本發(fā)明涉及污染土壤修復(fù)領(lǐng)域，具體涉及一種含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝。

背景技術(shù)：

土壤中鉻主要以三價鉻和六價鉻的形態(tài)存在，鉻的存在形態(tài)決定了鉻在土壤中的化學(xué)行為和生物毒性。六價鉻在土壤中主要以陰離子的形式存在，不易被土壤吸附，因此在土壤中的遷移能力較強(qiáng)。六價鉻是一種吸入性和吞入性致毒物，皮膚接觸后可能導(dǎo)致過敏或者皮膚癌，也可能導(dǎo)致遺傳性基因受損，對環(huán)境的危害周期較長。同時，六價鉻很容易被人體吸收，可以經(jīng)過消化道、呼吸道和皮膚黏膜進(jìn)入人體。

目前，六價鉻污染土壤常用的修復(fù)技術(shù)有化學(xué)還原、土壤淋洗、微生物修復(fù)等，上述方法目前達(dá)到了較好的修復(fù)土壤的效果，但是仍然存在一定的缺陷，如采用化學(xué)還原技術(shù)，六價鉻的污染土壤還原需要使用大量的化學(xué)還原劑，處理成本高；而土壤淋洗常涉及到淋洗液的處理及淋洗后的泥餅再處置的問題，工藝繁瑣，且處理不徹底；微生物修復(fù)的周期較長，而且適用于六價鉻濃度較低的情況，為處理帶來不便。因此，如何能夠高效修復(fù)六價鉻污染土壤，并且低成本處理是目前存在的難題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述難題，本發(fā)明提供了一種含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝，包括如下步驟：

步驟1，對污染土壤進(jìn)行粒徑分級處理并脫水，最終得到粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿；

步驟2，對所述粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿進(jìn)行酸化還原反應(yīng)，將六價鉻還原為三價鉻；

步驟3，加入堿性試劑調(diào)節(jié)含三價鉻的泥漿為堿性，然后壓濾脫水，脫水后得到的泥餅，進(jìn)行回收利用。

進(jìn)一步的，步驟1具體為：

對污染土壤進(jìn)行篩分，得到粒徑＞40mm的污染土壤顆粒和粒徑≤40mm的污染土壤顆粒，對所述粒徑＞40mm的污染土壤顆粒進(jìn)行水沖洗，檢測達(dá)標(biāo)后暫存；

對所述粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)行粒徑分級處理，具體為：

使粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)入制泥機(jī)設(shè)備制成泥漿，進(jìn)入網(wǎng)眼直徑為2mm的一級高頻振動脫水篩，得到脫水的2mm＜粒徑≤40mm的污染土壤顆粒和粒徑≤2mm的污染土壤顆粒泥漿，對所述2mm＜粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)行檢測，檢測達(dá)標(biāo)后暫存；

使所述粒徑≤2mm的污染土壤顆粒泥漿進(jìn)入網(wǎng)眼直徑為1mm的二級高頻振動脫水篩，得到脫水的1mm＜粒徑≤2mm的污染土壤顆粒和粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿，對所述1mm＜粒徑≤2mm的污染土壤顆粒進(jìn)行檢測，檢測達(dá)標(biāo)后暫存。

進(jìn)一步的，步驟2具體為：

酸化：將所述粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿送入反應(yīng)罐中，并向反應(yīng)罐中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)泥漿為酸性；

還原：加入硫酸亞鐵溶液，進(jìn)行還原反應(yīng)，得到含有三價鉻的泥漿。

進(jìn)一步的，步驟3具體為：

堿化：向所述含有三價鉻的泥漿中加入堿性試劑，調(diào)節(jié)ph至9～10；

脫水回收：將堿化的所述含有三價鉻的泥漿送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，形成含有三價鉻的泥餅，回收利用。

進(jìn)一步的，所述檢測達(dá)標(biāo)的判斷依據(jù)為泥漿中的六價鉻小于60mg/kg。

進(jìn)一步的，所述粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)入制泥機(jī)設(shè)備制成的泥漿含固率為50％。

進(jìn)一步的，步驟2中酸化后的泥漿ph為3～4。

進(jìn)一步的，所述堿性試劑為氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液和氫氧化鉀溶液中至少一種。

進(jìn)一步的，將步驟1中污染土壤顆粒進(jìn)行沖洗后的污水收集入收集池中，進(jìn)行去六價鉻處理后重復(fù)利用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明先對污染土壤進(jìn)行減量化的粒徑分級處理，使污染物轉(zhuǎn)移到粒徑小于1mm的細(xì)顆粒泥漿中；然后再對細(xì)顆粒泥漿加入化學(xué)還原藥劑進(jìn)行處理，節(jié)省了大量化學(xué)藥劑。處理后的泥餅含有大量的三價鉻，可以對三價鉻進(jìn)行回收利用，在消除土壤環(huán)境風(fēng)險的同時具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。同時本修復(fù)工藝采用水進(jìn)行減量篩分，節(jié)省了大量清洗藥劑和修復(fù)成本，對環(huán)境的二次污染小。

附圖說明

圖1為本發(fā)明中含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明中含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝的具體流程圖。

具體實(shí)施方式

下面通過具體的實(shí)施例并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

在甘肅某污染場地取六價鉻污染土壤樣品，該場地土壤主要以粗顆粒為主，在顆粒中以粗砂、砂礫和礫石為主。土壤粒徑分析結(jié)果如表一：

表一土壤粒徑分析結(jié)果

經(jīng)過檢測，污染土壤樣品中的六價鉻嚴(yán)重超標(biāo)，因此，采用如下工藝分別對污染土壤進(jìn)行修復(fù)，如圖1和圖2所示，其分別為本發(fā)明中含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝的流程示意圖以及本發(fā)明中含六價鉻的污染土壤的修復(fù)工藝的具體流程圖，具體步驟如下：

