放3t-5t铬渣，每生产1t金属铬将排出7t铬渣，据统计我国年排放铬渣约20万t之多。这些铬渣经雨水淋漓及矿山酸性废水的作用都会对土壤和地下水造成持续性的潜在污染。因此有必要寻求一种高效、快速的铬(VI)污染地下水原位修复方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种高效处理地下水铬(VI)污染的方法。

本发明一种高效处理地下水铬(VI)污染的方法，其特征在于：首先调查好矿小废液地下水路铬(VI)污染情况及水流方向，在水流下游处设置一填充有双羟基金属氧化物反应介质的可渗透性反应墙体；在山路上游端和下游端分别设置有负极和正极，并施加一定的直流电源电压；通电时使地下水路含铬(VI)污染物向下游处的正极迁移，并被可渗透性反应墙体的双羟基金属氧化物反应介质吸附固定；最终使被处理的地下水路含铬废水的铬浓度大幅度降低；所述的反应介质双羟基金属氧化物为水滑石或Friedel盐化合物，将其在400～500℃温度下焙烧4小时，然后将其作为反应介质填充入渗透性反应墙体；所述的施加直流电压为30～60V；所述的双羟基金属氧化物反应介质在处理废水后，可使用Na₂CO₃溶液进行再生，再生后的填料在焙烧后可再次作为反应介质使用；而被吸附固定的铬(VI)可进一步浓缩提取。

本发明一种高效处理地下水铬(VI)污染的方法所用的模拟装置，包括有直流电源、阴极室、土柱室、阳极室、石墨电极阴极、石墨电极阳极、进水口、出水口和可渗透性反应墙体；其特征是：设置有石墨电极阴极和阴极室和设置有石墨电极阳极的阳极室之间设有一模拟地下水路的管道形式土柱室；阴极和阳极通过导线与直流电源的正负极相连接；在水流下游处即阳极室处设置有一填充有双羟基金属氧化物反应物质的可渗透性反应墙体；双羟基金属氧化物为水滑石或Friedel盐化合物中的任一种；所施加的直流电源的电压为30～60V；本装置在阴极室一侧下部设有废水进水口，在阳极室一侧上部设有已处理水的出水口。

本发明通过填充有双羟基金属氧化物的可渗透性反应墙体，并且以动电方式辅助加速地下水铬(VI)污染物向可渗透性反应喜的迁移速度，可治理由矿山废液等引起的地下水铬(VI)污染；且地下废水处理后，双羟基金属氧化物反应介质可以再生使用。本发明方法为一种高效、安全、快速的地下水铬(VI)污染的处理方法。

附图说明

图1为本发明方法的一个模拟装置示意图。

具体实施方式

现将本发明的具体实施例叙述于后。

实施例

本实施例中叙述了本发明方法的一个具体模拟装置。

参见图1，本装置包括有直流电源1、阴极室2、土柱室3、阳极室4、石墨电极阴极5a、石墨电极阳极5b、进水口6、出水口7和可渗透性反应墙体8；设置有石墨电极阴极5a和阴极室2和设置有石墨电极阳极5b的阳极室4之间设有一模拟地下水路的管道形式土柱室3；阴极5a和阳极5b通过导线与直流电源1的正负极相连接；在水流下游处即阳极室4处设置有一填充有双羟基金属氧化物反应物质的可渗透性反应墙体8；双羟基金属氧化物为水滑石或Friedel盐化合物中的任一种；所施加的直流电源的电压为30～60V；本装置在阴极室2一侧下部设有废水进水口6，在阳极室4一侧上部设有已处理水的出水口7。

本实施例的具体尺寸及实验工艺参数、实验情况如下所述：

本装置两侧的阴、阳极室尺寸为4×4×4cm，中间污染源土柱室为D3×10cm。

通过石墨电极(3×3×0.3cm)及单芯导线与直流电源相连，直流电源可调范围为0～60V。阴阳极室有入水与出水口(D0.3cm)，使用蠕动泵作为模拟地下水水流的动力源，水流方向为阴极室向阳极室流动。

中间土柱中盛有含铬(VI)污染20mg的废水，在土柱靠近阳极端设计填充4g反应介质的可渗透性反应墙。在30V电压的条件下，从阴极端以0.1、0.2及0.3ml/L的入水流速模拟渗透地下水水流，从阳极端出水，在装置运行过程中检测土柱中铬(VI)残余含量。

通过连续的检测，在0.1、0.2及0.3ml/L的地下水流速速度下，在30V电压条件下，铬(VI)污染去除率均能在3小时内达到99％以上。在实验室条件下证明了本技术能够高效处理地下水及土壤中铬(VI)污染。