一种铬污染土壤可渗透反应墙墙体复合配方及应用方法与流程
1.本发明属于环境保护领域，特别是涉及到一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法。
背景技术：
2.我国是世界铬盐生产大国，铬及其化合物在冶金工业、电镀行业、制革、印染等行业得到广泛应用。铬盐生产所产生的铬渣被排放进入环境，严重污染土壤和地下水，并且对动植物和人体健康造成极大的危害。因铬与土壤矿物结合紧密等特点，铬的无害化处理难度较大。因而如何有效控制及治理土壤铬等重金属污染，改善土壤质量，是一项非常重要且紧迫的工作。
3.铬污染的修复技术发展到现在主要分为两大类，一类是按照污染场地处置地点进行的分类，主要包括原位修复技术和异位修复技术。另一类是根据修复原理进行的分类，修复原理主要有两条：一是降低污染，即改变铬在土壤中的存在形态，将cr(vi)还原成毒性较小cr(iii)，降低其在环境中的迁移能力和生物可利用性；二是去除污染，如用清洗、回灌等技术将重金属变为易迁移的形态，再收集淋洗液中的重金属，或利用植物、微生物吸收土壤中重金属后再将植物割除焚烧等，最终达到去除土壤中铬污染的方法。
4.淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术是根据cr(vi)易溶于水的特性，通过场地淋洗使土壤中的cr(vi)溶入水中，并随水流进入可渗透反应墙(prb)。在反应墙中cr(vi)与治理药剂发生还原反应、固化反应等化学反应，生成稳定的cr(iii)固体盐类。被淋洗的土壤cr(vi)大量减少得到有效治理。
5.本发明是一种可渗透反应墙(prb)的墙体制作复合配方及应用方法。采用原场地土壤为主要原料，以还原剂、固化剂为添加剂建设可渗透反应墙，形成有梯度层次的布局。通过场地喷淋，土壤中的六价铬随水流进入反应墙，与反应墙中的还原物质反应并形成沉淀固体，沉积在反应墙外层得到固化，由于浓差效应土壤中的六价铬逐渐游离汇集于反应墙并被还原，从而使土壤中的六价铬浓度降低，达到综合治理的目的。
技术实现要素：
6.本发明所要解决的技术问题为：提供一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法。
7.可渗透反应墙(prb)墙体制作复合配方及应用方法，其特征在于：
8.复合配方组成
9.组成一、主体材料。铬污染土壤为待治理污染场地土壤，是可渗透反应墙(prb)墙体制作复合配方的主体材料。根据污染场地污染程度，一般待治理土壤中六价铬cr(vi)含量为500-5000mg/kg。以渗透性效果好的砂性土壤为宜。土壤占墙体建造材料的质量百分比为50-80％。
10.组成二、还原剂。为基本组成材料，包括硫铁矿粉(必选项)、零价铁粉、硫酸亚铁其
中的2-3种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。
11.组成三、固化剂。为基本组成材料，包括活性炭、草木灰、生石灰其中的2-3种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。
12.组成四、添加剂。为可选材料，包括秸秆、硅土、沸石粉、壳聚糖粉、膨润土、高岭土、凹凸棒土其中的2-7种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。
13.复合配方必须包含土壤、还原剂和固化剂成分，添加剂为可选材料，其组成具体配方根据待治理土壤的理化性能指标及污染程度确定。
14.应用方法步骤
15.步骤一、脱水。将制作可渗透反应墙(prb)墙体的铬污染土壤从场地中挖出运至晾晒场地，晾晒至土壤含水量≤5％；
16.步骤二、筛分。将晾晒后的土壤过筛，采用5mm孔径筛网，筛上土壤回填，筛下细颗粒土壤作为墙体制作材料备用；
17.步骤三、搅拌。将土壤材料送入搅拌机，按照配方比例分别加入还原剂、固化剂及添加剂(可选项)，搅拌均匀后作为墙体材料备用；
18.步骤四、装填。在建墙位置建设可渗透反应墙(prb)框架结构。将墙体材料倒入结构内部压实，完成可渗透反应墙(prb)的建造。
