重金屬污染場地處置系統及方法與流程

本發明涉及一種重金屬污染場地處置系統及方法。
背景技術：
：重金屬污染土壤修復指利用物理、化學和生物的方法轉移、吸收、降解和轉化土壤中的重金屬，使其濃度或毒性風險降低到可接受的水平，滿足相應土地利用類型的要求。重金屬修復從治理途徑上可分為兩種，一種是改變重金屬在土壤中的存在形態，使其固定，降低其在環境中的遷移性和生物可利用性；另一種是從土壤中去除重金屬，使其存留濃度接近或達到土壤重金屬背景值或標準。從治理技術上可以分為物理修復技術、化學修復技術、物理化學修復技術和植物修復技術。有些技術(如電動修復)由于缺少完整的經費與工程運行參數，在污染場地修復領域的實際應用時間不長，還不能被推廣；有些技術(如玻璃化和熱解析技術)由于運行費用、技術復雜程度受到一定的影響而沒有被廣泛推廣使用。目前，常用的重金屬污染修復技術有：阻隔填埋、固化/穩定化、植物修復、土壤清洗和汞污染土壤熱解析等。這些技術都是短期內實現污染土壤治理，因而工程量大、治理成本高，是目前污染場地土壤修復行業面臨的瓶頸問題。技術實現要素：針對上述問題，本發明提供一種能消除污染場地對周圍環境的危害的重金屬污染場地處置系統及方法。為達到上述目的，本發明一種重金屬污染場地處置系統，包括用于容置被污染土壤的容置坑以及吸附土壤重金屬的植生處置層；所述容置坑底部設置有防滲層，所述容置坑的側部由內到外依次設置有初濾層和吸附層；所述容置坑的開口端設置有。進一步地，所述防滲層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述防滲層的厚度范圍為1-5cm。進一步地，所述吸附層為蜂窩活性炭復合材料，所述蜂窩活性炭復合材料的孔數范圍為100-250孔/平方英寸；所述蜂窩活性炭復合材料的厚度范圍為50-200mm。進一步地，所述初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔，網孔目數范圍為50-200目。進一步地，所述植生處置層包括種植在污染土壤中的植被以及設置在污染土壤表面的固結促生層；所述固結促生層的厚度范圍為1-5cm。進一步地，所述固結促生層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述固結促生層的厚度范圍為1-5cm。進一步地，所述植被包括蜈蚣草、大葉井口邊草、長葉甘草蕨、狹眼鳳尾蕨和、琉球鳳尾蕨中的任意一種或幾種；所述植被的種植密度范圍為30株/平方米-40株/平方米。為達到上述目的，本發明一種重金屬污染場地處置方法，所述方法包括如下步驟：一、將被污染的土壤挖出形成一容置坑；二、在步驟一中的容置坑底部噴涂防滲材料，滲透、固化后形成防滲層；三、在容置坑的側壁上有內到外依次鋪設初濾層和吸附層；四、將被污染土壤填會容置坑內；五、在步驟四中的污染土壤中種植植被，并向污染土壤的表層噴涂固結材料形成固結促生層。進一步地，所述步驟二中防滲材料為eva或聚氨酯，噴涂濃度范圍為8-20％。進一步地，所述防滲層的厚度范圍為1-5cm。進一步地，所述吸附層材料為蜂窩活性炭復合材料；所述蜂窩活性炭復合材料由活性炭、粘土和膠粘材料按照預定比例混合、焙燒制成。進一步地，所述蜂窩活性炭復合材料孔數為100-250孔/平方英寸，厚度50-200mm。進一步地，所述初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔，網孔目數范圍為50-200目。進一步地，所述步驟六噴涂的固結材料為水溶性有機高分子，包括eva或聚氨酯；噴灑的濃度范圍為3-5％；固結促生層厚度為1-5cm。本發明通過在容置坑底部的防滲層，四周活性炭滲透吸附和植生層相結合，最大限度的避免污染場地對周圍環境的危害；底部防滲層滲透系數小于10-10cm/s，可以阻止土壤滲透液對下層土壤和地下水造成污染；四周活性炭滲透吸附層可以吸附土壤滲透液中重金屬有效態，避免對周圍環境的污染；植生層，既能防治揚塵造成大氣污染，又能綠化美化環境，同時植物可以富集污染土壤中的重金屬。