[发明专利]一种利用磁改性生物炭去除污染土壤重金属的方法

说明书

本发明公开一种利用磁改性生物炭去除污染土壤重金属的方法，包括以下步骤：S1：将三价铁盐、二价锰盐、二价钴盐加入去离子水中，搅拌溶解后，再加入生物炭、结构导向剂，搅拌均匀后，调节pH至9‑10，于105‑130℃搅拌反应2‑3h，再过滤、干燥、煅烧，加入螯合剂水溶液，加压浸渍处理、过滤、干燥；S2：将重金属污染土壤研磨、酸渍、冲淋、压滤；S3：将S1所得磁改性生物炭与S2预处理后重金属污染土壤混合均匀后，加入去离子水，连续搅拌处理2‑3h；S4：磁分离；S5：将S4所得土壤悬液进行压滤。本发明方法对重金属污染物具有高效吸附、螯合效果，将其从土壤中剥离出来，并在磁场作用下实现磁分离，使磁改性生物炭具有回收再利用、循环再生的性能。

技术领域

本发明属于土壤污染治理领域，具体涉及一种利用磁改性生物炭去除污染土壤重金属的方法。

背景技术

土壤无机污染物中以重金属比较突出，主要是由于重金属不能为土壤微生物所分解，而易于积累.转化为毒性更大的甲基化合物，甚至有的通过食物链以有害浓度在人体内蓄积，严重危害人体健康。土壤重金属污染物主要有汞、镉、铅、铜、铬、砷、镍、铁、锰、锌等，在土壤中一般不易随水淋溶，易在土壤微生物体内富集，常常使重金属在土壤环境中逐渐积累，重金属对土壤环境的污染与水环境的污染相比，其治理难度更大.污染危害更大。

目前，重金属污染土壤的治理方法主要通过吸附剂或絮凝沉淀剂进行吸附或沉淀，但处理后的土壤与吸附剂等分离难度大，易造成二次污染。

发明内容

针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种利用磁改性生物炭去除污染土壤重金属的方法。

本发明的技术方案概述如下：

一种利用磁改性生物炭去除污染土壤重金属的方法，包括以下步骤：

S1：将三价铁盐、二价锰盐、二价钴盐加入去离子水中，搅拌溶解后，再加入生物炭、结构导向剂，搅拌均匀后，调节pH至9-10，于105-130℃搅拌反应2-3h，再过滤、干燥，550-650℃煅烧3h，再加入螯合剂水溶液，加压浸渍处理1-2h后，过滤、干燥后，即得磁改性生物炭；

所述三价铁盐、二价锰盐、二价钴盐、去离子水、生物炭、结构导向剂、螯合剂水溶液的用量比例为(2-4)mmol:(0.5-1)mmol:(0.5-1)mmol:10g:1g:(0.05-0.1)g:(1-1.5)g；

S2：将重金属污染土壤研磨至粒度≤2mm，加入pH为4.0-5.0的酸液，控制固液比为1g/(1-2)mL，搅拌浸渍2-3h，静置沉淀并去除上层清液，并用去离子水冲淋2-3次，压滤后，得预处理后重金属污染土壤；

S3：将S1所得磁改性生物炭与S2所得预处理后重金属污染土壤混合均匀后，加入去离子水，连续搅拌处理2-3h，形成混合悬液；

所述磁改性生物炭、预处理后重金属污染土壤、去离子水的质量比为1:(100-150):(200-300)；

S4：将S3所得混合悬液置于分选磁场中进行磁分离，磁选出吸附重金属的磁改性生物炭，并分离出土壤悬液；

S5：将S4所得土壤悬液进行压滤，即完成重金属污染土壤中的重金属成分去除过程。

优选的是，所述结构导向剂由CTAB、海藻酸钠按1：(0.5-1.1)的质量比混合而成。

优选的是，所述三价铁盐包括氯化铁、硫酸铁、硝酸铁中的一种或多种。

优选的是，所述二价锰盐包括氯化锰、硫酸锰、硝酸锰、乙酸锰中的一种或多种。

优选的是，所述二价钴盐包括氯化钴、硫酸钴、硝酸钴、乙酸钴中的一种或多种。