一種重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及污染場(chǎng)地修復(fù)技術(shù)和環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種重金屬污染場(chǎng) 地注漿修復(fù)劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，場(chǎng)地性質(zhì)的變更日益頻繁，一些工業(yè)用地由 于老城區(qū)的擴(kuò)大而轉(zhuǎn)變?yōu)榫用駞^(qū)，一些工業(yè)用地因企業(yè)搬迀、買賣等變?yōu)椴煌猛镜墓I(yè) 用地，為了避免因場(chǎng)地污染而可能帶來的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，這些土地在流轉(zhuǎn)或者變更用途時(shí)必須 進(jìn)行場(chǎng)地評(píng)估和污染修復(fù)，而重金屬污染場(chǎng)地因其污染嚴(yán)重，危害大，存量多而備受重視。
[0003] 注漿法又稱高壓注漿法，是地下防滲，土層加固的常見施工方法之一，目前因其施 工方便，修復(fù)效果好，施工成本低的特征而被應(yīng)用到污染場(chǎng)地的修復(fù)過程。污染場(chǎng)地的注漿 修復(fù)法是將漿體狀的修復(fù)劑，在高壓條件下，經(jīng)管道注入污染場(chǎng)地的土層，重金屬與漿體修 復(fù)劑反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)重金屬的固定化、穩(wěn)定化、無害化。
[0004] 重金屬污染場(chǎng)地常用的修復(fù)方法有植物修復(fù)法、微生物修復(fù)法、客土法和化學(xué)修 復(fù)法，植物修復(fù)法和微生物修復(fù)法雖然修復(fù)費(fèi)用較低，但是其修復(fù)周期長(zhǎng)，效果不夠穩(wěn)定， 在實(shí)際應(yīng)用過程中受到極大制約?？屯练ㄊ鞘褂梦词芪廴镜耐寥赖奶鎿Q受重金屬污染土壤 的方法，從而實(shí)現(xiàn)土地功能的恢復(fù)，但其處理費(fèi)用昂貴，且在重金屬污染土壤轉(zhuǎn)運(yùn)過程中存 在較大的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)?；瘜W(xué)修復(fù)法是一種價(jià)格相對(duì)低廉、修復(fù)效果高效穩(wěn)定的一種重金屬污 染場(chǎng)地修復(fù)方法，目前在重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)中應(yīng)用較為廣泛。
[0005] 生物質(zhì)活性炭因其成本低廉，且具有多孔、高比表面積、大量的表面負(fù)電荷以及高 電荷密度的特性，對(duì)重金屬離子有很好的吸附固定作用。海泡石和膨潤(rùn)土廉價(jià)易得，對(duì)重金 屬離子具有廣泛的固定效果。
[0006] 目前重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)劑存在的問題主要有：1)目前的重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)劑 大多含有水硬性或高硬度物質(zhì)，在注漿修復(fù)時(shí)易造成管道和設(shè)備結(jié)垢、堵塞，加大施工成 本;2)目前的重金屬污染場(chǎng)地修復(fù)劑通過磷酸根、碳酸根與重金屬離子發(fā)生沉淀和共沉淀 實(shí)現(xiàn)重金屬離子的固定，當(dāng)場(chǎng)地土壤中的pH發(fā)生較大變化時(shí)，重金屬離子容易從固定體系 中發(fā)生返溶現(xiàn)象，重新對(duì)場(chǎng)地造成污染。3)部分重金屬修復(fù)劑以鋼渣、電廠渣等工業(yè)廢棄物 為原料以降低成本，這些物質(zhì)本身含有一定量的重金屬，在一定的條件下有可能出現(xiàn)反滲 現(xiàn)象，加劇場(chǎng)地的重金屬污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑 及其制備方法。
[0008] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的： 一種重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑，由粉末預(yù)混料和現(xiàn)場(chǎng)混配液組成，按質(zhì)量百分比計(jì)， 粉末預(yù)混料與現(xiàn)場(chǎng)混配液質(zhì)量比為3: 7~4:6;其中，粉末預(yù)混料的質(zhì)量百分組成為:生物質(zhì) 活性炭粉15~40%，改性海泡石粉10~40%，膨潤(rùn)土粉10~45%，稻殼粉10~25%;現(xiàn)場(chǎng)混配液為碳 酸氫銨水溶液，碳酸氫銨的質(zhì)量百分比濃度為10~20%。進(jìn)一步的，所述的生物質(zhì)活性炭粉由 以下方法制備:首先，收集城市生活污水處理廠剩余污泥，經(jīng)脫水除雜后，保持含水率在80~ 85%，以氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，在炭化爐中經(jīng)700~820°C炭化20~30min即得到生物質(zhì)活性炭，經(jīng)粉碎 后，過50目篩即得到生物質(zhì)活性炭粉。