[发明专利]一种重金属污染土壤应急修复新技术

说明书

本发明是一种针对突发重金属污染事故时土壤中重金属离子快速脱除的应急处理方法，其特征在于：利用自制纳米气浮浮选装置脱除土壤重金属，取突发污染事件中重度重金属污染的土壤，经过两次湿筛，依次分离出粗颗粒和细颗粒的石子，筛下产物调浆，泥浆浓度控制在15%～55%之间，经过“一粗三精三扫”，泡沫产物为脱除的重金属产品，泡沫产品回收重金属，浮选装置排出物为修复后土壤，在流程合适的点分别加入硫化剂、强化硫化剂、捕收剂和起泡剂等，重污染土壤中重金属（Hg、Cd、Pb、Cr、Cu、Zn和Ni等）脱除率大于90%。本发明适宜重度污染土壤的快速修复，重金属脱除率高，能有效回收土壤中重金属。

技术领域

本发明涉及矿物加工工程领域用于重金属污染土壤应急气浮修复技术，特别适合处理突发重金属泄漏导致重度污染土壤的应急修复处理。

背景技术

土壤重金属污染已成为全球主要环境危害之一。突发重金属泄漏导致重度污染土壤的应急修复处理方法研究较少。目前，国内外土壤中重金属去除的技术主要针对污染程度较轻的情况，从修复的原理来考虑大致可分为物理修复、化学修复和生物修复三大类。

物理修复主要有翻土、换土和客土等三种方法，具有快速、彻底、稳定的特点，但工程量较大、投资大。据相关报道显示，对1 hm²面积的污染土壤进行工程治理（客土），每1.0m深土体的耗费高达800万～2400万美元，且易引起土壤肥力减弱，故目前仅适用于小面积的污染区。

化学修复是重金属离子与配位化合物反应形成稳定的络合物，或者与酸根离子反应形成沉淀，改变重金属在土壤中的存在形式，降低土壤中重金属的生物有效性和迁移性，主要包括固化/稳定化、淋洗、电化学方法、浮选法。固化/稳定化技术是指将污染土壤与能聚结成固体的黏结剂混合，将污染物捕获或固定在固体结构中的技术。土壤淋洗法就是利用淋洗剂将土壤中的重金属污染物转移到液相中，再对产生的废液进行处理的方法。土壤电化学修复是指将合适的阳极和阴极垂直地放置在地下，并施加低功率直流电场以去除土壤中的无机或有机污染物，对被污染的土壤进行现场修复的一种技术。生物修复技术是利用某些特定的动物、植物以及微生物，使其能够较快地吸走或降解土壤中的重金属污染物而达到净化土壤的目的。

浮选法最初运用于有用矿物与脉石分离，早在1860年，Willianm Hayneo就申请了此专利，该方法已成为选矿最主要的方法之一，在含重金属废水处理方面研究报道较多，用于重金属污染土壤方面报道较少。孙超慧应用泡沫浮选法分离土壤中重金属，以十二烷基硫酸钠（SDS，6 mg/g）为起泡剂，戊基黄原酸钾（1 mg/g）或煤油（15 mg/g）为捕收剂，硫化钠浓度为3倍于土壤中重金属时，重金属的去除率达到80%，表明泡沫浮选法能有效去除土壤中重金属离子。

目前，这些重金属污染土壤治理方法主要针对污染程度较轻的情况，还存在以下缺点：

（1）物理法耗能大，投资大，而限制其应用范围。

（2）生物法修复周期较长，不能用于应急性污染事件。

（3）化学法修复时间短、效率高，易产生二次污染，对于吸附在土壤表面重金属去除效果不好。

发明内容

目前，突发重金属泄漏导致重度污染土壤的应急修复处理方法较少。常规物理修复、化学修复和生物修复等方法存在各自的缺点，不适用于突发污染事件污染土壤修复。因此，本发明提供重金属污染土壤应急修复新技术，每小时可以处理0.5~10吨左右土壤，特别适合处理突发重金属泄漏导致重度污染土壤的应急修复处理，同时回收土壤中重金属，实现其资源化，具有处理效率高、处理速率快和能同时修复多种重金属等优点，不需要二次搬运土壤，脱除重金属的土壤，经过脱水后原位堆放，过滤后的水经过沉降暴晒处理达到地表水排放标准。

附图说明