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砷污染土壤層間離子交換穩定修復技術

所屬領域: 土壤污染防治
地      區: 廣西
成  熟 度: 推廣階段
關  鍵 詞: 砷污染 離子交換
合作方式: 其他合作方式 ,其他合作方式
信息來源: 2020年綠色“一帶一路”技術
技術持有方: 廣西博世科環??萍脊煞萦邢薰?/td>
點  擊 數: 362

我要對接

基本信息

技術概述

基本原理: 砷污染土壤層間離子交換穩定修復技術,是利用我司自主研發的具有層狀結構的新型穩定化材料,實現污染土壤中砷穩定的技術。該穩定化材料主要以鐵化合物、鎂化合物、鈣化合物為原材料,在一定條件下反應生成層狀結構的多金屬氫氧化物,對土壤的陰離子型污染物具有良好的選擇吸附性。 根據砷在土壤里以三價或五價的(亞)砷酸鹽等陰離子形式存在的性質,該穩定化材料對砷的穩定作用原理為: 1、pH調節:將土壤pH調整到6~9范圍內,以有利于穩定化材料與砷反應; 2、層間離子交換:材料層間Cl-、NO3-、SO2- 4等陰離子通過靜電引力以及氫鍵與層板相結合作用,與土壤溶液中AsO3- 4、H2AsO- 3進行離子交換,將(亞)砷酸根固定在材料層間; 3、共沉淀:材料表面游離的Ca2+、Mg2+、Fe3+通過沉淀與共沉淀作用與土壤溶液中的砷酸根結合生成類似臭蔥石(FeAsO4)等結構穩定的沉淀物,將砷穩定在土壤之中。 該技術主要是通過調節土壤pH、材料層間離子交換與共沉淀的協同作用,實現砷污染土壤的穩定化修復。

技術優勢

國內同類型的其他穩定化技術,如以含鐵材料為主的穩定技術,某些鐵(氫) 氧化物和鐵鹽的過量加入會導致土壤酸化以及植物鐵中毒現象; 單一含鐵材料的加入在穩定化砷的同時,也有可能會活化其它重金屬( Pb、Cr、Cd等)。以粉煤灰、赤泥等工業廢棄物為穩定劑的穩定技術,可能會引進新的重金屬或其他有害物質,導致二次污染等問題。
而本技術以由鐵化合物、鎂化合物、鈣化合物為原材料,按一定比例組成,在一定條件下反應生成層狀結構物質,對陰離子型污染物具有良好的選擇吸附性,具有如下優勢:
1、通過調節土壤pH,利用材料層間離子交換與共沉淀的協同作用,使砷的毒性和遷移性均得以降低;
2、材料抗生物降解且滲透性低,具有長期穩定特性;
3、工藝成熟,適用性強:對不同地區及不同污染濃度的含砷污染土壤均可通過調整配方達到顯著穩定效果,在我國多地已有多個成功應用案例,技術工藝已成熟,且修復工藝(穩定、養護)簡單,易操作;
4、經濟高效:材料來源廣,價格經濟實惠,單位處理成本為250-700元,同比節約藥劑成本10%-20%;修復效果顯著,穩定化率均達到95%以上;
5、推廣應用基礎好:我司自主研發的技術與產品在國內成功進行應用,并遠銷東盟、東歐、西非、南美等海外市場,具有強大的綜合實力,有能力做好“一帶一路”的技術服務。

適用范圍
適用于礦產開采、金屬冶煉、砷品化工等行業產生的砷污染土壤/廢渣/尾砂的穩定化處理。
市場前景

本技術是博世科自主研發的新型穩定化技術,目前已成功應用于國內10多個含砷污染的工礦場地項目中,主要分布在廣西、湖南、云南等地,適用于有色金屬礦山、選礦廠、冶煉廠、砷品化工廠等含砷工礦業污染場地的廢渣/尾礦/污染土壤的原位/異位穩定化修復,在中國西南部具有相當成熟的修復經驗,在國內西南地區占有一定量的市場份額。該技術修復效果顯著,修復后的土壤重金屬浸出濃度滿足相關標準的限值要求,并且材料與污染土壤混勻度較好,使用成本相較于國內同類技術節約藥劑成本約10%-20%。

