重金属Pb和Cr(Ⅵ)污染土壤洗脱技术研究

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搬迁企业遗留的大片污染场地引发的环境问题备受关注,由于其范围广、危害严重而造成环境安全隐患,所以对污染场地进行修复以加快其转型利用显得尤为迫切。重金属Pb和Cr由于在工业中用途广、用量大而成为最为常见的重金属场地污染问题。本文在综述了重金属污染土壤现状和主要修复技术的基础上,以Pb和Cr6+污染土壤为研究对象,开展了搅拌洗脱和旋流洗脱两种洗脱技术以及还原-固化联合修复技术的研究。搅拌洗脱主要探究了 Pb和Cr6+污染土壤最佳洗脱条件,包括洗脱剂的种类、浓度、时间、固液比和洗脱次数,旋流洗脱主要在旋流脱附小试设备中探究了在搅拌洗脱的最佳条件下旋流洗脱是否有强化去除效果。还原-固化法主要研究了 Cr6+污染土壤还原剂和固化剂添加修复实验。首先,选用几种典型洗脱剂对不同污染负荷的Pb和Cr6+污染土壤以搅拌和旋流两种洗脱方式研究对重金属去除效果,结果显示(1)搅拌洗脱方式下,Pb污染土壤最佳洗脱剂为EDTA,其次为柠檬酸和盐酸,而几种洗脱剂对Cr6+污染土壤的洗脱效果无显著差异,各类洗脱剂间去除率差值均<15%;最佳洗脱条件下EDTA、柠檬酸、HC1对低、中、高Pb污染土壤的最高去除率分别为99%、72%和73%;由于各类洗脱剂对Cr6+污染土壤去除率无显著差异,故选用清水进行五级洗脱,累计去除率为59%,去除率较洗脱剂筛选实验中的54%,并无显著提高;(2)旋流脱附方式下,Pb的去除率得到强化,较搅拌洗脱去除率提高了 16%,二级旋流脱附后出土达标;而Cr6+去除率无显著提高,且在旋流脱附设备的溢流口富集部分细颗粒的高浓度Cr6+污染土壤;洗脱实验结果表明,针对Pb污染土壤洗脱得到了良好的修复效果,而Cr6+污染土壤去除效果较差。其次,采用还原剂焦亚硫酸钠和固化剂水泥对不同污染负荷的Cr6+污染土壤进行还原-固化实验研究,结果显示(1)在添加理论量4倍的还原剂,10%的水泥,养护10天后,土壤中Cr6+含量和浸出浓度均达标,具有良好的修复效果;(2)以实验室小试结论为基础,进行实际Cr6+污染场地的还原-固化联和修复,最终验收达标。结果表明,针对Cr6+污染土壤采用还原-固化联合修复技术可以实现修复目标,同时实际场地的成功修复也为同类Cr6+污染土壤修复工程提供了参考。
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