[发明专利]一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法

说明书

本发明公开了一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法，该方法包括如下步骤：1）将过硫酸盐修复后的土壤中的浆液经膜过滤从土壤中抽提出；2）抽提得到的浆液进行加热，在加入铁源后，缓慢添加pH调节剂，在恒温下反应生成碱式铁化合物沉淀；3）在得到的沉淀与溶液的混合物中缓慢加入碳酸氢钠溶液调节pH，充分反应后通入沉降池；4）经沉降后固液分离，不溶性金属被分离作为金属冶炼原料回收利用，溶液循环回收用于制备过硫酸盐的原料或蒸发结晶得到硫酸盐产品。本发明通过对抽提液简单处理，实现废弃资源的高附加值利用，解决了利用过硫酸盐氧化法修复有机污染土壤后硫酸盐残留造成的土壤中金属迁移、生物群落减少、H₂S气体产生等问题。

技术领域

本发明属于有机污染土壤修复领域，具体涉及一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法。

背景技术

近年来，以过硫酸盐作为氧化剂活化产生的硫酸根自由基（SO₄•-）降解有机污染物的一种新型高级氧化技术成为解决有机污染土壤修复的有效方法。例如，CN110814006A公开了“一种强化过硫酸盐修复有机物污染土壤的方法”、CN110899319A公开了“一种阿特拉津污染农田土壤修复方法”和CN109702005B公开了“一种基于四硫化三铁活化过硫酸盐降解工农业污染土壤中持久性有机污染物的方法”。但为了达到良好的修复效果，往往需要高出有机污染物浓度数十倍的过硫酸盐的注入，大量过硫酸盐在修复后还原成硫酸盐而存留在土壤中，带来了极大的生态、环境和健康危害：1）土壤和水体中残留的大量的SO₄^2-和H⁺结合形成具有腐蚀性的硫酸可使土壤中的金属向地下水析出，增大金属的迁移性和生态风险；2）长期饮用含高浓度SO₄^2-（大于世界卫生组织推荐值400 mg/L）的地下水也会引发众多疾病，对人体健康造成威胁；3）对于微生物群落而言，过硫酸盐的使用对土壤系统的种群和多样性产生了负面影响，pH的降低使得可培养异养菌种群数量减少；4）过硫酸盐氧化后的高浓度硫酸盐可刺激硫酸盐还原菌，导致有毒H₂S的产生。然而，至今对于过硫酸盐修复后硫酸盐从土壤中去除和处理的方法的研究很有限，并未找到妥善解决的方法。

针对以上问题，有必要发明一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法。

发明内容

为实现过硫酸盐修复有机污染土壤后硫酸盐从土壤中的去除和处理的目的，本发明提供了一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法，以减少硫酸盐在土壤中存留带来的生态风险，并实现硫酸盐和溶出金属的资源化再利用。

本发明所采用的技术方案为：

一种过硫酸盐修复有机污染土壤后抽提液的处理方法，包括如下步骤：

1）将过硫酸盐修复后的土壤中的浆液利用抽提系统从土壤中抽提出，抽提系统入口端装有膜过滤装置；

2）抽提得到的溶液进入加热搅拌装置，在加入铁源后，缓慢添加pH值调节剂，在恒温下反应生成碱式铁化合物沉淀；

3）在得到的沉淀与溶液的混合物中缓慢加入pH值调节剂调节pH，充分反应后通入沉降池；

4）经过沉降后固液分离，不溶性金属被分离作为金属冶炼原料回收利用，溶液循环回收用于制备过硫酸盐的原料或蒸发结晶得到硫酸盐产品。

优选地，所述步骤1）中过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾以及过硫酸铵的一种或一种以上的混合。

优选地，所述步骤1）中抽提出的浆液包含过硫酸盐还原后的硫酸盐、金属离子、不溶性颗粒物、胶体以及可溶性有机物，其中直径大于膜孔径的不溶性颗粒物、胶体以及部分可溶性有机物被膜截留。

优选地，所述步骤1）中膜过滤装置中的滤膜为陶瓷膜、尼龙膜、聚偏氟乙烯膜、聚四氟乙烯膜、聚偏二氟乙烯膜、醋酸纤维素膜、硝酸纤维素膜、混酯膜再生纤维素膜、聚醚砜膜中的一种，膜孔径为0.1-1 μm。