本發(fā)明屬于重金屬污染土壤修復(fù)治理技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及的是一種修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理方法及處理設(shè)備。
背景技術(shù):
鉻是一種銀白色的堅(jiān)硬金屬,主要以金屬鉻、三價(jià)鉻和六價(jià)鉻三種形式出現(xiàn)。所有鉻的化合物都有毒性,其中六價(jià)鉻毒性最大。六價(jià)鉻為吞入性毒物/吸入性極毒物,皮膚接觸可能導(dǎo)致敏感;更可能造成遺傳性基因缺陷,吸入可能致癌,對(duì)環(huán)境有持久危險(xiǎn)性。六價(jià)鉻很容易被人體吸收,它可通過消化、呼吸道、皮膚及粘膜侵入人體。危害最大的是長期或短期接觸或吸入時(shí)有致癌危險(xiǎn)。
目前,國內(nèi)外對(duì)于鉻污染土壤的修復(fù)技術(shù)大致可以分為三類,即電動(dòng)修復(fù)、生物修復(fù)、化學(xué)修復(fù)、。電動(dòng)修復(fù)的原理是指在電場(chǎng)作用下,通過電滲流、電遷移和電泳方式將土壤中的污染物帶到電陽極或電陰極,從而得到分離,但電動(dòng)修復(fù)還處于實(shí)驗(yàn)室階段,目前國際上規(guī)?;氖痉豆こ梯^少。若要大規(guī)模的把電動(dòng)修復(fù)運(yùn)用到實(shí)際工程中,還需要進(jìn)一步的研究與實(shí)驗(yàn)。生物修復(fù)一般包括微生物修復(fù)和植物修復(fù),是指利用植物或微生物對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行提取和富集,通過生物作用改變其化學(xué)形態(tài),使其固定或解毒,進(jìn)而降低重金屬在土壤中的危害,但修復(fù)效果具有一定的局限性,對(duì)于鉻渣堆場(chǎng)類的污染土壤修復(fù)并不是很適用。
化學(xué)修復(fù)法一般包括固化/穩(wěn)定化、淋洗法和化學(xué)還原法,主要是依靠重金屬的一些化學(xué)反應(yīng)改變土壤中重金屬的存在形態(tài),進(jìn)而降低重金屬造成的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn),比如向土壤中加入有機(jī)質(zhì)、化學(xué)試劑、固化劑、天然礦物等,或改變土壤的Eh、pH值等理化性質(zhì),可經(jīng)氧化還原、吸附、抑制、沉淀、絡(luò)合螯合和拮抗等作用降低土壤中重金屬的生物有效性,或者用化學(xué)方法直接除去土壤中的重金屬,達(dá)到修復(fù)目的,該方法修復(fù)效果明顯,經(jīng)濟(jì)適用,具有很強(qiáng)的市場(chǎng)推廣性,尤其對(duì)于鉻渣堆場(chǎng)類的高濃度污染土壤修復(fù)更為適用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理方法及處理設(shè)備,實(shí)現(xiàn)操作簡便、運(yùn)行穩(wěn)定、節(jié)約能耗以及去除效率高的處理效果。
本發(fā)明以如下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
本發(fā)明修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理方法,包括如下操作步驟:
1)將污染土壤進(jìn)行振動(dòng)篩分或研磨處理,以形成粒徑小于2mm的物料,并控制土壤含水率不超過30%;
2)將粒徑小于2mm的物料送入制漿機(jī)制漿;
3)將得到的漿液送到調(diào)節(jié)池,并調(diào)節(jié)漿液的pH值至2-4,使其充分酸化;