附圖說明圖1為本發明重金屬污染場地處置系統示意圖；圖2為本發明重金屬污染場地處置系統底部防滲層示意圖；圖3為本發明重金屬污染場地處置系統活性炭滲透吸附層正面示意圖；圖4為本發明重金屬污染場地處置系統活性炭滲透吸附層側面示意圖；圖5為本發明重金屬污染場地處置系統活性炭模塊單元示意圖；圖6為本發明重金屬污染場地處置系統植生處置層示意圖。圖中：1、防滲層；2、活性炭滲透吸附層；3、植生處置層；4、土壤顆粒；5、高分子固結體；6、活性炭模塊單元；7、初濾層；8、孔道；9、活性炭骨架；10、土壤固結促生層；11、重金屬富集植物；具體實施方式下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。實施例1結合圖1、圖2和圖6，本發明一種重金屬污染場地處置系統，包括用于容置被污染土壤的容置坑以及吸附土壤重金屬的植生處置層3；所述容置坑底部設置有防滲,1，所述容置坑的側部由內到外依次設置有初濾層7和吸附層2。作為實施例1的具體方案，結合圖2，所述防滲層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，土壤顆粒4被固結成高分子固結體5，所述防滲層的厚度范圍為1-5cm。結合圖3，吸附層2為蜂窩活性炭復合材料、包括若干活性炭模塊單元6，所述蜂窩活性炭復合材料的孔數范圍為100-250孔/平方英寸；所述蜂窩活性炭復合材料的厚度范圍為50-200mm。具體的，所述初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔8，網孔目數范圍為50-200目。具體的，所述植生處置層包括種植在污染土壤中的植被以及設置在污染土壤表面的固結促生層；所述固結促生層的厚度范圍為1-5cm。具體地，所述固結促生層10由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述固結促生層的厚度范圍為1-5cm。所述植被11包括蜈蚣草、大葉井口邊草、長葉甘草蕨、狹眼鳳尾蕨和、琉球鳳尾蕨中的任意一種或幾種；所述植被的種植密度為36株/平方米，其中相鄰兩株植被的間距為20cm。本實施例中通過滲防滲層阻止土壤滲透液對下層土壤和地下水造成污染，通過設置吸附層可以吸附土壤滲透液中重金屬有效態，避免污染土壤對周圍環境的污染；通設置表層固結植生層，既能防治揚塵造成大氣污染，又能綠化美化環境，同時植物可以富集污染土壤中的重金屬；實施例2作為實施例1的具體方案，所述防滲層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述防滲層的厚度為1cm；所述防滲層具體為向坑底噴涂涂防滲材料為eva或聚氨酯而成，噴灑濃度為3-5％；若噴涂濃度小于3％，則固結效果不好，強度低；濃度大于5％，則固結體硬度過大，不利于植物生長。吸附層為蜂窩活性炭復合材料，所述蜂窩活性炭復合材料的孔數范圍為100孔/平方英寸；所述蜂窩活性炭復合材料的厚度為50mm。其中，若孔數小于100孔/平方英寸，則孔太大，一方面強度會降低，另一方面滲透加快，不利于重金屬吸附；孔數大于250孔/平方英寸，則孔太小，容易阻塞，而且滲透性差。初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔，網孔目數為50目；其中若網孔目數小于50目，則初濾效果不好，蜂窩活性炭復合材料易阻塞，網孔目數大于200目，則阻力增加，影響滲透效果。植生處置層包括種植在污染土壤中的植被以及設置在污染土壤表面的固結促生層；所述固結促生層的厚度為1cm。所述固結促生層具體為向土壤表層噴涂固結材料是eva而成，噴灑濃度為3-5％；若噴涂濃度小于3％，則固結效果不好，強度低；濃度大于5％，則固結體硬度過大，不利于植物生長。植被包括蜈蚣草、大葉井口邊草、長葉甘草蕨、狹眼鳳尾蕨和琉球鳳尾蕨；所述植被的種植密度范圍為30株/平方米-40株/每平方米。實施例3作為實施例1的具體方案，所述防滲層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述防滲層的厚度為5cm；吸附層為蜂窩活性炭復合材料，所述蜂窩活性炭復合材料的孔數為175孔/平方英寸；所述蜂窩活性炭復合材料的厚度為125mm。