應用案例

案例名稱:河池市大平、上木板洞、卡房歷史遺留砒霜廠治理項目

案例概述:項目投資金額2840.61萬元,其中固化/穩定化費用為1484.1萬元。

技術詳情

一、技術指標及使用條件

(一)技術指標

工藝參數:破碎后土壤顆粒最大的尺寸不大于2cm;穩定化材料中鐵:鎂摩爾質量比為1:6~1:3,穩定化材料添加量為土壤質量的2%~8%;穩定化過程土壤含水率保持在25%~35%之間,土壤pH值在6~9范圍;穩定化后養護3~7天。

修復效果:穩定化率達95%以上,砷浸出濃度可低于《地表水環境質量標準》(GB3838—2002)Ⅲ類限值。

運行成本:土壤修復處理成本為250-700元/噸。

環境影響:無廢氣、廢水產生,環境友好。

(二)條件要求

該技術適用場地及土質范圍廣,可適用于目前所有礦產開采、金屬冶煉、砷品化工等行業產生的砷污染土壤/廢渣/尾砂的穩定化處理。

(三)典型規模

單臺設備典型處理規模:20 t/h、30 t/h、40 t/h。

二、關鍵設備及運行管理

(一)主要設備

關鍵設備主要為ALLU破碎篩分斗、一體化混合攪拌設備等。

(二)運行管理

預處理破碎篩分單元由人工配合設備進行,以達到設備進料粒徑要求和去除物料鋼筋等雜物;后續處理段可在設備上設定藥劑及水分配合比參數,運行過程無需人工干預;養護轉運需要轉運設備及人工配合采樣檢測。

三、投資效益分析

(以河池市大平、上木板洞、卡房歷史遺留砒霜廠治理項目為例)

(一)投資情況

項目投資金額2840.61萬元,其中固化/穩定化費用為1484.1萬元。

(二)運行費用

單位修復費用平均為265.86元/m3土。

(三)效益分析

1、經濟效益分析

(1)本技術穩定劑單位用量0.032-0.144噸/m3土,單位運行成本為250-700元,,相比于其他同類型修復技術,本技術的穩定化藥劑成本平均約減少10%-20%,具有經濟高效的優勢。

(2)技術的材料配方可以根據土壤的基本性質、污染程度以及要達到的修復目標進行適當調整優化,能最大限度地節約穩定劑成本。

2、環境效益分析

(1)在實施過程中,有效阻隔場地廢渣或他人對周邊環境的持續污染,恢復場地植被,改善周邊的生態環境質量,帶來了顯著的環境效益。

(2)修復過程無廢氣、廢水產生,修復材料環境友好。

四、推廣與應用示范情況

(一)推廣情況

砷污染土壤層間離子交換穩定修復技術,采用的穩定化材料以鐵化合物、鎂化合物、鈣化合物為原材料,按一定比例組成,在一定條件下反應生成層狀結構物質,對陰離子型污染物具有良好的選擇吸附性,通過調節土壤pH,利用材料層間離子交換與共沉淀的協同作用,將砷穩定在土壤之中,有效阻止土壤砷的遷移、擴散。本技術是博世科自主研發的新型穩定化技術,目前已成功應用于國內10多個含砷污染的工礦場地項目中,主要分布在廣西、湖南、云南等地,適用于有色金屬礦山、選礦廠、冶煉廠、砷品化工廠等含砷工礦業污染場地的廢渣/尾礦/污染土壤的原位/異位穩定化修復,在中國西南部具有相當成熟的修復經驗,在國內西南地區占有一定量的市場份額。該技術修復效果顯著,修復后的土壤重金屬浸出濃度滿足相關標準的限值要求,并且材料與污染土壤混勻度較好,使用成本相較于國內同類技術節約藥劑成本約10%-20%。

(二)應用情況

1、主要用戶名錄

2、用戶意見

南丹縣環境保護局認為砷污染土壤層間離子交換穩定修復技術為南丹縣帶來了顯著的環境效益,有效阻隔駱馬砷品化工廠遺留舊址污染場地等場地的尾礦廢渣對周邊環境的持續污染,恢復場地植被,改善周邊的生態環境質量。修復后土壤合格達標且可實現資源化利用,場地再利用性等方面符合相關要求,是一種安全、環保、經濟、可行的場地修復技術,予以肯定。

五、專利及獲獎情況

(一)專利情況

(二)獲獎情況

入選中國環境保護產業協會發布的《重點環境保護實用技術》,2019年。

六、技術服務方式

本技術的設計、實施、技術配套、售后服務等可全部由廣西博世科環??萍脊煞萦邢薰惊毩⒉僮?,高效、規范的工作保證項目保質保量地完成。公司有專人負責售后服務,能夠為客戶提供最佳的售后服務。

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