隨著工業(yè)的發(fā)展及城市化進(jìn)程的推進(jìn)，采礦、電鍍、冶煉、煤炭燃燒等人類活動(dòng)致使土壤重金屬污染成為當(dāng)今危害最嚴(yán)重、分布最廣泛的主要環(huán)境問題之一，并引起世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。土壤重金屬污染具有污染范圍廣、污染隱蔽性持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、不可逆性等特點(diǎn)，能夠通過食物鏈傳遞并富集，對(duì)人體健康造成極大的威脅，重金屬污染土壤的修復(fù)及治理刻不容緩。

　　經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展，國(guó)際已發(fā)展多種重金屬污染土壤修復(fù)技術(shù)，主要分為物理修復(fù)技術(shù)、化學(xué)修復(fù)技術(shù)和生物修復(fù)技術(shù)，包括填埋法、化學(xué)淋洗、固化 / 穩(wěn)定化技術(shù)、電化學(xué)修復(fù)、植物修復(fù)、玻璃化法等?；瘜W(xué)淋洗是一種通過添加水或淋洗修復(fù)制劑將污染物從固相轉(zhuǎn)移至液相中去，從而達(dá)到清潔土壤的目的。土壤淋洗法按處理土壤的位置可以分為原位土壤淋洗技術(shù)和異位土壤淋洗技術(shù)兩類，原位淋洗技術(shù)對(duì)于均質(zhì)、水力傳導(dǎo)系數(shù)大于10-3cm/s的多孔隙、滲透性土壤中污染物具有較高的分離與去除效率，但修復(fù)過程中無法控制淋洗液流動(dòng)方向，易破壞土壤結(jié)構(gòu)，造成地下水污染。異位淋洗技術(shù)是將污染土壤挖掘后，用水或淋洗劑清洗去除土壤中污染物，再處理含有污染物的淋洗廢液，處理后的清潔土壤則直接回填。異位化學(xué)淋洗具有適用性高、對(duì)污染物濃度不敏感、操作簡(jiǎn)單、規(guī)范性強(qiáng)、修復(fù)周期短、修復(fù)成本低等特點(diǎn)，已成為重金屬污染土壤修復(fù)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的實(shí)用價(jià)值。

　　土壤中重金屬的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及其生物有效性主要受到土壤顆粒大小及其組成影響。相比于大粒徑土壤，小粒徑土壤顆粒比表面積大，且往往含有粘土礦物、土壤有機(jī)質(zhì)及鐵氧化物、錳氧化物等吸附載體，因此更易富集重金屬元素。然而化學(xué)淋洗適用條件為有機(jī)質(zhì)含量較低的粗顆粒土壤的洗滌，通常情況下對(duì)粉粘粒土壤中重金屬的去除效果不甚理想，因此土壤細(xì)顆粒的分離及細(xì)粒土壤中重金屬的洗脫是現(xiàn)今的研究熱點(diǎn)之一。物理篩分技術(shù)能夠?qū)⑽廴疚锔患礁◇w積的介質(zhì)中，常作為土壤預(yù)處理手段與其他修復(fù)技術(shù)聯(lián)用用以降低污染土壤的處理量。

　　目前，我國(guó)學(xué)者對(duì)淋洗技術(shù)的研究多集中于淋洗劑的篩選、多元淋洗劑復(fù)配及全粒徑污染土壤淋洗條件優(yōu)化等方面，且多停留于實(shí)驗(yàn)室研究階段，而將篩分技術(shù)與化學(xué)淋洗聯(lián)合修復(fù)不同粒徑重金屬污染土壤的研究鮮有報(bào)道，關(guān)于不同粒徑土壤顆粒淋洗修復(fù)效果及其影響因素的研究尚未涉及，砷及重金屬共存的復(fù)合污染土壤淋洗修復(fù)集成工藝體系的建立仍然缺失。

　　為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種砷和重金屬污染土壤異位分級(jí)淋洗修復(fù)成套工藝，可針對(duì)不同粒徑土壤顆粒開展土壤淋洗修復(fù)，同時(shí)解決了淋洗液回收、再生及循環(huán)利用的難題。

　　1、技術(shù)方案是 ：

　　提供了一種砷和重金屬污染土壤異位分級(jí)淋洗修復(fù)成套工藝，具體包括以下步驟 ：

　　(1) 磁力分選 ：經(jīng)挖掘、破碎后的土壤投放至干式磁選機(jī)中，根據(jù)磁化率的不同提取并回收含磁性的目標(biāo)金屬 ；

　　(2) 動(dòng)力篩分 ：磁力分選后剩余土壤直接送入多級(jí)高頻振動(dòng)篩，篩分成石塊石礫、粗顆粒土壤、細(xì)顆粒土壤三個(gè)粒級(jí) ；

