一种重金属污染土壤修复淋洗剂及其制备方法与流程

2021-02-02 16:02:12|

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本发明涉及土壤修复
技术领域：
，尤其涉及一种重金属污染土壤修复淋洗剂及其制备方法。
背景技术：
：淋洗是一种经济、操作性强的土壤修复技术，且一般通过采用淋洗药剂实现减少或降低土壤中重金属污染物含量的目的。然而，目前大多数淋洗药剂存在净化能力有限、净化重金属污染物种类单一等不足，使得淋洗效果不佳，从而导致淋洗不彻底、遗漏部分重金属污染物等现象发生。因此，为了克服当前淋洗药剂存在的不足，亟需研发一种可淋洗去除不同重金属、淋洗净化能力强的淋洗剂。技术实现要素：为了解决上述技术问题，本发明提供了一种重金属污染土壤修复淋洗剂及其制备方法，可淋洗去除不同重金属、淋洗净化能力强，淋洗剂主要由可降解材料复合而成，不仅组成材料环保，且应用后无二次污染。本发明提供的技术方案如下：一种重金属污染土壤修复淋洗剂，包括：生物表面活性剂、螯合剂和去离子水；以质量份计，所述生物表面活性剂为3-4份，所述螯合剂为5-10份，所述去离子水为80-90份。本技术方案中，重金属污染土壤修复淋洗剂主要由生物表面活性剂、螯合剂和去离子水组成，各成分不仅简单且在土壤环境中会自然降解；淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，不同种类螯合剂组合不仅扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。进一步优选地，所述生物表面活性剂为槐糖脂和鼠李糖脂中的一种或两种。进一步优选地，所述螯合剂包括羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸，以质量份计，所述羟基羧酸为30-40份，所述羟氨基羧酸为20-30份，所述聚羧酸为25-40份。进一步优选地，所述羟基羧酸为柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸中的一种。进一步优选地，所述羟氨基羧酸为羟乙基乙二胺三乙酸和二羟乙基甘氨酸中的一种。进一步优选地，所述聚羧酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种。本发明提供的另一技术方案如下：一种重金属污染土壤修复淋洗剂的制备方法，包括步骤：将去离子水加入到已经预热至25-35℃的搅拌缸中，再将螯合剂添加至所述搅拌缸中，恒温搅拌30-60min，搅拌速度为500-800r/min，完成搅拌操作后得到混合液体，将所述混合液体转移至已经预热至25～35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌5-10min，转速为100-200r/min；向所述混合搅拌缸中加入生物表面活性剂，并将所述混合搅拌缸的温度升至35-45℃，恒温搅拌15-30min，转速为60-120r/min；完成混合搅拌后，冷却封装；其中，以质量份计，所述生物表面活性剂为3-4份，所述螯合剂为5-10份，所述去离子水为80-90份。本技术方案中，重金属污染土壤修复淋洗剂的制备过程简单，无需高温、高压等苛刻条件，只需加热与搅拌，使各组分复合充分、均匀。进一步优选地，所述将去离子水加入到已经预热至25-35℃的搅拌缸中，再将螯合剂添加至所述搅拌缸中，恒温搅拌30-60min，搅拌速度为500-800r/min，完成搅拌操作后得到混合液体，将所述混合液体转移至已经预热至25-35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌5-10min，转速为100-200r/min，包括步骤：按量取去离子水，分成三等份，分别加入到已经预热至25-35℃的三个搅拌缸中；将羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸分别按量添加至三个所述搅拌缸中，恒温搅拌30-60min，搅拌速度均为500-800r/min；完成搅拌操作后，将三个所述搅拌缸中的液体均转移至已经预热至25-35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌5-10min，转速为100-200r/min；其中，所述螯合剂包括羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸，以质量份计，所述羟基羧酸为30-40份，所述羟氨基羧酸为20-30份，所述聚羧酸为25-40份。进一步优选地，所述生物表面活性剂为槐糖脂和鼠李糖脂中的一种或两种。进一步优选地，所述羟基羧酸为柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸中的一种；和/或，所述羟氨基羧酸为羟乙基乙二胺三乙酸和二羟乙基甘氨酸中的一种；和/或，所述聚羧酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种。