初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔，網孔目數為125目。植生處置層包括種植在污染土壤中的植被以及設置在污染土壤表面的固結促生層；所述固結促生層的厚度為3cm。所述固結促生層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述固結促生層的厚度為3cm。植被為蜈蚣草；其中植被的種植密度范圍為36株/平方米，其中相鄰兩株植被的間距為20cm。實施例4作為實施例1的具體方案，所述防滲層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述防滲層的厚度為3cm；吸附層為蜂窩活性炭復合材料，所述蜂窩活性炭復合材料的孔數為250孔/平方英寸；所述蜂窩活性炭復合材料的厚度為200mm。初濾層的材質為pe、pp或尼龍；所述初濾層設置有過濾網孔，網孔目數為200目。植生處置層包括種植在污染土壤中的植被以及設置在污染土壤表面的固結促生層；所述固結促生層的厚度為5cm。所述固結促生層由eva或聚氨酯水溶性有機高分子與土壤混合而成，所述固結促生層的厚度為5cm。植被包括蜈蚣草、大葉井口邊草和琉球鳳尾蕨；所述植被的種植密度范圍為40株/每平方米；實施例5本發明一種重金屬污染場地處置方法，所述方法包括如下步驟：一、將被污染的土壤挖出形成一容置坑；二、在步驟一中的容置坑底部噴涂防滲材料，滲透、固化后形成防滲層；三、在容置坑的側壁上有內到外依次鋪設初濾層和吸附層；四、將被污染土壤填會容置坑內；五、在步驟四中的污染土壤中種植植被，并向污染土壤的表層噴涂固結材料形成固結促生層。實施例6結合圖1至圖6，作為實施例5的具體方案，本實施例中對砷污染場地進行處置，其污染面積為200m2(20m*10m)；污染深度為5.5m；處置方法如下：首先將污染場地開挖，挖深3m，在開挖處底部噴涂15％濃度親水性聚氨酯，噴涂量5l/m2，滲透到土壤中，并固化成高分子固結體5，固結土壤顆粒4，做防滲層1，防滲層厚度3.1cm。待一周土壤固結干化后，再在開挖坑穴四周鋪設活性炭模塊單元6構建活性炭復合材料滲透吸附層2，活性炭滲透吸附層厚度為10cm，孔數為180孔/平方英寸，并在滲透吸附層外鋪一層初濾層7，網孔目數為100目，防止土壤顆粒堵塞活性炭滲透吸附層孔道8；最后再將原土填回原處，在場地表面種植重金屬富集能力強的蜈蚣草、大葉井口邊草和長葉甘草蕨11，種植密度為20cm*20cm。噴涂4％濃度的親水性聚氨酯，噴涂量為3l/m2，固結表層土壤，形成土壤固結促生層10，固結促生層厚度為1.3cm。本實施例中治理前后污染場地內土壤取樣砷(as)測試，結果見表1；治理前后污染場地周圍取土樣和地下水樣砷(as)測試，結果如表2所示。本實施例還設置有一比較例，比較例中對污染程度相同的砷污染場地進行處置，其污染面積為200m2(20m*10m)；污染深度為5.5m；處置方法如下：首先將污染場地開挖，挖深3m，在開挖處底部鋪設膨潤土，再鋪設土工膜構建防滲層，防滲層厚度為3cm，再將原土填回原處，在場地表面種植重金屬富集能力強的蜈蚣草、大葉井口邊草和長葉甘草蕨，種植密度為30株/平方米。治理前后污染場地內土壤取樣砷(as)測試，結果見表1；治理前后污染場地周圍取土樣和地下水樣砷(as)測試，結果如表2所示。表1單位：mg/l處理前處理后6個月后實施例60.320.01比較例0.320.28注：土壤采用硫酸-硝酸法(hj/t299-2007)浸提。表2單位：mg/l注：土壤采用硫酸-硝酸法(hj/t299-2007)浸提。通過對比實施例6和比較例可知，經過本發明的系統處置重金屬污染場地可以快速有效地防止污染場地對周圍環境的危害，同時處置成本低，又有綠化效果。而比較例采用防滲和種植植物措施并沒有起到很好阻隔和降低土壤修復的效果。以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術領域：
的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。當前第1頁12