3)將酸化后的漿液送入攪拌池,并添加多硫化鈣和亞鐵鹽的混合溶液,使酸化后漿液中的Cr(VI)充分還原成Cr(III),并使?jié){液形成氫氧化鉻沉淀,同時(shí)調(diào)節(jié)pH值至6-8,再將漿液送至濃密機(jī)處理;
4)通過濃密機(jī)對(duì)漿液進(jìn)行固液分離,將增稠的底流泥漿送入板框液濾機(jī)進(jìn)行壓濾脫水,形成泥餅。
步驟1)中,所述振動(dòng)篩分包括兩級(jí)振動(dòng)篩分,第一級(jí)振動(dòng)篩分是分離粒徑小于10mm的物料,將粒徑小于10mm的物料送入第二級(jí)振動(dòng)篩分,將粒徑大于10mm的物料送入洗石機(jī)進(jìn)行洗脫處理,第二級(jí)振動(dòng)篩分是分離粒徑小于2mm的物料,將粒徑小于2mm的物料直接送入制漿機(jī)中制漿;所述研磨處理是將粒徑大于2mm的物料送入球磨機(jī)處理,以得到粒徑小于2mm的物料,并通過添加適當(dāng)水分后送入制漿機(jī)中制漿。
將濃密機(jī)旋停分離出的上層澄清液和板框液濾機(jī)處理后的物料水分經(jīng)濾布過濾后送入水處理設(shè)備進(jìn)行水質(zhì)處理,使水體凈化達(dá)標(biāo)滿足回用要求后,送入水罐中,以供應(yīng)至制漿機(jī)和洗石機(jī),經(jīng)洗石機(jī)洗脫處理后的淋洗液再送至制漿機(jī)中。
所述多硫化鈣和亞鐵鹽的混合溶液的配置方法是:將多硫化鈣與七水合硫酸亞鐵按質(zhì)量比為4:6混合放入水中攪拌,并使兩物質(zhì)總和的質(zhì)量濃度達(dá)到50%,攪拌均勻后隔絕空氣封存。
所述七水合硫酸亞鐵選用含量達(dá)99%的分析純級(jí)產(chǎn)品,所述多硫化鈣選用工業(yè)級(jí)多硫化鈣產(chǎn)品。
步驟3)中,添加多硫化鈣和亞鐵鹽的混合溶液后,攪拌60分鐘,等充分還原后,再向攪拌池內(nèi)加入穩(wěn)定化藥劑鐵鹽或鈣鹽使?jié){液形成氫氧化鉻沉淀,然后再攪拌30分鐘。
本發(fā)明修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理設(shè)備,包括振動(dòng)給料機(jī)、洗石機(jī)、振動(dòng)篩、球磨機(jī)、制漿機(jī)、調(diào)節(jié)池、攪拌池、濃密機(jī)、板框壓濾機(jī)、水處理設(shè)備,振動(dòng)給料機(jī)能分離粒徑小于10mm的物料,振動(dòng)篩能分離粒徑小于2mm的物料,振動(dòng)給料機(jī)的底部小物料出口與振動(dòng)篩相接,振動(dòng)給料機(jī)的側(cè)邊大物料出口與洗石機(jī)相接,振動(dòng)篩的底部小物料出口與制漿機(jī)相接,振動(dòng)篩的的側(cè)邊大物料出口與球磨機(jī)相接,球磨機(jī)的出口與制漿機(jī)相接;制漿機(jī)的漿液出口與調(diào)節(jié)池相接,調(diào)節(jié)池的出口與攪拌池相接,攪拌池的出口連接濃密機(jī),濃密機(jī)的增稠泥漿出口連接板框壓濾機(jī),板框壓濾機(jī)的液體出口和濃密機(jī)的液體出口連接水處理設(shè)備,水處理設(shè)備的出口經(jīng)管路連接水罐,水罐經(jīng)管路連接制漿機(jī)和洗石機(jī),洗石機(jī)與制漿機(jī)之間也接有漿液輸送管路。
所述振動(dòng)給料機(jī)的入口連接受料斗。
所述調(diào)節(jié)池與酸罐經(jīng)管路相連接,以方便投入調(diào)節(jié)pH值的物料。
所述攪拌池與藥劑罐、堿液罐經(jīng)管路相連接,以方便投入用于沉淀的藥劑以及用于調(diào)節(jié)PH值的物料。
