[发明专利]一种污染土壤中重金属铜的稳定化处理方法

说明书

技术领域

本发明属于重金属污染土壤治理技术领域，具体涉及一种污染土壤中重金属铜的稳定化处理方法。

背景技术

随着近年对环境标准要求的提高以及重金属污染土壤治理技术的发展，污泥土壤中重金属污染的治理方法受到越来越多的关注。由于重金属本身的特性以及土壤组分对重金属的作用，在一定的条件下可以通过特定的技术，使土壤中的重金属稳定化，降低重金属的活性，实现土壤的重金属污染的控制和治理。通常情况下采用化学药剂进行稳定化的效果较好，但化学试剂法较大程度地改变了土壤的组分甚至酸碱度，从长远来看对土壤的影响较大。微波辐射稳定化技术与化学药剂相比，无论从操作简易程度、成本、后期影响，还是从其实际应用的效果来衡量，都具有显著的优势。有关土壤中重金属污染的微波稳定化处理问题，国内外学者虽有不少研究，但观点并不一致，包括微波功率的选择、微波作用时间的控制、反应气氛等主要影响参数等方面都存在显著差别。近年来，研究重点是添加剂的选择、针对的重金属种类、影响重金属稳定化效果的主要影响参数的控制等。

迄今为止，国内外均没有关于利用铁丝作为添加剂，应用微波辐射稳定化污染土壤中的重金属铜的研究报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低、效果良好的污染土壤中重金属铜的稳定化处理方法。

本发明提出的污染土壤中重金属铜的稳定化处理方法，具体步骤如下：

(1)重金属铜污染土壤的预处理

取重金属铜污染的土壤，在室温下阴凉处自然风干、研磨过筛(如过40目筛)，将筛分后的干土壤置于石英容器内，将若干根直径小于1mm且长度与容器高度大致相等的铁丝竖直插入土壤中，使铁丝呈环形均匀排列，并使铁丝与铁丝及铁丝与容器壁保持不接触，同时铁丝的两端消除尖角以保持光滑，从而避免尖端放电；

(2)利用微波辐射重金属铜污染土壤

将步骤(1)含有已经插入铁丝的污染土壤的石英容器置于微波仪内，在10-100ml/min氮气保护气氛下，启动微波作用于污染土壤，控制微波的功率为200-800w，同时控制微波作用的时间为5-20min；

(3)经微波辐射后土壤的后处理

在步骤(2)结束后，停止微波辐射，调节氮气流量，使污染土壤在1-10ml/min氮气中自然冷却至室温，将铁丝从污染土壤取出，用适量盐酸洗涤以再次使用；将土壤转移至另一容器，通过毒性浸出程序测定其中铜的稳定化效率。

本发明中，步骤(1)中所述铁丝为3-8根，且直径为0.28-0.90mm。

本发明中，步骤(2)中所述微波作用的时间为10-20分钟。

本发明采用了新型的微波处理技术对污染土壤中的重金属铜进行稳定化处理，实现了重金属铜污染土壤的治理，具有成本低、工艺简单、操作简便以及环保的优点。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合技术方案和附图，详细说明本发明具体实施方式。

实施例1：

(1)取重金属铜污染土壤，置于阴凉干燥处15天风干、研磨后过40目筛，将筛分后的干土壤置于石英容器内，竖直插入3根直径为0.28mm的铁丝，使铁丝呈环形排列；

(2)将上述石英容器置于微波仪内，在50ml/min氮气气氛下，启动微波，控制微波功率为560w，并执行20min的微波作用时间；

(3)停止微波作用，调节氮气流量为5ml/min，使土壤在此氮气氛中自然冷却到室温，将铁丝从污染土壤取出，用适量盐酸洗涤以再次使用；将土壤转移至另一容器，通过USEPA的1311毒性浸出程序进行测定分析，铜的稳定化效率在70％以上。

实施例2：

(1)取重金属铜污染土壤，置于阴凉干燥处15天风干、研磨后过40目筛，将筛分后的干土壤置于石英容器内，竖直插入3根直径为0.45mm的铁丝，使铁丝呈环形排列；

(2)将上述石英容器置于微波仪内，在50ml/min氮气气氛下，启动微波，控制微波功率为700w，并执行20min的微波作用时间；

(3)停止微波作用，调节氮气流量为5ml/min，使土壤在此氮气氛中自然冷却到室温，将铁丝从污染土壤取出，用适量盐酸洗涤以再次使用；将土壤转移至另一容器，通过USEPA的1311毒性浸出程序进行测定分析，铜的稳定化效率近70％。