与现有技术相比，本发明的重金属污染土壤修复淋洗剂及其制备方法有益效果在于：本发明中，重金属污染土壤修复淋洗剂主要由生物表面活性剂、螯合剂和去离子水组成，各成分不仅简单且在土壤环境中会自然降解，淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，不同种类螯合剂组合不仅扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力；并且重金属污染土壤修复淋洗剂的制备过程简单，无需高温、高压等苛刻条件，只需加热与搅拌，使各组分复合充分、均匀。附图说明下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。图1是本发明重金属污染土壤修复淋洗剂的制备方法一种实施例流程图；图2是本发明重金属污染土壤修复淋洗剂的制备方法另一种实施例流程图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。作为一个具体实施例，本实施例提供了一种重金属污染土壤修复淋洗剂，包括：生物表面活性剂、螯合剂和去离子水；以质量份计，所述生物表面活性剂为3-4份，所述螯合剂为5-10份，所述去离子水为80-90份。本实施例中，重金属污染土壤修复淋洗剂主要由生物表面活性剂、螯合剂和去离子水组成，各成分不仅简单且在土壤环境中会自然降解；淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，不同种类螯合剂组合不仅扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。优选地，生物表面活性剂为槐糖脂和鼠李糖脂中的一种或两种。进一步地，螯合剂包括羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸，以质量份计，羟基羧酸为30-40份，羟氨基羧酸为20-30份，聚羧酸为25-40份。优选地，羟基羧酸为柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸中的一种或多种；羟氨基羧酸为羟乙基乙二胺三乙酸和二羟乙基甘氨酸中的一种或两种；聚羧酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种或多种。在另一实施例中，如图1所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种重金属污染土壤修复淋洗剂的制备方法，包括步骤：将去离子水加入到已经预热至25-35℃的搅拌缸中，再将螯合剂添加至所述搅拌缸中，恒温搅拌30-60min，搅拌速度为500-800r/min，完成搅拌操作后得到混合液体，将所述混合液体转移至已经预热至25～35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌5-10min，转速为100-200r/min；向所述混合搅拌缸中加入生物表面活性剂，并将所述混合搅拌缸的温度升至35-45℃，恒温搅拌15-30min，转速为60-120r/min；完成混合搅拌后，冷却封装；其中，以质量份计，所述生物表面活性剂为3-4份，所述螯合剂为5-10份，所述去离子水为80-90份。本实施例中，重金属污染土壤修复淋洗剂的制备过程简单，无需高温、高压等苛刻条件，只需加热与搅拌，使各组分复合充分、均匀。在另一实施例中，如图2所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供了一种重金属污染土壤修复淋洗剂的制备方法，包括步骤：按量取去离子水，分成三等份，分别加入到已经预热至25-35℃的三个搅拌缸中；将羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸分别按量添加至三个所述搅拌缸中，恒温搅拌30-60min，搅拌速度均为500-800r/min；完成搅拌操作后，将三个所述搅拌缸中的液体均转移至已经预热至25-35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌5-10min，转速为100-200r/min；其中，以质量份计，所述羟基羧酸为30-40份，所述羟氨基羧酸为20-30份，所述聚羧酸为25-40份；向所述混合搅拌缸中加入生物表面活性剂，并将所述混合搅拌缸的温度升至35-45℃，恒温搅拌15-30min，转速为60-120r/min；完成混合搅拌后，冷却封装；其中，以质量份计，所述生物表面活性剂为3-4份，羟基羧酸、羟氨基羧酸和聚羧酸共为5-10份，所述去离子水为80-90份。优选地，生物表面活性剂为槐糖脂和鼠李糖脂中的一种或两种。进一步地，所述羟基羧酸为柠檬酸、酒石酸和葡萄糖酸中的一种或多种；所述羟氨基羧酸为羟乙基乙二胺三乙酸和二羟乙基甘氨酸中的一种或两种；所述聚羧酸为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、水解聚马来酸酐和丙烯酸-马来酸酐共聚物中的一种或多种。