　　(3) 清水沖洗 ：篩分得到的石塊石礫上附著的污染物含量較少，經(jīng)清水沖洗后直接作為建筑材料使用 ；

　　(4) 粗粒土壤淋洗 ：粒徑較大的土壤粗顆粒投放至一級(jí)淋洗攪拌設(shè)備中，通過電機(jī)帶動(dòng)攪拌槳對(duì)土壤顆粒與淋洗液進(jìn)行機(jī)械攪拌，使其充分混合并反應(yīng) ；

　　(5) 細(xì)粒土壤淋洗 ：粒徑較小的土壤細(xì)顆粒進(jìn)入二級(jí)淋洗攪拌設(shè)備，洗滌過程如步驟 (4) 所述 ；

　　(6) 固液分離 ：淋洗攪拌處理后的泥漿經(jīng)泥漿泵抽提至多級(jí)旋分裝置進(jìn)行固液分離 ；

　　(7) 廢液處理 ：經(jīng)水力旋流器溢流出得到淋洗廢液依次通過混凝池、沉淀池、砂濾池，對(duì)其進(jìn)行絮凝沉淀及雜質(zhì)濾除處理，后經(jīng)由活性炭吸附柱凈化后置于貯存池中儲(chǔ)存待用 ；

　　(8) 淋洗劑再生 ：在淋洗劑調(diào)節(jié)槽內(nèi)調(diào)節(jié)處理后的淋洗劑濃度、pH 等主要參數(shù)進(jìn)行淋洗劑再生并回用 ；

　　(9) 污泥處置 ：經(jīng)水力旋流器沉砂得到的泥漿經(jīng)由泥漿泵抽提至泥水分離裝置進(jìn)行脫水處理，并通過添加穩(wěn)定化劑對(duì)土壤中的重金屬進(jìn)行固定。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (1) 中提取并回收的目標(biāo)金屬為鋅、鎳、鐵、錳或者貴重金屬中的一種或幾種。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (2) 中多級(jí)高頻振動(dòng)篩將污染土壤篩分成三級(jí)，一級(jí)篩網(wǎng)去除大于 2mm 的石塊石礫直接進(jìn)入清水沖洗桶，二級(jí)篩網(wǎng)去除 0.25-2mm 的粗顆粒土壤，二級(jí)篩網(wǎng)篩下物為小于 0.25mm 的洗顆粒土壤，0.25-2mm 及小于 0.25mm 的土壤顆粒分別進(jìn)入步驟 (4) 和 (5) 中洗滌，根據(jù)不同粒徑土壤顆粒最佳淋洗方式開展土壤淋洗修復(fù)。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (4) 淋洗攪拌設(shè)備中淋洗劑與污染土壤的液固比為 4-10 ：1。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (4)、(5) 中的淋洗攪拌設(shè)備中設(shè)有攪拌槳，由電機(jī)控制其轉(zhuǎn)速及時(shí)間，具體地，攪拌槳轉(zhuǎn)速為 30-45rmp，攪拌時(shí)間為 30-40min，淋洗設(shè)備中淋洗溫度、攪拌速率及淋洗時(shí)間等參數(shù)均可調(diào)節(jié)，有利于淋洗工藝的調(diào)整。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (7) 中經(jīng)泥水分離出的淋洗廢液進(jìn)入混凝池，通過攪拌裝置及池底曝氣裝置使反應(yīng)更加充分，再進(jìn)入沉淀池中沉淀 30min 左右后自上而下排至砂濾池去除雜質(zhì)，處理后的液體以自流式方式經(jīng)過活性炭吸附柱進(jìn)行二次處理。

　　進(jìn)一步地，所述步驟 (8) 中調(diào)節(jié)淋洗液 pH 的試劑選用鹽酸或氫氧化鈉溶液。

　　2、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)在于 ：

　　本發(fā)明針對(duì)重金屬污染場(chǎng)地不同粒徑土壤的修復(fù)治理，具有操作簡(jiǎn)單、易于實(shí)現(xiàn)、可控性強(qiáng)、適用范圍廣、處理效率高、資源節(jié)約等特點(diǎn)，同時(shí)解決了淋洗液再生及循環(huán)利用的難題，且提取及回收的土壤重金屬可供后續(xù)資源化利用，可用于污染場(chǎng)地土壤的工程修復(fù)。

　　3、附圖說明

　　圖 1 為本發(fā)明一種砷和重金屬污染土壤異位分級(jí)淋洗修復(fù)成套工藝流程圖 ；

　　圖 2 為處理后土壤中重金屬的去除效率。