19.经过上述步骤建造的可渗透反应墙(prb)，可在淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术中应用。通过淋洗工艺，治理场地土壤中所含六价铬cr(vi)溶入水中。在水流通过可渗透反应墙(prb)时，水中所含六价铬cr(vi)与墙体配方材料发生化学反应并生成固体物质固化在墙内，cr(vi)还原为cr(iii)，透过反应墙的水达标排放，从而实现建设可渗透反应墙(prb)的目的。
20.所述的步骤一中脱水也可以采用烘干等其他技术手段使土壤含水量≤5％。
21.所述的步骤三中搅拌时间等参数由实验室试验确定。
22.所述的步骤四中可渗透反应墙(prb)框架结构由透水材料砌筑。
23.通过上述技术方案，本发明可以带来如下有益效果：
24.1.可提供一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法。
25.2.就地取材。建设可渗透反应墙(prb)主体材料为治理场地土壤，在治理场地土壤同时墙体内土壤也同时被治理，实现了低成本建设。
26.3.配方构成灵活。根据具体场地土壤特点，可实时改变配方组成，提高治理效率。
27.4.具有长效性。由配方制成的可渗透反应墙(prb)可长期应用于治理场地的土壤，使治理效果更加彻底。
28.5.资源综合利用。还原剂硫铁矿粉可采用矿山的尾矿资源，
29.6.工艺过程简单，易于推广。
30.适应性：
31.适应于透水性较强的砂性土壤。
附图说明
32.下面结合说明书附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明：
33.图1为本发明用复合配方制作渗透反应墙(prb)工艺流程图。
具体实施方式
34.下面结合附图和实施例作进一步的详细说明。
35.实施例1
36.一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方，包括以下成分：
37.表1 实例1复合配方成分及含量
38.序号成分类别含量％1铬污染土壤主体材料60.02硫铁矿粉还原剂8.03零价铁粉还原剂6.04硫酸亚铁还原剂6.05活性炭固化剂3.06草木灰固化剂3.07生石灰固化剂3.08秸秆添加剂3.09硅土添加剂3.010膨润土添加剂3.011凹凸棒土添加剂2.0
39.一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法，包括以下步骤：
40.a、脱水。将铬污染土壤从场地中挖出运至晾晒场地，晾晒至土壤含水量1.5％；
41.b、筛分。将晾晒后的土壤过筛，采用5mm孔径筛网，筛上土壤回填，筛下细颗粒土壤作为墙体制作材料备用；
42.c、搅拌。将土壤材料送入搅拌机，按照配方比例分别加入还原剂、固化剂及添加剂，控制搅拌时间30min，搅拌均匀后作为墙体材料备用；
43.d、装填。在建墙位置采用聚合物纤维混凝土透水材料建设可渗透反应墙(prb)框架结构。将墙体材料倒入结构内部压实，完成可渗透反应墙(prb)的建造。
44.e、采用上述配方工艺，经过淋洗-可渗透反应墙(prb)技术处理后，治理土壤含六价铬cr(vi)由749.0mg/kg降至28.0mg/kg，六价铬cr(vi)去除率96.86％。透过反应墙的水均达标排放。
45.实施例2
46.一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方，包括以下成分：
47.表2 实例2复合配方成分及含量
[0048][0049][0050]
一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法，包括以下步骤：
[0051]
a、脱水。将铬污染土壤从场地中挖出运至晾晒场地，晾晒至土壤含水量3.5％；
[0052]
b、筛分。将晾晒后的土壤过筛，采用5mm孔径筛网，筛上土壤回填，筛下细颗粒土壤作为墙体制作材料备用；
[0053]
c、搅拌。将土壤材料送入搅拌机，按照配方比例分别加入还原剂、固化剂及添加剂，控制搅拌时间20min，搅拌均匀后作为墙体材料备用；
[0054]
d、装填。在建墙位置采用聚合物纤维混凝土透水材料建设可渗透反应墙(prb)框架结构。将墙体材料倒入结构内部压实，完成可渗透反应墙(prb)的建造。