应用例1重金属污染土壤修复淋洗剂以质量份计，包括：槐糖脂3.5份、螯合剂6份、去离子水90.5份；其中，螯合剂以质量份计，包括：柠檬酸35份、羟乙基乙二胺三乙酸30份、聚甲基丙烯酸35份。将90.5份去离子水分成三等份，分别加入到已经预热至25℃的三个搅拌缸中；然后将柠檬酸、羟乙基乙二胺三乙酸、聚甲基丙烯酸分别按量添加至三个搅拌缸中，恒温搅拌40min，搅拌速度均为550r/min；完成搅拌操作后，将三个搅拌缸中的液体均转移至已经预热至30℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌10min，转速为100r/min；向混合搅拌缸中加入槐糖脂，并将混合搅拌缸的温度升至35℃，恒温搅拌15min，转速为60r/min；冷却制得淋洗剂。本实施例中，淋洗剂在土壤环境中会自然降解，淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。由本应用例所制备的淋洗剂与某淋洗剂开展重金属污染土壤淋洗效果对比试验。试验步骤如下：1)在某重金属污染地块取50kg土壤，自然风干、破碎并搅拌均匀；2)取样检测土壤中重金属种类及含量，检测结果如附表1所列；附表1污染土壤重金属种类及含量检测出重金属含量(mg/kg)cd0.356hg0.851as87.58pb224.60cr1.093)取等质量两份搅拌均匀的土壤，并将按应用例1所制备的淋洗剂与某淋洗剂按相同掺量分别掺入淋洗；4)采用相同的检测方法，检测经按应用例1所制备淋洗剂和某淋洗剂淋洗后土壤中重金属含量，检测结果如附表2所示。附表2污染土壤重金属种类及含量据检测结果，可知按应用例1所制备淋洗剂不仅对某重金属污染土壤中各重金属均表现出良好的净化作用效果，而且要比某淋洗剂功能全面且净化能力强，某淋洗剂仅对pb和cr有较为显著的净化作用。应用例2重金属污染土壤修复淋洗剂以质量份计，包括：槐糖脂3份、螯合剂8份、去离子水89份；其中，螯合剂以质量份计，包括：柠檬酸36份、二羟乙基甘氨酸28份、聚丙烯酸36份。将89份去离子水分成三等份，分别加入到已经预热至25℃的三个搅拌缸中；然后将柠檬酸、二羟乙基甘氨酸、聚丙烯酸分别按量添加至三个搅拌缸中，恒温搅拌45min，搅拌速度均为650r/min；完成搅拌操作后，将三个搅拌缸中的液体均转移至已经预热至35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌15min，转速为150r/min；向混合搅拌缸中加入槐糖脂，并将混合搅拌缸的温度升至35℃，恒温搅拌25min，转速为100r/min；冷却制得淋洗剂。本实施例中，淋洗剂在土壤环境中会自然降解，淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。应用例3重金属污染土壤修复淋洗剂以质量份计，包括：鼠李糖脂3份、螯合剂10份、去离子水87份；其中，螯合剂以质量份计，包括：柠檬酸25份、羟乙基乙二胺三乙酸35份、水解聚马来酸酐40份。将87份去离子水分成三等份，分别加入到已经预热至35℃的三个搅拌缸中；然后将葡萄糖酸、二羟乙基甘氨酸、聚丙烯酸分别按量添加至三个搅拌缸中，恒温搅拌45min，搅拌速度均为650r/min；完成搅拌操作后，将三个搅拌缸中的液体均转移至已经预热至35℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌15min，转速为150r/min；向混合搅拌缸中加入鼠李糖脂，并将混合搅拌缸的温度升至40℃，恒温搅拌20min，转速为90r/min；冷却制得淋洗剂。本实施例中，淋洗剂在土壤环境中会自然降解，淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。应用例4重金属污染土壤修复淋洗剂以质量份计，包括：鼠李糖脂4份、螯合剂10份、去离子水86份；其中，螯合剂以质量份计，包括：柠檬酸38份、羟乙基乙二胺三乙酸24份、水解聚马来酸酐38份。将86份去离子水分成三等份，分别加入到已经预热至35℃的三个搅拌缸中；然后将葡萄糖酸、二羟乙基甘氨酸、聚丙烯酸分别按量添加至三个搅拌缸中，恒温搅拌60min，搅拌速度均为800r/min；完成搅拌操作后，将三个搅拌缸中的液体均转移至已经预热至45℃混合搅拌缸中，继续恒温搅拌25min，转速为150r/min；向混合搅拌缸中加入鼠李糖脂，并将混合搅拌缸的温度升至40℃，恒温搅拌20min，转速为120r/min；冷却制得淋洗剂。本实施例中，淋洗剂在土壤环境中会自然降解，淋洗剂中的生物表面活性剂成分可以将各螯合物与土壤微观颗粒有机结合，扩大了淋洗剂净化重金属污染物的种类，且也提高了淋洗剂在不同酸碱度土壤环境的适应能力。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述或记载的部分，可以参见其他实施例的相关描述。应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3

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