一種鉻污染土壤可滲透反應墻墻體復合配方及應用方法與流程
1.本發明屬于環境保護領域，特別是涉及到一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法。
背景技術：
2.我國是世界鉻鹽生產大國，鉻及其化合物在冶金工業、電鍍行業、制革、印染等行業得到廣泛應用。鉻鹽生產所產生的鉻渣被排放進入環境，嚴重污染土壤和地下水，并且對動植物和人體健康造成極大的危害。因鉻與土壤礦物結合緊密等特點，鉻的無害化處理難度較大。因而如何有效控制及治理土壤鉻等重金屬污染，改善土壤質量，是一項非常重要且緊迫的工作。
3.鉻污染的修復技術發展到現在主要分為兩大類，一類是按照污染場地處置地點進行的分類，主要包括原位修復技術和異位修復技術。另一類是根據修復原理進行的分類，修復原理主要有兩條：一是降低污染，即改變鉻在土壤中的存在形態，將cr(vi)還原成毒性較小cr(iii)，降低其在環境中的遷移能力和生物可利用性；二是去除污染，如用清洗、回灌等技術將重金屬變為易遷移的形態，再收集淋洗液中的重金屬，或利用植物、微生物吸收土壤中重金屬后再將植物割除焚燒等，最終達到去除土壤中鉻污染的方法。
4.淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術是根據cr(vi)易溶于水的特性，通過場地淋洗使土壤中的cr(vi)溶入水中，并隨水流進入可滲透反應墻(prb)。在反應墻中cr(vi)與治理藥劑發生還原反應、固化反應等化學反應，生成穩定的cr(iii)固體鹽類。被淋洗的土壤cr(vi)大量減少得到有效治理。
5.本發明是一種可滲透反應墻(prb)的墻體制作復合配方及應用方法。采用原場地土壤為主要原料，以還原劑、固化劑為添加劑建設可滲透反應墻，形成有梯度層次的布局。通過場地噴淋，土壤中的六價鉻隨水流進入反應墻，與反應墻中的還原物質反應并形成沉淀固體，沉積在反應墻外層得到固化，由于濃差效應土壤中的六價鉻逐漸游離匯集于反應墻并被還原，從而使土壤中的六價鉻濃度降低，達到綜合治理的目的。
技術實現要素：
6.本發明所要解決的技術問題為：提供一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法。
7.可滲透反應墻(prb)墻體制作復合配方及應用方法，其特征在于：
8.復合配方組成
9.組成一、主體材料。鉻污染土壤為待治理污染場地土壤，是可滲透反應墻(prb)墻體制作復合配方的主體材料。根據污染場地污染程度，一般待治理土壤中六價鉻cr(vi)含量為500-5000mg/kg。以滲透性效果好的砂性土壤為宜。土壤占墻體建造材料的質量百分比為50-80％。
10.組成二、還原劑。為基本組成材料，包括硫鐵礦粉(必選項)、零價鐵粉、硫酸亞鐵其
中的2-3種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。
11.組成三、固化劑。為基本組成材料，包括活性炭、草木灰、生石灰其中的2-3種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。
12.組成四、添加劑。為可選材料，包括秸稈、硅土、沸石粉、殼聚糖粉、膨潤土、高嶺土、凹凸棒土其中的2-7種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。
13.復合配方必須包含土壤、還原劑和固化劑成分，添加劑為可選材料，其組成具體配方根據待治理土壤的理化性能指標及污染程度確定。
14.應用方法步驟
15.步驟一、脫水。將制作可滲透反應墻(prb)墻體的鉻污染土壤從場地中挖出運至晾曬場地，晾曬至土壤含水量≤5％；
16.步驟二、篩分。將晾曬后的土壤過篩，采用5mm孔徑篩網，篩上土壤回填，篩下細顆粒土壤作為墻體制作材料備用；
17.步驟三、攪拌。將土壤材料送入攪拌機，按照配方比例分別加入還原劑、固化劑及添加劑(可選項)，攪拌均勻后作為墻體材料備用；
18.步驟四、裝填。在建墻位置建設可滲透反應墻(prb)框架結構。將墻體材料倒入結構內部壓實，完成可滲透反應墻(prb)的建造。