步驟1，對污染土壤進(jìn)行粒徑分級處理并沖洗，最終得到粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿。具體步驟如下：

利用篩分破碎斗對污染土壤進(jìn)行篩分，得到粒徑＞40mm的污染土壤顆粒和粒徑≤40mm的污染土壤顆粒，本實(shí)施例中，粒徑＞40mm的污染土壤顆粒為礫石，對該礫石進(jìn)行水沖洗，檢測達(dá)標(biāo)(礫石中的六價鉻含量小于60mg/kg)后暫存，沖洗的水收集入集水池中。

對粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)行粒徑分級處理，本實(shí)施例中為砂礫，具體步驟為：

將粒徑≤40mm的污染土壤顆粒依次通過進(jìn)料斗、稱量皮帶機(jī)和大傾角皮帶機(jī)后進(jìn)入滾筒制泥機(jī)，滾筒制泥機(jī)內(nèi)裝高壓水管，壓力2公斤，流量為20m³/h，經(jīng)制泥機(jī)處理后得到含固率為50％的泥漿，使該泥漿進(jìn)入網(wǎng)眼直徑為2mm的一級高頻振動脫水篩，得到脫水的2mm＜粒徑≤40mm的污染土壤顆粒(本實(shí)施例中為砂礫)和粒徑≤2mm的污染土壤顆粒泥漿，對所述2mm＜粒徑≤40mm的污染土壤顆粒進(jìn)行檢測，檢測達(dá)標(biāo)(砂礫中的六價鉻含量小于60mg/kg)后暫存，對于2mm＜粒徑≤40mm的污染土壤顆粒經(jīng)過高頻振動脫掉的污水隨著粒徑≤2mm的污染土壤顆粒泥漿一同進(jìn)入一級高頻振動脫水篩下面的箱體中。

使含有粒徑≤2mm的污染土壤顆粒的泥漿進(jìn)入網(wǎng)眼直徑為1mm的二級高頻振動脫水篩，得到1mm＜粒徑≤2mm的污染土壤顆粒(本實(shí)施例為粗砂)和粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿(本實(shí)施例中為細(xì)粒)，對所述1mm＜粒徑≤2mm的污染土壤顆粒進(jìn)行檢測，檢測達(dá)標(biāo)(粗砂中的六價鉻含量小于60mg/kg)后暫存，對于1mm＜粒徑≤2mm的污染土壤顆粒經(jīng)過高頻振動脫掉的污水隨著粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿一同進(jìn)入一級高頻振動脫水篩下面的箱體中。

最終，對集水池中的污水進(jìn)行處理，除去水中的六價鉻，之后對該水重復(fù)利用進(jìn)行沖洗。

步驟2，對粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿進(jìn)行酸化還原反應(yīng)，將六價鉻還原為三價鉻。具體步驟為：

酸化：將粒徑≤1mm的污染土壤顆粒泥漿送入反應(yīng)罐中，并向反應(yīng)罐中加入硫酸溶液調(diào)節(jié)泥漿為酸性，ph值為4～5，此處的硫酸溶液也可以為98％的濃硫酸。

還原：向上述調(diào)節(jié)為酸性的泥漿中加入硫酸亞鐵溶液，進(jìn)行還原反應(yīng)，反應(yīng)2～3h，得到含有三價鉻的含有粒徑≤1mm的土壤顆粒的泥漿。

步驟3，加入堿性試劑調(diào)節(jié)含三價鉻的泥漿為堿性，然后壓濾脫水，脫水后得到的泥餅進(jìn)行回收利用。具體為：

堿化：向含有三價鉻的泥漿中加入堿性試劑，調(diào)節(jié)ph至9～10；其中堿性試劑為氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液和氫氧化鉀溶液中至少一種。

脫水回收：將堿化的含有三價鉻的泥漿送入板框壓濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水，形成含有三價鉻的泥餅，回收利用。由于在堿性環(huán)境中，三價鉻離子都形成cr(oh)3沉淀，因此壓濾脫水后的濾液中的三價鉻含量極少，此濾液可以直接回用于滾筒制泥機(jī)中。

需要說明的是，步驟1中收集入集水池的污水要進(jìn)行去除六價鉻后才能進(jìn)行重復(fù)利用，其去除六價鉻的過程為：向該集水池中加入酸性溶液，具體可為硫酸溶液，調(diào)節(jié)該集水池的酸性ph值為4～5，加入硫酸亞鐵溶液，進(jìn)行還原反應(yīng)，得到三價鉻，再加入堿性試劑，調(diào)節(jié)ph值為9～10，生成cr(oh)3沉淀，過濾后的水可以重復(fù)利用。

通過上述工藝進(jìn)行修復(fù)的含六價鉻的污染土壤，其修復(fù)效果如表二：

表二六價鉻土壤修復(fù)效果

通過表二可以看出，本發(fā)明中的修復(fù)工藝能夠非常有效地去除土壤中的六價鉻含量。此外，在上述工藝過程中，本發(fā)明利用水進(jìn)行粒徑分級，節(jié)省了大量的化學(xué)藥劑，對環(huán)境的二次污染小，且節(jié)省了成本，而且周期縮短，對土壤的修復(fù)更加高效，通過將大量的六價鉻匯集到粒徑最小的泥漿中，實(shí)現(xiàn)六價鉻的高濃度匯集，一次還原便可較徹底的除去六價鉻。而且在修復(fù)土壤的同時，通過對三價鉻的回收利用，能夠帶來一定的經(jīng)濟(jì)效益，變廢為寶。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。