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多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤的原理与应用

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多硫化钙修复Cr(Ⅵ)污染土壤的原理与应用

发布日期:2018-09-10 作者:河北绿创 点击:

为探索多硫化钙修复 Cr(Ⅵ) 污染土壤的可应用性,以实际铬盐污染场地为依托,分别进行了小试、中试试验,对Cr(Ⅵ) 污染土壤的化学还原稳定化修复效果进行了总结和机理分析。结果表明:小试试验中,随着多硫化钙投加比的增加,Cr(Ⅵ) 浓度、Cr(Ⅵ) 浸出浓度、总铬浸出浓度均降低。当药剂投加比为 20% 时,各指标检测浓度均低于方法检出限。拟合分析结果表明,浸出指标的降低速率与药剂投加比相关性明显。中试试验中,药剂投加比为12%,反应15d后,Cr(Ⅵ) 浓度即降低到较低水平;反应50d 后,Cr(Ⅵ) 浓度低于方法检出限。且在适宜环境条件下,Cr(Ⅵ) 的还原产物能稳定存在。


试验方法


小试试验设计取场地污染土壤,测得Cr(Ⅵ) 浓度为3156.7mg/kg,Cr(Ⅵ) 浸出浓度为72.9mg/L,总铬浸出浓度为86.0mg /L, pH=10.2。自然风干后过 5 mm 不锈钢筛,测定筛下产品含水率,干燥保存待用。取100g上述污染土壤置于聚丙烯罐中,分别按土壤质量的0%、10%、15%、20%、30%添加 29%的多硫化钙水剂,补充蒸馏水,使土壤含水率为其饱和含水率的90% 。搅拌均匀,密封反应,在反应的第7天取样送检,分别测定Cr(Ⅵ) 浓度、Cr(Ⅵ) 浸出浓度和总铬浸出浓度。


以小试试验取得的参数为基础,进行工程实施规模的中试试验。中试范围为原厂区的铬渣堆场,铬渣堆积期间没有采取有效的环境保护措施,在多年降水淋溶作用下,场地土壤受到了严重的Cr(Ⅵ)污染,检测出Cr(Ⅵ)最高浓度达5080mg/kg,平均浓度也达4000mg/kg以上。


在场地合适位置建设原地异位修复反应池,防渗及结构按GB 18599—2001《一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准》中二类固体废物贮存考虑。挖取150m³场地污染土壤,按土壤湿重的12%添加多硫化钙水剂,补充水分至土壤饱和含水率的90%,充分搅拌均匀后密封反应,在反应的第15、30、50 天检测参数变化,考察反应效果。添加硫酸亚铁,调节土壤pH在6.0~9.0,在调节完成后第4、9、18个月进行取样检测,判断修复效果的长期稳定性。


试验结果


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1、 小试试验中Cr(Ⅵ)及TCr的浸出浓度变化


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2、 现场中试试验以及长期监测下Cr(Ⅵ) 的浓度变化


分析与结论


铬盐污染场地遗留的污染土壤,Cr(Ⅵ)浓度高、pH高、营养物质含量低,Cr(Ⅵ)还原稳定化主要依赖化学作用。小试试验中,多硫化钙对Cr(Ⅵ)浓度、Cr(Ⅵ) 浸出浓度、TCr浸出浓度均有较好的处理效果,污染物浓度降低率严格依赖于药剂投加比,当药剂投加比>20%时,3种检测指标均无检出。多硫化钙是一种高效的Cr( Ⅵ) 还原稳定化药剂,具有明确的反应机理,可进行严格的反应控制。


中试测试中,Cr(Ⅵ)最高浓度达5080mg/kg,理论药剂投加比为10.1%,实际投加比为12%。反应15d后,Cr(Ⅵ)还原率达99.9%以上,50d后,Cr(Ⅵ)无检出,还原率达到100%,实际应用效果良好,可应用于大规模生产。


Cr(Ⅵ)还原后的再氧化称为“返黄”,是铬污染场地修复治理中普遍存在的问题。中试试验中,添加药剂调节土壤pH在6~9时,18个月跟踪监测结果表明 Cr(Ⅵ)浓度持续保持在较低水平,多硫化钙处理Cr(Ⅵ)污染具有相对的长期稳定性。


本文网址:http://www.wahas1.com/news/458.html

关键词:土壤修复,环境保护,生态环境

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