19.經過上述步驟建造的可滲透反應墻(prb)，可在淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術中應用。通過淋洗工藝，治理場地土壤中所含六價鉻cr(vi)溶入水中。在水流通過可滲透反應墻(prb)時，水中所含六價鉻cr(vi)與墻體配方材料發生化學反應并生成固體物質固化在墻內，cr(vi)還原為cr(iii)，透過反應墻的水達標排放，從而實現建設可滲透反應墻(prb)的目的。
20.所述的步驟一中脫水也可以采用烘干等其他技術手段使土壤含水量≤5％。
21.所述的步驟三中攪拌時間等參數由實驗室試驗確定。
22.所述的步驟四中可滲透反應墻(prb)框架結構由透水材料砌筑。
23.通過上述技術方案，本發明可以帶來如下有益效果：
24.1.可提供一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法。
25.2.就地取材。建設可滲透反應墻(prb)主體材料為治理場地土壤，在治理場地土壤同時墻體內土壤也同時被治理，實現了低成本建設。
26.3.配方構成靈活。根據具體場地土壤特點，可實時改變配方組成，提高治理效率。
27.4.具有長效性。由配方制成的可滲透反應墻(prb)可長期應用于治理場地的土壤，使治理效果更加徹底。
28.5.資源綜合利用。還原劑硫鐵礦粉可采用礦山的尾礦資源，
29.6.工藝過程簡單，易于推廣。
30.適應性：
31.適應于透水性較強的砂性土壤。
附圖說明
32.下面結合說明書附圖及具體實施方式對本發明作進一步的說明：
33.圖1為本發明用復合配方制作滲透反應墻(prb)工藝流程圖。
具體實施方式
34.下面結合附圖和實施例作進一步的詳細說明。
35.實施例1
36.一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方，包括以下成分：
37.表1 實例1復合配方成分及含量
38.序號成分類別含量％1鉻污染土壤主體材料60.02硫鐵礦粉還原劑8.03零價鐵粉還原劑6.04硫酸亞鐵還原劑6.05活性炭固化劑3.06草木灰固化劑3.07生石灰固化劑3.08秸稈添加劑3.09硅土添加劑3.010膨潤土添加劑3.011凹凸棒土添加劑2.0
39.一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法，包括以下步驟：
40.a、脫水。將鉻污染土壤從場地中挖出運至晾曬場地，晾曬至土壤含水量1.5％；
41.b、篩分。將晾曬后的土壤過篩，采用5mm孔徑篩網，篩上土壤回填，篩下細顆粒土壤作為墻體制作材料備用；
42.c、攪拌。將土壤材料送入攪拌機，按照配方比例分別加入還原劑、固化劑及添加劑，控制攪拌時間30min，攪拌均勻后作為墻體材料備用；
43.d、裝填。在建墻位置采用聚合物纖維混凝土透水材料建設可滲透反應墻(prb)框架結構。將墻體材料倒入結構內部壓實，完成可滲透反應墻(prb)的建造。
44.e、采用上述配方工藝，經過淋洗-可滲透反應墻(prb)技術處理后，治理土壤含六價鉻cr(vi)由749.0mg/kg降至28.0mg/kg，六價鉻cr(vi)去除率96.86％。透過反應墻的水均達標排放。
45.實施例2
46.一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方，包括以下成分：
47.表2 實例2復合配方成分及含量
[0048][0049][0050]
一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法，包括以下步驟：
[0051]
a、脫水。將鉻污染土壤從場地中挖出運至晾曬場地，晾曬至土壤含水量3.5％；
[0052]
b、篩分。將晾曬后的土壤過篩，采用5mm孔徑篩網，篩上土壤回填，篩下細顆粒土壤作為墻體制作材料備用；
[0053]
c、攪拌。將土壤材料送入攪拌機，按照配方比例分別加入還原劑、固化劑及添加劑，控制攪拌時間20min，攪拌均勻后作為墻體材料備用；
[0054]
d、裝填。在建墻位置采用聚合物纖維混凝土透水材料建設可滲透反應墻(prb)框架結構。將墻體材料倒入結構內部壓實，完成可滲透反應墻(prb)的建造。
[0055]
