处理六价铬污染建筑垃圾的方法转让专利

申请号 : CN202310299453.8

文献号 : CN116329261B

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发明人 : 孟庆强李绍华葛义陈俊华刘红雷岳勇杨博文辛国臣王开春

申请人 : 中化环境修复(上海)有限公司中蓝连海设计研究院有限公司

摘要 :

本发明涉及固体废物处理领域,公开了处理六价铬污染建筑垃圾的方法。该方法包括:(1)将六价铬污染建筑垃圾和起泡剂以及任选的水混合,得到第一固液混合物,进行第一超声,然后除去起泡剂;(2)将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾,和还原剂以及任选的水混合,得到第二固液混合物,并进行浸泡;其中,至少部分时间的浸泡,在第二超声下进行。采用该方法,能够获得较好的六价铬去除效果,并且无需特意增大药剂用量或延长浸泡时间,处理效率更高。

权利要求 :

1.一种处理六价铬污染建筑垃圾的方法,其特征在于,该方法包括:(1)将六价铬污染建筑垃圾和起泡剂以及任选的水混合,得到第一固液混合物,进行第一超声,然后除去起泡剂;

其中,所述起泡剂为磺酸盐型阴离子表面活性剂,所述磺酸盐型阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠;

所述第一固液混合物中的液体中,起泡剂的质量浓度为3‑5wt%;六价铬污染建筑垃圾和起泡剂的质量用量比为1:(0.01‑0.09);

第一超声的条件包括:频率为20‑25kHz,功率为0.15‑0.25W/g第一固液混合物,时间为

30‑45min;

(2)将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾,和还原剂以及任选的水混合,得到第二固液混合物,并进行浸泡;

第二超声的条件包括:频率为20‑25kHz,功率为0.15‑0.25W/g第二固液混合物,时间为

45‑90min;

其中,所述浸泡的方式为:将第二固液混合物先在第二超声下浸泡,然后关闭第二超声,再浸泡至结束。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,步骤(1)中,所述六价铬污染建筑垃圾的块径≤

3cm;

和/或,所述六价铬污染建筑垃圾中的六价铬的质量含量为20‑1000mg/kg。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(1)中,所述六价铬污染建筑垃圾的块径≤2cm;

和/或,所述六价铬污染建筑垃圾中的六价铬的质量含量为40‑500mg/kg。

4.根据权利要求2所述的方法,其中,步骤(1)中,除去起泡剂的方式包括:将第一超声后的物料进行固液分离,然后将所得固相和水混合,并进行第三超声,然后将第三超声后的物料,再次进行固液分离。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其中,在进行步骤(2)之前,该方法还包括:将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和水混合,并调节使得混合物的pH为4‑5,然后进行固液分离。

6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(2)中,步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和还原剂的质量用量比为1:(0.01‑0.1);

和/或,所述还原剂选自硫酸亚铁、硫代硫酸钠、硫化钠和硫化钾中的至少一种。

7.根据权利要求1或2所述的方法,其中,步骤(2)中,所述浸泡的时间为20‑72h;

和/或,所述浸泡在pH≤5的条件下进行。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,该方法还包括:将步骤(2)处理后的物料进行固液分离。

说明书 :

处理六价铬污染建筑垃圾的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及固体废物处理领域,具体涉及一种处理六价铬污染建筑垃圾的方法。

背景技术

[0002] 六价铬污染主要来源于铬盐、电镀等行业,跑冒滴漏的六价铬通常会随地下水、地表水迁移,造成生产企业场地污染。六价铬为黄色物质,具有强氧化性,为吞入性毒物/吸入性极毒物,皮肤接触可能导致过敏,更可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌,对环境有持久危险性。六价铬污染场地治理中不仅需要对污染土壤进行处置,设备及构建筑物拆除产生的污染建筑垃圾同样需要重视。由于六价铬水溶性强,六价铬会随雨水、冲洗水等在毛细作用下沿建构筑物墙面向上攀升,并在长期浸泡作用下通过孔隙渗透到建筑材料内部,逐年富集,使墙体表面及内部呈现黄色。建筑垃圾中的六价铬会在特定条件下向环境释放,因此六价铬污染建筑垃圾具有高危害性。
[0003] 如何使六价铬无害化,是六价铬污染建筑垃圾消纳处置的关键。现有的六价铬无害化技术中,浸洗是常用方法之一,主要是利用清水或化学药剂(如酸、碱、硫酸亚铁、多硫化钙)溶液对建筑垃圾进行浸泡处理。建筑垃圾表面的六价铬易于去除,但渗入建筑垃圾内部的六价铬难以除去,使修复难以达标。并且,建筑垃圾内部未除尽的六价铬还会缓慢渗出,出现“返黄”现象(即修复后的固态六价铬污染介质经过一段时间存放后表面出现六价铬,呈黄色)。为将六价铬去除至达标,通常需要增大还原剂用量,延长浸泡时间,采取这种措施,会增大药剂用量,降低处理效率,对于六价铬含量较高的建筑垃圾却仍难以获得较好的去除效果。
[0004] 因此,需要开发一种能够适合于处理六价铬污染建筑垃圾的、药剂用量少、效率较高、去除效果更好的处理方法。