進(jìn)一步的，所述的改性海泡石粉為鹽酸改性海泡石 粉，由以下方法制備：以海泡石原礦（主要化學(xué)成分按質(zhì)量百分比計(jì)：Si0 2 52~55%，CaO、 MgO 23~35%41203、？6203^60 4~8%)為原料，球磨后過100目篩，浸泡于質(zhì)量百分比濃度為5 ~8%的稀鹽酸中50min，自然干燥后即得到鹽酸改性海泡石，經(jīng)粉碎后，過100目篩即得到改 性海泡石粉。進(jìn)一步的，所述的膨潤(rùn)土粉為過100目篩所得的膨潤(rùn)土粉，其主要化學(xué)成分按 質(zhì)量百分比計(jì)：Si〇2 65~68%，Al2〇3、Fe2〇3 12~17%，〇3〇、]\%0、1(2〇、恥2〇4.5~5.5%。進(jìn)一步的， 所述的稻殼為水稻加工廢棄物，經(jīng)粉碎后，過50目篩所得的稻殼粉。
[0009] 上述的一種重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑的制備方法，包括以下步驟:步驟1)制備 生物質(zhì)活性炭粉:收集城市污染處理廠剩余污泥，經(jīng)脫水除雜后，保持含水率在80~85%，以 氮?dú)鉃楸Ｗo(hù)氣，在炭化爐中經(jīng)700~820°C炭化20~30min即得到生物質(zhì)活性炭，經(jīng)粉碎后，過 50目篩即得到生物質(zhì)活性炭粉。步驟2)制備改性海泡石粉:將海泡石原礦球磨后過100目 篩，浸泡于質(zhì)量百分比濃度為5~8%的稀鹽酸中50min，自然干燥后即得到鹽酸改性海泡石， 經(jīng)粉碎后，過100目篩即得到改性海泡石粉。步驟3)制備膨潤(rùn)土粉:將膨潤(rùn)土原礦球磨后過 100目篩，即得膨潤(rùn)土粉。步驟4)制備稻殼粉:將收集的稻殼用10目粗篩除去土、稻草后進(jìn)行 粉碎，過50目篩，即得稻殼粉。步驟5)制備粉末預(yù)混料:將步驟1)、2)、3)、4)所制備的原料按 質(zhì)量百分比計(jì)(生物質(zhì)活性炭粉15~40%，改性海泡石粉10~40%，膨潤(rùn)土粉10~45%，稻殼粉10~ 25%)均勻混合后備用，得到粉末預(yù)混料。步驟6)制備現(xiàn)場(chǎng)混配液:現(xiàn)場(chǎng)混配液為質(zhì)量濃度為 10~20%的碳酸氫銨水溶液。步驟7)重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑的制備:將步驟5)所制備的 粉末預(yù)混料與步驟6)所制備的現(xiàn)場(chǎng)混配液按質(zhì)量配比3:7~4:6混合攪拌均勻，得到具有良 好流動(dòng)性的漿體，即得到重金屬污染場(chǎng)地注漿修復(fù)劑。
[0010] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1.本發(fā)明利用利用各種配方成分的特定 功效，通過各成分的協(xié)同作用，達(dá)到固定污染場(chǎng)地中的重金屬的目的，降低污染場(chǎng)地中重金 屬的活性和生態(tài)有效性，可有效修復(fù)以 2+、2112+、？132+、0(12+、附2+-種或多種重金屬所造成的 場(chǎng)地污染。2.本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，原料廉價(jià)易得，無外來重金屬，安全可靠。3.本發(fā)明施工方 便，施工過程易于管理，管道、設(shè)備不易結(jié)垢、阻塞。
【附圖說明】
[0011] 圖1~10為本發(fā)明應(yīng)用例1中注漿修復(fù)的5個(gè)點(diǎn)位0. lm、0.7m深度的土層長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān) 測(cè)結(jié)果。
[0012] 圖1為注漿修復(fù)后點(diǎn)位1在0. lm深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖2為注漿修復(fù)后點(diǎn)位1在0.7m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖3為注漿修復(fù)后點(diǎn)位2在0.1m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖4注漿修復(fù)后點(diǎn)位2在0.7m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖5注漿修復(fù)后點(diǎn)位3在0. lm深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖6注漿修復(fù)后點(diǎn)位3在0.7m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖7為注漿修復(fù)后點(diǎn)位4在0.1m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖8為注漿修復(fù)后點(diǎn)位4在0.7m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖9為注漿修復(fù)后點(diǎn)位5在0.1m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律； 圖10為注漿修復(fù)后點(diǎn)位5在0.7m深度土層中重金屬含量隨時(shí)間變化規(guī)律。
【具體實(shí)施