[发明专利]一种基于渗透吸附墙修复重金属污染土壤的方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤的修复技术领域，涉及一种基于渗透吸附墙修复重金属污染土壤的方法。

背景技术

土壤重金属污染由于其具有停留时间长、污染隐蔽性强、不能被微生物降解、并能通过食物链在生物体内聚集，最终在人体内聚集危害人类健康等特点，因此，土壤重金属污染日益受到人们的关注。如何有效地控制、治理和修复土壤重金属污染现已成为我国当前土壤生态保护工作的首要任务。

目前，土壤重金属污染治理方法主要分为工程修复和生物修复。工程修复重金属污染土壤，通常分为原位修复与异位修复，原位修复与异位修复相比，工程量稍小，但不宜采用化学淋洗的方法，因为化学淋洗液通常夹带可迁移的重金属，渗入地下水。而稳定/固化方法，并未将重金属从土壤中移除，存在二次释放的风险。而异位修复方法，可以采用化学淋洗的方法，将土壤中的重金属彻底移除，但目前仍存在淋洗效率偏低的问题。因此，如何提高化学淋洗的效率，是提高异位淋洗工程修复效率的关键。生物修复措施实施较简便、投资较少、对环境扰动少，但治理效率低，治理周期长，难以达到高效、经济的修复目标。如果使用特定微生物修复重金属污染土壤，还存在微生物抗性差、难以很快适应的缺点，在土壤环境中的移动性能也较差，易受污染物毒性效应的抑制，工程适用性不强。

近年来，物理技术现已逐渐运用到重金属修复中，具体而言，将沸石、黏土等吸附材料应用于土壤重金属的修复。例如，公开号为CN104774618A的中国专利将凹凸棒土作为土壤重金属的修复剂，能够有效降低土壤中可溶态重金属的比例，达到钝化土壤重金属的效果。公开号为CN104560046A的中国专利将天然粘土矿物材料30％～60％、工业无害废弃物30％～60％、分子筛10％～20％制备成土壤钝化剂应用于土壤中重金属的修复，使用天然矿物材料、类矿物材料组成，成本低廉，不会产生二次污染，引入粉煤灰等工业废弃物，既解决了废物的存放、处置等问题，同时对污染土壤特别是重金属污染土壤具有良好的钝化效果和较好的长期稳定性。以上物理处理技术，均是将吸附材料与重金属污染土壤经过动力混合，在治理一定时间之后，重金属存在二次释放的风险。

可渗透反应墙很好地解决了钝化剂回收的问题。可渗透反应墙是一种原位处理技术，在浅层土壤与地下水，构筑一个具有渗透性、含有反应材料的墙体，污染水体经过墙体时，其中的污染物与墙体内的反应材料发生物理、化学反应而被净化除去。公开号为CN 202538510 U的中国专利将渗透隔离墙应用于水处理系统，可将该隔离墙直接安装在河流内，将浑水过滤成清水，该技术只是将河流或湖泊中的水进行过滤清理，从而获得清水，但对水中的重金属、有机质等的处理尚未展开。公开号为CN 101920188 A的中国专利公开了一种低价位锰矿进行改性方法并应用于渗透反应墙去除地下水中的砷，其是以价廉易得的含铁锰矿为主要原料，通过对材料进行改性造粒后，作为渗透反应墙的材料，能够快速、高效地去除地下水中的砷。

正是由于渗透性反应墙的合理组合，解决了目前土壤修复技术领域存在的问题，具有广阔的应用前景。但是，上述反应墙中并未涉及促进污染土壤中的重金属淋洗，提高对可迁移重金属的清除效率等问题，对于土壤的修复更多地依赖于重金属的自然迁移过程，工程化治理效率偏低。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于渗透吸附墙修复重金属污染土壤的方法，旨在利用粉煤灰、沸石、黏土等吸附材料构筑渗透吸附墙，通过强化化学淋洗过程，促进土壤中可迁移重金属的释放，利用渗透吸附墙对其高效吸收，在吸附饱和之后再反向洗脱，对土壤中的重金属进行回收再利用，从而达到工程化高效治理的目标。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于渗透吸附墙修复重金属污染土壤的方法，该方法具体包括以下步骤：

(1)渗透吸附墙的构筑：将不同种类的吸附材料，添加粘结剂，通过成型工艺制备成吸附砖，将吸附砖堆砌成可移动拆卸的渗透吸附墙，将渗透吸附墙自由组装成不同隔间的长方体，上不封顶，底部设置耐酸碱防渗水层；

(2)土壤的淋洗：将重金属污染的土壤堆放在由渗透吸附墙围设而成的长方体区域内，利用酸性淋洗液对土壤进行淋洗，经过渗透吸附墙的淋洗液，利用循环泵返回喷洒在土壤表面，保证土壤充分淋洗；

(3)重金属的富集：含有重金属的淋洗液在透过渗透吸附墙的过程中，渗透吸附墙对淋洗液中的重金属进行吸附、富集，而渗透通过渗透吸附墙的淋洗液继续循环使用；