发明内容

[0005] 本发明的目的是为了克服现有技术存在的上述问题,提供一种处理六价铬污染建筑垃圾的方法,采用该方法,能够获得较好的六价铬去除效果,并且无需特意增大药剂用量或延长浸泡时间,处理效率更高。
[0006] 为了实现上述目的,本发明提供一种处理六价铬污染建筑垃圾的方法,该方法包括:
[0007] (1)将六价铬污染建筑垃圾和起泡剂以及任选的水混合,得到第一固液混合物,进行第一超声,然后除去起泡剂;
[0008] (2)将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾,和还原剂以及任选的水混合,得到第二固液混合物,并进行浸泡;
[0009] 其中,至少部分时间的浸泡,在第二超声下进行。
[0010] 通过上述技术方案,能够获得较好的六价铬去除效果,且无需特意增大药剂用量或延长浸泡时间。对于本发明的方法处理后的建筑垃圾,再进行六价铬含量测定或浸出实验,检测不到六价铬或检测值非常低,说明本发明的方法,不仅能够充分除去建筑垃圾表面的六价铬,对于渗入建筑垃圾内部的六价铬也能获得较好的去除效果。本发明的方法,能够在较短的时间内使六价铬污染的建筑垃圾达到修复要求,或者在相同的时间内明显提高六价铬去除效果。

