[发明专利]一种重金属污染土壤的淋洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域及金属矿山污染场地土壤修复领域，尤其涉及一种重金属污染土壤的淋洗方法。

背景技术

随着经济的高速发展，使得金属矿山开发逐渐加快开采，采矿、冶金等工业的污染排放使得工业场地及周边土壤污染日益严重；城市化进程的加快会加快废弃的工业场地以及周边污染土壤的二次开发，因此，污染土壤的修复和再开发成为全球性环境问题，由于重金属污染长期性、隐蔽性和不可逆性等特征，会直接或间接地污染地表水、地下水、空气、植物及农作物，甚至危害人类的健康和生命，因此，修复重金属污染土壤，恢复土壤原有功能，一直是国内外的难点和热点环境问题。

目前国内外主要采用较为常见的物理、化学和生物修复方法，通过原位修复或异位修复的方法对污染土壤进行修复。物理修复适宜于修复污染浓度高、面积小的污染土壤，但容易破坏土壤结构，工程量大、能耗大、费用高，具有较大的局限性；生物修复能够降低重金属在环境中的迁移，但是修复周期长，易受到气候、地质条件和土壤类型等的限制；化学修复是通过向土壤中加入固化剂、有机质、化学药剂等，通过吸附、氧化还原和沉淀等作用，来降低重金属的生物有效性，但容易破坏土壤结构，且化学药剂用量大，费用高，只适用于污染严重且面积较小的土壤修复。

土壤淋洗是利用淋洗试剂冲洗土壤，通过离子交换、沉淀、吸附和螯合等作用，把土壤固相中的重金属或有机物转移到土壤液相中，再把含重金属或有机物的淋洗液进一步处理，并循环淋洗液，土壤淋洗过程包括淋洗液向土壤表面扩散、对污染物质的溶解、淋洗出的污染物在土壤内部扩散、淋洗出的污染物从土壤表面向流体扩散等过程。

土壤淋洗按污染场地可分为原位和异位淋洗修复，其中，土壤原位化学淋洗修复主要是根据污染物分布的特点，利用外力或淋洗液自身重力，使其流过污染土壤，并利用人工水源装置收集和消除淋洗液的过程，进行土壤修复。在污染场地现场建立淋洗装置，而且采用物理隔离措施进行封闭实验区域，同时需要收集淋出液进行无害化处理。传统的土壤异位化学淋洗修复要经过污染土壤的运移、污染土壤在淋洗设备中的淋洗处理、淋出液中重金属等污染物的无害化处理、处理后土壤的再利用等，其涉及的过程复杂，工程量大，设备价格昂贵，且实用性较差。

因此，亟需开发一种高效处理污染土壤，并且不影响土壤肥力的化学淋洗方法。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种重金属污染土壤的淋洗方法，本发明可以处理不同矿山采、选、冶类型和不同重金属污染场地的污染土壤，可以更加充分混合反应液，并采用自动化控制系统实行各参数的自动化运行、同时高效回用酸淋洗剂，淋洗效果更佳。

为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种重金属污染土壤的淋洗方法，所述方法包括以下步骤：

1）将待淋洗重金属污染土壤除杂，筛分，同时制备酸淋洗剂，酸淋洗剂溶液浓度为0.3～0.9mol/L；

2）将制备好的酸淋洗剂加入已除杂筛分后的待淋洗重金属污染土壤中，对混合后的酸淋洗剂和除杂筛分后的待淋洗重金属污染土壤进行加热，加热温度至20～35℃，淋洗时间为4～12min；

3）采用真空抽排促进酸淋洗剂和重金属污染土壤分离得到淋洗后的重金属污染土壤；

4）真空分离完毕后，收集的废液进行回收处理净化，净化后的废液进行再次循环利用。

优选地，所述重金属为铬、铜、镍、铅、锌中的一种或多种。

优选地，所述酸淋洗剂酸淋洗剂由二乙基三胺五乙酸（DTPA）、柠檬酸和醋酸中的一种或多种组成。进一步优选地，所述酸淋洗剂的组成比为DTPA0.1～0.3、柠檬酸0.1～0.3和醋酸0.1～0.3，更进一步优选地，对重金属铬的去除率最优组合的组成比为：DTPA：柠檬酸：醋酸=0.3:0.2:0.1；对重金属铜的去除率最优组合为：DTPA：柠檬酸：醋酸=0.1:0.2:0.1；对重金属镍的去除率最优组合为：DTPA：柠檬酸：醋酸=0.2:0.2:0.1；对重金属铅的去除率最优组合为：DTPA：柠檬酸：醋酸=0.2:0.3:0.1；对重金属锌的去除率最优组合为：DTPA：柠檬酸：醋酸=0.2:0.2:0.1。

本发明中采用活性炭对废液进行回收处理，吸收反应液中的重金属，净化反应液。本领域技术人员也可以根据需要选择其他种类的回收处理方法，比如重力分离法、中和处理法等。

本发明在淋洗过程中可能会产生或逸散的气体，所产生的气体采用真空抽排，所抽排的气体通过废气处理器处理后，最后排放出符合大气排放的尾气。