本發(fā)明方法所采用的淋洗劑為亞鐵鹽和多硫化鈣的混合物,亞鐵鹽及多硫化鈣由于具有操作簡便、安全性好、成本低廉、去除效率高、不造成二次污染等優(yōu)點(diǎn),而且整個(gè)設(shè)備的設(shè)計(jì)又具有運(yùn)行穩(wěn)定可靠,拆裝方便,淋洗效果良好等優(yōu)勢(shì);并且廢水經(jīng)處理后循環(huán)使用,可滿足滾筒洗石機(jī)及制漿機(jī)用水,大大節(jié)約了水資源,也避免了污水外排造成的二次污染;同時(shí),對(duì)該設(shè)備進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和調(diào)整,還可用于其他重金屬污染土壤的淋洗修復(fù)工程,大大增加了設(shè)備的使用效率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)及處理工藝流程示意圖。
圖中:受料斗1、棒條式振動(dòng)給料機(jī)2、滾筒洗石機(jī)3、圓振動(dòng)篩4、球磨機(jī)5、水罐6、制漿機(jī)7、酸罐8、調(diào)節(jié)池9、攪拌池10、藥劑罐11、堿液罐12、濃密機(jī)13、板框壓濾機(jī)14、水處理設(shè)備15。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明,但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
如圖1所示,本發(fā)明修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的處理設(shè)備包括受料斗1、棒條式振動(dòng)給料機(jī)2、滾筒洗石機(jī)3、圓振動(dòng)篩4、球磨機(jī)5、水罐6、制漿機(jī)7、酸罐8、調(diào)節(jié)池9、攪拌池10、藥劑罐11、堿液罐12、濃密機(jī)13、板框壓濾機(jī)14、水處理設(shè)備15。受料斗1的出口與棒條式振動(dòng)給料機(jī)2連接,棒條式振動(dòng)給料機(jī)2底部與圓振動(dòng)篩4連接,側(cè)面的出料口與滾筒洗石機(jī)3連接;圓振動(dòng)篩4底部與制漿機(jī)7連接,側(cè)面的出料口與球磨機(jī)5連接;制漿機(jī)7的出漿口與調(diào)節(jié)池9連接,調(diào)節(jié)池9頂部與酸罐8連接;調(diào)節(jié)池9出漿口與攪拌池10連接,攪拌池10的頂部與藥劑罐11和堿液罐12連接,其底部出漿口與濃密機(jī)13連接;濃密機(jī)13的上層清液排水口與水處理設(shè)備15連接,濃密機(jī)13底部出口與板框液濾機(jī)14連接;板框液濾機(jī)14的出水口與水處理設(shè)備15連接,水處理設(shè)備15凈化后的出水口與水罐6連接,水罐6經(jīng)管路與滾筒洗石機(jī)3和制漿機(jī)7相連接,滾筒洗石機(jī)3的淋洗漿液出口經(jīng)管路與制漿機(jī)7相連接。
本發(fā)明所述棒條式振動(dòng)給料機(jī)2應(yīng)將棒條間距調(diào)節(jié)至10mm,其盲板傾角0°,棒條傾角10°,振動(dòng)方向角45°,最大入料粒度400mm。
所述圓振動(dòng)篩篩網(wǎng)孔徑為2mm,篩面面積6.1m2,篩面層數(shù)2層,最大進(jìn)料邊長200mm。
本發(fā)明所述攪拌池內(nèi)部的攪拌器為雙軸攪拌,每個(gè)攪拌軸在豎直方向上的葉片分多層排布,每層水平安置3個(gè)葉片,同一攪拌軸上面的葉片尺寸大小及傾斜角度完全相同。工作過程中,一個(gè)攪拌軸做順時(shí)針旋轉(zhuǎn),另一個(gè)攪拌軸做逆時(shí)針旋轉(zhuǎn),但轉(zhuǎn)動(dòng)速度相同,扭矩相同,以形成方向相反的渦旋。
本發(fā)明所述的水處理設(shè)備可以由三級(jí)斜板沉淀池(含絮凝和助凝藥劑添加系統(tǒng))、石英砂過濾池和活性炭吸附池組成,使水質(zhì)處理后能滿足回用標(biāo)準(zhǔn)。
使用上述處理設(shè)備修復(fù)六價(jià)鉻污染土壤的工作過程如下:
將污染土經(jīng)設(shè)備裝填至受料斗后,自出料口落至棒條式振動(dòng)給料機(jī)上,在棒條式振動(dòng)給料機(jī)的振動(dòng)下,大于10mm粒徑的礫石均勻進(jìn)料至滾筒洗石機(jī),礫石在攪拌桶內(nèi)受連續(xù)螺旋葉片翻滾、推擠及礫石間的相互摩擦作用,礫石表面松散吸附的污染物被洗脫進(jìn)入淋洗漿液,然后由泵送至制漿機(jī)進(jìn)行后續(xù)處理;小于10mm粒徑的物料自棒條間的空隙落下,被分離出來,進(jìn)入圓振動(dòng)篩。
圓振動(dòng)篩篩網(wǎng)孔徑為2mm,經(jīng)振動(dòng)篩篩分后,小于2mm粒徑的物料落入制漿機(jī)進(jìn)行制漿;大于2mm粒徑的物料進(jìn)料至球磨機(jī),經(jīng)研磨后的細(xì)料自溢流口排出,其粒徑小于2mm,混合適當(dāng)?shù)乃?,然后同樣傳送至制漿機(jī)中;此時(shí),制漿機(jī)對(duì)來自圓振動(dòng)篩及球磨機(jī)的細(xì)料進(jìn)行制漿,用水來自滾筒洗石機(jī)的洗石廢水以及經(jīng)水處理設(shè)備凈化處理后的回用水。
制漿結(jié)束后,漿液經(jīng)螺桿泵泵送至調(diào)節(jié)池,調(diào)節(jié)池頂部與酸罐相連,控制酸的投加量,以調(diào)節(jié)漿液的pH值至2-4之間;充分酸化后的漿液經(jīng)螺桿泵傳送至攪拌池,同時(shí)向攪拌池內(nèi)投加多硫化鈣及亞鐵鹽的混合溶液,將酸化后漿液中的Cr(VI)還原成Cr(III),攪拌時(shí)間為60分鐘,待充分還原后,通過藥劑罐11向池內(nèi)加入穩(wěn)定化藥劑鐵鹽、鈣鹽等使?jié){液形成氫氧化鉻沉淀,并通過堿液罐12加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)拌池內(nèi)溶液pH值至6-8,再次攪拌約30分鐘后,漿液被泵送至濃密機(jī)。
濃密機(jī)利用其重力沉降作用對(duì)固液進(jìn)行分離,沉降濃縮后的底流借助安裝于濃密機(jī)內(nèi)慢速運(yùn)轉(zhuǎn)(1/3~1/5r/min)的耙的作用,使增稠的底流泥漿由濃密機(jī)底部的底流口卸出。底流口連接螺桿泵,螺桿泵將濃縮泥漿推送進(jìn)入板框液濾機(jī),對(duì)濃縮泥漿進(jìn)行壓濾脫水,水分經(jīng)濾布過濾后進(jìn)入水處理設(shè)備,粘粒壓濾成泥餅以實(shí)現(xiàn)減量化。濃密機(jī)旋停分離出的上層澄清液利用水泵抽送至水處理設(shè)備,進(jìn)行后續(xù)處理。
本發(fā)明所述的多硫化鈣及亞鐵鹽的混合溶液的配置方法是:將工業(yè)級(jí)多硫化鈣產(chǎn)品(含量45%)與七水合硫酸亞鐵(分析純,含量99%)按質(zhì)量比為4:6混合放入水中,兩物質(zhì)總和的質(zhì)量濃度為50%,攪拌均勻后隔絕空氣封存。
所述亞鐵鹽、多硫化鈣與六價(jià)鉻反應(yīng)的離子方程式為:
亞鐵鹽:Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O
多硫化鈣:Cr2O72-+3S2-+14H+=2Cr3++3S+7H2O
本發(fā)明選用穩(wěn)定化藥劑鐵鹽、氫氧化鈉等使?jié){液形成氫氧化鉻沉淀,其主要原理如下:
2Na++CrO42-→Na2CrO4 Ksp=7.1x 10-4
xFe3++yCr3++OH-→FexCry(OH)3
Cr3++OH-→Cr(OH)3
以下是本發(fā)明的具體應(yīng)用實(shí)例:
實(shí)施例1
以甘肅某鉻鹽廠為例,采用上述方法對(duì)低濃度(Cr(VI)污染濃度<1000mg/kg)鉻污染土壤進(jìn)行異位淋洗處理,具體工藝流程及修復(fù)效果如下:
經(jīng)檢測(cè),土壤pH在7.2~8.8左右,Cr(VI)污染濃度范圍為214.30~786.7mg/kg。針對(duì)這類酸溶態(tài)Cr(VI)含量的含鉻渣污染土壤,僅提供還原穩(wěn)定化藥劑無法徹底解毒,須進(jìn)行濕磨破壞渣土顆粒的物理結(jié)構(gòu),使其中的酸可溶態(tài)、可氧化態(tài)、可還原態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)被藥劑浸出后更充分的與還原藥劑反應(yīng)。
將污染土壤運(yùn)至異位處理區(qū),污染土壤進(jìn)入棒條式振動(dòng)給料機(jī),去除粒徑大于10mm的礫石。小于10mm粒徑的物料進(jìn)入圓振動(dòng)篩,其篩網(wǎng)孔徑為2mm,粒徑在2mm-10mm的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行研磨,小于2mm粒徑的物料落入制漿機(jī)制漿。經(jīng)球磨機(jī)研磨后的粉料最大粒徑約為3mm-5mm,同樣導(dǎo)送至制漿機(jī)。此處,篩分時(shí)土壤含水率不得超過30%。另外,制漿結(jié)束后,漿液經(jīng)螺桿泵泵送至調(diào)節(jié)池(高2米,直徑約3米,14m3左右容積),調(diào)節(jié)池頂部與酸罐相連,添加工業(yè)級(jí)(含量50%)硫酸100L充分?jǐn)嚢瑁箍扇苄訡r(VI)在酸性的條件下充分浸出,最佳的的pH值控制在2-4之間。充分酸化后的漿液經(jīng)螺桿泵傳送至攪拌池,同時(shí)向攪拌池內(nèi)投加多硫化鈣及亞鐵鹽的混合溶液,將酸化后漿液中的Cr(VI)還原成Cr(III),并在添加過程中取樣測(cè)試液相中的Cr(VI)濃度,當(dāng)液相Cr(VI)濃度小于0.05mg/L時(shí)停止加藥,攪拌時(shí)間為60分鐘。待充分還原后,堿液罐向池內(nèi)加入氫氧化鈉溶液250L(含量40%),將pH值調(diào)至6-8,使Cr(III)完全沉淀,再次攪拌約30分鐘,漿液被泵送至濃密機(jī),進(jìn)行固液分離;然后進(jìn)入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水和減容;板框壓濾出的污水及濃密機(jī)旋停分離出的上層澄清液,均抽送至水處理設(shè)備,進(jìn)行凈化處理。
通過采用“土壤篩分預(yù)處理—機(jī)械物理粉碎—物料酸化—Cr(VI)還原解毒—穩(wěn)定化—固液分離”工藝對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)之后,其六價(jià)鉻濃度由初始的214.30~786.7mg/kg降至1.57mg/kg—0.32mg/kg,修復(fù)后的Cr(VI)濃度不高于《場(chǎng)地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值》中住宅用地標(biāo)準(zhǔn),即30mg/Kg,且其Cr(VI)和總鉻浸出濃度分別降至<0.05mg/L及<0.15mg/L,均低于《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(暫行)(HJ/T 301-2007)中鉻渣用作路基材料和混凝土骨料時(shí)的污染控制指標(biāo)限值,即按照《固體廢物浸出毒性浸出方法—硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)制備的浸出液中Cr(VI)≤0.5mg/L,總鉻≤1.5mg/L。按照該方法修復(fù)后的土壤及其浸出液中總格及六價(jià)鉻濃度均滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)施例2
以甘肅某鉻鹽廠為例,采用上述方法對(duì)中濃度(1000mg/kg<Cr(VI)污染濃度<5000mg/kg)鉻污染土壤進(jìn)行異位淋洗處理,具體工藝流程及修復(fù)效果如下:
經(jīng)檢測(cè),土壤pH在7.2~8.8左右,Cr(VI)污染濃度范圍為1245.3~4866.5mg/kg。針對(duì)這類酸溶態(tài)Cr(VI)含量較高的含鉻渣污染土壤,僅提供還原穩(wěn)定化藥劑無法徹底解毒,須進(jìn)行濕磨破壞渣土顆粒的物理結(jié)構(gòu),使其中的酸可溶態(tài)、可氧化態(tài)、可還原態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)被藥劑浸出后更充分的與還原藥劑反應(yīng)。
將污染土壤運(yùn)至異位處理區(qū),污染土壤進(jìn)入棒條式振動(dòng)給料機(jī),去除粒徑大于10mm的礫石。小于10mm粒徑的物料進(jìn)入圓振動(dòng)篩,其篩網(wǎng)孔徑為2mm,粒徑在2mm-10mm的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行研磨,小于2mm粒徑的物料落入制漿機(jī)制漿。經(jīng)球磨機(jī)研磨后的粉料最大粒徑約為3mm-5mm,同樣導(dǎo)送至制漿機(jī)。此處,篩分時(shí)土壤含水率不得超過30%。另外,制漿結(jié)束后,漿液經(jīng)螺桿泵泵送至調(diào)節(jié)池(直徑約3米,14m3左右容積),調(diào)節(jié)池頂部與酸罐相連,添加工業(yè)級(jí)(含量50%)硫酸110L充分?jǐn)嚢瑁箍扇苄訡r(VI)在酸性的條件下充分浸出,最佳的的pH值控制在2-4之間。充分酸化后的漿液經(jīng)螺桿泵傳送至攪拌池,同時(shí)向攪拌池內(nèi)投加多硫化鈣及亞鐵鹽的混合溶液,將酸化后漿液中的Cr(VI)還原成Cr(III),并在添加過程中取樣測(cè)試液相中的Cr(VI)濃度,當(dāng)液相Cr(VI)濃度小于0.05mg/L時(shí)停止加藥,攪拌時(shí)間為60分鐘。待充分還原后,堿液罐向池內(nèi)加入氫氧化鈉溶液275L(含量40%),將pH值調(diào)至6-8,使Cr(III)完全沉淀,再次攪拌約30分鐘,漿液被泵送至濃密機(jī),進(jìn)行固液分離;然后進(jìn)入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水和減容;板框壓濾出的污水及濃密機(jī)旋停分離出的上層澄清液,均抽送至水處理設(shè)備,進(jìn)行凈化處理。
通過采用“土壤篩分預(yù)處理—機(jī)械物理粉碎—物料酸化—Cr(VI)還原解毒—穩(wěn)定化—固液分離”工藝對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)之后,其六價(jià)鉻濃度由初始的1245.3~4866.5mg/kg mg/kg降至12.67mg/kg—5.56mg/kg,修復(fù)后的Cr(VI)濃度不高于《場(chǎng)地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值》中住宅用地標(biāo)準(zhǔn),即30mg/Kg,且其Cr(VI)和總鉻浸出濃度分別降至<0.05mg/L及<0.15mg/L,均低于《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(暫行)(HJ/T 301-2007)中鉻渣用作路基材料和混凝土骨料時(shí)的污染控制指標(biāo)限值,即按照《固體廢物浸出毒性浸出方法—硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)制備的浸出液中Cr(VI)≤0.5mg/L,總鉻≤1.5mg/L。按照該方法修復(fù)后的土壤及其浸出液中總格及六價(jià)鉻濃度均滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