e、采用上述配方工藝，經過淋洗-可滲透反應墻(prb)技術處理后，治理土壤含六價鉻cr(vi)由1100.0mg/kg降至96.0mg/kg，六價鉻cr(vi)去除率91.27％。透過反應墻的水均達標排放。
[0056]
顯然，本發明的上述實施例僅僅是為了清楚地說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。
技術特征：
1.一種鉻污染土壤可滲透反應墻墻體復合配方及應用方法，其特征在于：復合配方組成組成一、主體材料。鉻污染土壤為待治理污染場地土壤，是可滲透反應墻(prb)墻體制作復合配方的主體材料。根據污染場地污染程度，一般待治理土壤中六價鉻cr(vi)含量為500-5000mg/kg。以滲透性效果好的砂性土壤為宜。土壤占墻體建造材料的質量百分比為50-80％。組成二、還原劑。為基本組成材料，包括硫鐵礦粉(必選項)、零價鐵粉、硫酸亞鐵其中的2-3種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。組成三、固化劑。為基本組成材料，包括活性炭、草木灰、生石灰其中的2-3種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。組成四、添加劑。為可選材料，包括秸稈、硅土、沸石粉、殼聚糖粉、膨潤土、高嶺土、凹凸棒土其中的2-7種，單個成分加入量為墻體建造材料的質量百分比為2-10％。總體還原劑加入量為墻體建造材料的質量百分比為4-20％。復合配方必須包含土壤、還原劑和固化劑成分，添加劑為可選材料，其組成具體配方根據待治理土壤的理化性能指標及污染程度確定。應用方法步驟步驟一、脫水。將制作可滲透反應墻(prb)墻體的鉻污染土壤從場地中挖出運至晾曬場地，晾曬至土壤含水量≤5％；步驟二、篩分。將晾曬后的土壤過篩，采用5mm孔徑篩網，篩上土壤回填，篩下細顆粒土壤作為墻體制作材料備用；步驟三、攪拌。將土壤材料送入攪拌機，按照配方比例分別加入還原劑、固化劑及添加劑(可選項)，攪拌均勻后作為墻體材料備用；步驟四、裝填。在建墻位置建設可滲透反應墻(prb)框架結構。將墻體材料倒入結構內部壓實，完成可滲透反應墻(prb)的建造。經過上述步驟建造的可滲透反應墻(prb)，可在淋洗-可滲透反應墻(prb)處理技術中應用。通過淋洗工藝，治理場地土壤中所含六價鉻cr(vi)溶入水中。在水流通過可滲透反應墻(prb)時，水中所含六價鉻cr(vi)與墻體配方材料發生化學反應并生成固體物質固化在墻內，cr(vi)還原為cr(iii)，透過反應墻的水達標排放，從而實現建設可滲透反應墻(prb)的目的。2.根據權利要求1所述的復合配方組成，其特征在于：所述的配方包括主體材料、還原劑、固化劑、添加劑四部分，其中添加劑為可選項，其他三部分為必選項。3.根據權利要求1所述的復合配方組成，其特征在于：主體材料為鉻污染土壤；還原劑為硫鐵礦粉或硫鐵礦粉與零價鐵粉、硫酸亞鐵的任意組成；固化劑為活性炭、草木灰、生石灰任意兩項以上(含兩項)組成；添加劑為秸稈、硅土、沸石粉、殼聚糖粉、膨潤土、高嶺土、凹凸棒土任意兩項以上(含兩項)組成。4.根據權利要求1所述的應用方法步驟，其特征在于：所述的步驟一中脫水也可以采用烘干等其他技術手段使土壤含水量≤5％。
5.根據權利要求1所述的應用方法步驟，其特征在于：所述的步驟三中攪拌時間等參數由實驗室試驗確定。6.根據權利要求1所述的應用方法步驟，其特征在于：所述的步驟四中可滲透反應墻(prb)框架結構由透水材料砌筑。
技術總結
本發明公開了一種針對六價鉻污染土壤采用淋洗-可滲透反應墻(PRB)處理技術的墻體制作復合配方及應用方法，屬于環境保護領域。用鉻污染土壤作為主體材料，硫鐵礦粉、零價鐵粉、硫酸亞鐵作為還原劑，活性炭、草木灰、生石灰作為固化劑，秸稈、硅土、沸石粉、殼聚糖粉、膨潤土、高嶺土、凹凸棒土作為添加劑，通過不同比例組分，獲得墻體制作復合配方。鉻污染土壤通過晾曬、篩分后，細粒干土壤進入攪拌機，加入配方材料攪拌，獲得墻體制作材料。將制作材料填裝至可滲透反應墻框架結構、壓實，完成可滲透反應墻的建造。該配方發明可實現就地取材，建設成本低。配方構成靈活，具有長效性。綜合利用礦山的尾礦硫鐵礦粉資源，工藝過程簡單，易于推廣。廣。廣。
