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重金属污染土壤修复之酸淋洗法处理

访问量:93 次发布时间:2020-09-08

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化学淋洗技术是指借助能促进土壤环境中污染物溶解或迁移作用的溶剂,通过水力压头推动清洗液,将其注人到被污染土层中,然后再把包含有污染物的液体从土层中抽提出来,进行分离和污水处理的技术。清洗液可以是清水,也可以是包含冲洗助剂的溶液,清洗液可以循环再生或多次注入地下水来活化剩余的污染物。如果收集来的地下水不能循环再利用,需要对废水进行处理。
 
由于化学淋洗过程的主要技术手段在于向污染土壤注射溶剂或“化学助剂”,因此,提高污染土壤中污染物的溶解性和它在液相中的可迁移性是实施该技术的关键。这种溶剂或“化学助剂”应该是具有增溶或能改变污染物化学性质的物质。化学淋洗技术适用范围较广,可用来处理包括铬盐的重金属无机污染物。
化学淋洗技术既可以在原位进行修复,也可进行异位修复。在原位修复时,该技术主要用于处理地下水位线以上、饱和区的吸附态污染物。

 重金属污染土壤淋洗修复现场
 
一般而言,受重金属污染的土壤可采用酸淋洗法处理。
酸淋洗法是以稀酸溶液(如稀盐酸、柠檬酸、磷酸、醋酸等)作为受重金属污染土壤的萃取剂,当酸性萃取剂淋洗受污染土壤时,将与土壤中的重金属发生作用,并将重金属于酸液中溶出。酸洗法为一种使用酸性萃取剂来达到分离土壤中重金属的化学处理技术。
酸淋洗法技术的处理流程,一般可分为前处理、萃取、淋洗分离、淋洗废酸再生或处理、后处理等5个步骤,各步骤说明如下:
    1)前处理:土壤经自然风干后,先去除其中所含的植物残体及筛除砾石;
    2)萃取:针对欲萃取的重金属,选择适当的酸液(如稀盐酸、柠檬酸、醋酸、磷酸等)及调配成为适当浓度的酸性萃取剂。受污染土壤经与酸性萃取剂作用后,使土壤中的重金属于酸液中溶出;
    3)淋洗分离:土壤与酸性萃取剂作用完成后,以水淋洗土壤,使土壤与萃取剂分离;
    4)淋洗废酸再生或处理:土壤与酸性萃取剂作用完成后产生的淋洗废酸,可经再生处理回收酸液供循环再利用,并回收重金属;或将淋洗废酸进行处理,不回收酸液及重金属,其处理后产生的重金属污泥,则使用固化的方法做最终处置;
    5)后处理:受重金属污染的土壤经过酸淋洗处理后,需加入碱剂(如碳酸钙)以中和处理后土壤的酸性,使得进行后续回填处理。
 
决定化学淋洗技术是否可行、是否有效,以及处理费用的关键因素在于土壤性质,包括团粒大小分布、团粒形状及质地、土壤矿物组成、孔隙度、饱和度、土壤结构等,对特定土壤类型,前三个因素是没有变化的,而土壤矿物组成以及饱和度依赖于土壤所在地区。
 
土壤团粒大小分布在很大程度上影响着土壤的渗透性。随着土壤团粒体积的降低,土壤渗透性也相应随着降低,因为水的流动被小的颗粒所阻隔。不仅土壤团粒大小影响渗透性,土壤颗粒形状及质地也能影响渗透性,延伸状或不规则形状的土壤团粒形成非流线型的孔径,影响水的流动。而质地粗糙的土壤,对水的流动增加了摩擦力,也降低土壤的渗透性。
 
土壤淋洗技术最适用于沙地或砂砾土壤、冲积土和滨海土等,因为砂质土不能强烈吸附污染物,因而只要经过初步的淋洗就能达到预期目标。而质地较细的土壤如红壤、黄壤等与污染物之间的吸附作用较强,通常要经过擦洗多次淋洗才能奏效。
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