實(shí)施例3
以甘肅某鉻鹽廠為例,采用上述方法對(duì)高濃度(Cr(VI)污染濃度>5000mg/kg)鉻污染土壤進(jìn)行異位淋洗處理,具體工藝流程及修復(fù)效果如下:
經(jīng)檢測(cè),土壤pH在7.2~8.8左右,Cr(VI)污染濃度范圍為6734.70~17883.2mg/kg。針對(duì)這類酸溶態(tài)Cr(VI)含量較高的含鉻渣污染土壤,僅提供還原穩(wěn)定化藥劑無法徹底解毒,須進(jìn)行濕磨破壞渣土顆粒的物理結(jié)構(gòu),使其中的酸可溶態(tài)、可氧化態(tài)、可還原態(tài)及殘?jiān)鼞B(tài)被藥劑浸出后更充分的與還原藥劑反應(yīng)。
將污染土壤運(yùn)至異位處理區(qū),污染土壤進(jìn)入棒條式振動(dòng)給料機(jī),去除粒徑大于10mm的礫石。小于10mm粒徑的物料進(jìn)入圓振動(dòng)篩,其篩網(wǎng)孔徑為2mm,粒徑在2mm-10mm的物料進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行研磨,小于2mm粒徑的物料落入制漿機(jī)制漿。經(jīng)球磨機(jī)研磨后的粉料最大粒徑約為3mm-5mm,同樣導(dǎo)送至制漿機(jī)。此處,篩分時(shí)土壤含水率不得超過30%。另外,制漿結(jié)束后,漿液經(jīng)螺桿泵泵送至調(diào)節(jié)池(直徑約3米,14m3左右容積),調(diào)節(jié)池頂部與酸罐相連,添加工業(yè)級(jí)(含量50%)硫酸120L充分?jǐn)嚢?,使可溶性Cr(VI)在酸性的條件下充分浸出,最佳的的pH值控制在2-4之間。充分酸化后的漿液經(jīng)螺桿泵傳送至攪拌池,同時(shí)向攪拌池內(nèi)投加多硫化鈣及亞鐵鹽的混合溶液,將酸化后漿液中的Cr(VI)還原成Cr(III),并在添加過程中取樣測(cè)試液相中的Cr(VI)濃度,當(dāng)液相Cr(VI)濃度小于0.05mg/L時(shí)停止加藥,攪拌時(shí)間為60分鐘。待充分還原后,堿液罐向池內(nèi)加入氫氧化鈉溶液300L(含量40%),將pH值調(diào)至6-8,使Cr(III)完全沉淀,再次攪拌約30分鐘,漿液被泵送至濃密機(jī),進(jìn)行固液分離;然后進(jìn)入板框壓濾機(jī)進(jìn)行脫水和減容;板框壓濾出的污水及濃密機(jī)旋停分離出的上層澄清液,均抽送至水處理設(shè)備,進(jìn)行凈化處理。
通過采用“土壤篩分預(yù)處理—機(jī)械物理粉碎—物料酸化—Cr(VI)還原解毒—穩(wěn)定化—固液分離”工藝對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)之后,其六價(jià)鉻濃度由初始的6734.70~17883.2mg/kgmg/kg降至25.59mg/kg—10.52mg/kg,修復(fù)后的Cr(VI)濃度不高于《場(chǎng)地土壤環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)篩選值》中住宅用地標(biāo)準(zhǔn),即30mg/Kg,且其Cr(VI)和總鉻浸出濃度分別降至<0.05mg/L及<0.15mg/L,均低于《鉻渣污染治理環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范》(暫行)(HJ/T 301-2007)中鉻渣用作路基材料和混凝土骨料時(shí)的污染控制指標(biāo)限值,即按照《固體廢物浸出毒性浸出方法—硫酸硝酸法》(HJ/T 299-2007)制備的浸出液中Cr(VI)≤0.5mg/L,總鉻≤1.5mg/L。按照該方法修復(fù)后的土壤及其浸出液中總格及六價(jià)鉻濃度均滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。