[0055]
e、采用上述配方工艺，经过淋洗-可渗透反应墙(prb)技术处理后，治理土壤含六价铬cr(vi)由1100.0mg/kg降至96.0mg/kg，六价铬cr(vi)去除率91.27％。透过反应墙的水均达标排放。
[0056]
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
技术特征：
1.一种铬污染土壤可渗透反应墙墙体复合配方及应用方法，其特征在于：复合配方组成组成一、主体材料。铬污染土壤为待治理污染场地土壤，是可渗透反应墙(prb)墙体制作复合配方的主体材料。根据污染场地污染程度，一般待治理土壤中六价铬cr(vi)含量为500-5000mg/kg。以渗透性效果好的砂性土壤为宜。土壤占墙体建造材料的质量百分比为50-80％。组成二、还原剂。为基本组成材料，包括硫铁矿粉(必选项)、零价铁粉、硫酸亚铁其中的2-3种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。组成三、固化剂。为基本组成材料，包括活性炭、草木灰、生石灰其中的2-3种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。组成四、添加剂。为可选材料，包括秸秆、硅土、沸石粉、壳聚糖粉、膨润土、高岭土、凹凸棒土其中的2-7种，单个成分加入量为墙体建造材料的质量百分比为2-10％。总体还原剂加入量为墙体建造材料的质量百分比为4-20％。复合配方必须包含土壤、还原剂和固化剂成分，添加剂为可选材料，其组成具体配方根据待治理土壤的理化性能指标及污染程度确定。应用方法步骤步骤一、脱水。将制作可渗透反应墙(prb)墙体的铬污染土壤从场地中挖出运至晾晒场地，晾晒至土壤含水量≤5％；步骤二、筛分。将晾晒后的土壤过筛，采用5mm孔径筛网，筛上土壤回填，筛下细颗粒土壤作为墙体制作材料备用；步骤三、搅拌。将土壤材料送入搅拌机，按照配方比例分别加入还原剂、固化剂及添加剂(可选项)，搅拌均匀后作为墙体材料备用；步骤四、装填。在建墙位置建设可渗透反应墙(prb)框架结构。将墙体材料倒入结构内部压实，完成可渗透反应墙(prb)的建造。经过上述步骤建造的可渗透反应墙(prb)，可在淋洗-可渗透反应墙(prb)处理技术中应用。通过淋洗工艺，治理场地土壤中所含六价铬cr(vi)溶入水中。在水流通过可渗透反应墙(prb)时，水中所含六价铬cr(vi)与墙体配方材料发生化学反应并生成固体物质固化在墙内，cr(vi)还原为cr(iii)，透过反应墙的水达标排放，从而实现建设可渗透反应墙(prb)的目的。2.根据权利要求1所述的复合配方组成，其特征在于：所述的配方包括主体材料、还原剂、固化剂、添加剂四部分，其中添加剂为可选项，其他三部分为必选项。3.根据权利要求1所述的复合配方组成，其特征在于：主体材料为铬污染土壤；还原剂为硫铁矿粉或硫铁矿粉与零价铁粉、硫酸亚铁的任意组成；固化剂为活性炭、草木灰、生石灰任意两项以上(含两项)组成；添加剂为秸秆、硅土、沸石粉、壳聚糖粉、膨润土、高岭土、凹凸棒土任意两项以上(含两项)组成。4.根据权利要求1所述的应用方法步骤，其特征在于：所述的步骤一中脱水也可以采用烘干等其他技术手段使土壤含水量≤5％。
5.根据权利要求1所述的应用方法步骤，其特征在于：所述的步骤三中搅拌时间等参数由实验室试验确定。6.根据权利要求1所述的应用方法步骤，其特征在于：所述的步骤四中可渗透反应墙(prb)框架结构由透水材料砌筑。
技术总结
本发明公开了一种针对六价铬污染土壤采用淋洗-可渗透反应墙(PRB)处理技术的墙体制作复合配方及应用方法，属于环境保护领域。用铬污染土壤作为主体材料，硫铁矿粉、零价铁粉、硫酸亚铁作为还原剂，活性炭、草木灰、生石灰作为固化剂，秸秆、硅土、沸石粉、壳聚糖粉、膨润土、高岭土、凹凸棒土作为添加剂，通过不同比例组分，获得墙体制作复合配方。铬污染土壤通过晾晒、筛分后，细粒干土壤进入搅拌机，加入配方材料搅拌，获得墙体制作材料。将制作材料填装至可渗透反应墙框架结构、压实，完成可渗透反应墙的建造。该配方发明可实现就地取材，建设成本低。配方构成灵活，具有长效性。综合利用矿山的尾矿硫铁矿粉资源，工艺过程简单，易于推广。广。广。