具体实施方式

[0011] 在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0012] 本发明提供一种处理六价铬污染建筑垃圾的方法,该方法包括:
[0013] (1)将六价铬污染建筑垃圾和起泡剂以及任选的水混合,得到第一固液混合物,进行第一超声,然后除去起泡剂;
[0014] (2)将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾,和还原剂以及任选的水混合,得到第二固液混合物,并进行浸泡;
[0015] 其中,至少部分时间的浸泡,在第二超声下进行。
[0016] 对于六价铬污染建筑垃圾的处理,传统的技术往往采用清水或化学药剂直接浸泡建筑垃圾的方式,然而,渗入建筑垃圾内部的六价铬较难除去,因此通常又采用增大药剂用量或者延长浸泡时间的方式来提高去除效果。然而,这样的处理方式不仅药剂用量大,成本高,而且时间长,效率低,去除效果仍难以令人满意。但本发明的发明人在研究中发现,如果采用本发明提供的上述方式,先对六价铬污染建筑垃圾进行步骤(1)的前处理,再采用还原剂还原的方式,不仅能够充分去除建筑垃圾表面和渗入内部的铬,而且无需特意增大药剂用量或延长浸泡时间,成本更低,效率更高。并且,由于已经充分去除了渗入建筑垃圾内部的六价铬,还避免了传统方式处理后的建筑垃圾后期的“返黄”现象。上述分步处理的方式,还能够将起泡剂、硫酸亚铁等分开使用,起泡剂可以回收以重复使用,节省了处理成本,还降低了后续废水处理的难度。
[0017] 其中,所述建筑垃圾可以为水泥块、砌块或砖块等的形式。
[0018] 根据本发明,为了进一步提高六价铬的去除效果,优选的,所述六价铬污染建筑垃圾的块径为≤3cm。其中,可以通过过筛的方式获得具有目标块径的建筑垃圾,例如,取能够通过筛孔大小为3cm的筛子的物料,即可认为上述物料的块径≤3cm。更优选的,所述六价铬污染建筑垃圾的块径≤2cm(如可以取能够通过筛孔大小为2cm的筛子的物料)。一般地,从污染场地获得的六价铬污染建筑垃圾的块径大于上述范围,可以先将六价铬污染建筑垃圾破碎至上述范围。
[0019] 根据本发明,优选的,所述六价铬污染建筑垃圾中的六价铬的质量含量为20‑1000mg/kg。更优选的,所述六价铬污染建筑垃圾中的六价铬的质量含量为40‑500mg/kg(例如,可以为40mg/kg、42mg/kg、45mg/kg、50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg、250mg/kg、270mg/kg、
300mg/kg、400mg/kg、450mg/kg、500mg/kg以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。本发明的方案,特别适用于上述六价铬污染建筑垃圾的处理,对于满足上述范围的六价铬污染建筑垃圾,能够取得更好的效果。六价铬污染建筑垃圾的六价铬浸出浓度可以为
2‑100mg/L(例如,可以为2mg/L、3mg/L、4mg/L、10mg/L、20mg/L、25mg/L、30mg/L、40mg/L、
50mg/L、60mg/L、70mg/L、80mg/L、90mg/L、100mg/L以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。浸出浓度的测定可以先按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法(HJT299‑
2007)》中的方法浸出六价铬,再采用《水质六价铬的测定流动注射‑二苯碳酰二肼光度法》(HJ 908‑2017)中的方法测定浸出液中的六价铬浓度。
[0020] 根据本发明,优选的,所述起泡剂选自阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种。其中,所述阳离子表面活性剂具体可以为十二烷基二甲基苄基氯化铵。所述非离子表面活性剂具体可以为脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚,来自上述脂肪醇、烷基或脂肪酸的结构单元的碳原子数可以为9‑24。
[0021] 根据本发明一种特别优选的实施方式,所述起泡剂选自阴离子表面活性剂。本发明的发明人进一步发现,阴离子表面活性剂能够更好的配合第一超声,从而更好的配合后续步骤,获得更好的六价铬去除效果。
[0022] 根据本发明,优选的,所述阴离子表面活性剂选自脂肪酸盐型阴离子表面活性剂、硫酸酯盐型阴离子表面活性剂、磷酸酯盐型阴离子表面活性剂和磺酸盐型阴离子表面活性剂中的至少一种。其中,脂肪酸盐型阴离子表面活性剂,其中来自脂肪酸的结构单元的碳原子数可以为9‑24,可以为对应的钠盐或者钾盐,例如可以为硬脂酸钠。硫酸酯盐型阴离子表面活性剂,一般包括脂肪醇硫酸酯盐、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸酯盐、脂肪酸衍生物的硫酸酯盐、不饱和醇的硫酸酯盐等,其中来自脂肪醇、或脂肪酸衍生物、或不饱和醇的结构单元的碳原子数可以各自独立的为9‑24,例如可以为十二烷酸硫酸钠。磷酸酯盐型阴离子表面活性剂,一般包括脂肪醇磷酸酯盐和脂肪醇聚氧乙烯醚磷酸酯盐等,来自脂肪醇的结构单元的碳原子数可以为9‑24,例如可以为十二烷基醇聚氧乙烯醚磷酸锌。磺酸盐型阴离子表面活性剂一般包括烷基苯磺酸盐、烷基磺酸盐、α‑烯烃磺酸盐、烷基萘磺酸盐等,来自上述烷基苯基、烷基、α‑烯烃、烷基萘的结构单元碳原子数可以为9‑24。
[0023] 根据本发明一种特别优选的实施方式,所述起泡剂为磺酸盐型阴离子表面活性剂,所述磺酸盐型阴离子表面活性剂选自十二烷基磺酸钠和/或十二烷基苯磺酸钠。可以为十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的混合物,两者可以以任意比例混合,如十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠的质量用量比可以为1:0.1‑10。
[0024] 根据本发明,优选的,所述第一固液混合物中的液体中,起泡剂的质量浓度为2‑6wt%(例如,可以为2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%)。本发明的发明人进一步发现,在上述范围内,起泡剂能够更好的配合超声,从而更好的配合后续步骤,更充分的将六价铬,特别是将渗入建筑垃圾内部的六价铬除去。更优选的,所述第一固液混合物中的液体中,起泡剂的质量浓度为3‑5wt%。
[0025] 根据本发明,优选的,步骤(1)中,六价铬污染建筑垃圾和起泡剂的质量用量比为1:(0.01‑0.09),更优选为1:(0.03‑0.05)。如此能够确保起泡剂更好的配合超声,从而更好的配合后续步骤,更充分的将六价铬,特别是将渗入建筑垃圾内部的六价铬除去。
[0026] 根据上述起泡剂的质量浓度和六价铬污染建筑垃圾和起泡剂的质量用量比,可以确定第一固液混合物中水的用量。能够理解的是,起泡剂可以以固体形式使用,也可以将起泡剂配成水溶液,以水溶液的形式使用,如果以起泡剂水溶液的形式使用,并且水溶液中水的含量,能够满足第一固液混合物中水的用量,则步骤(1)中,只需要将六价铬污染建筑垃圾和起泡剂水溶液混合即可,不需要再加入水。
[0027] 根据本发明,优选的,步骤(1)中,除去起泡剂的方式包括:将第一超声后的物料进行固液分离,然后将所得固相和水(固相和水的质量用量比可以为1:(0.7‑2))混合(得到混合物),并进行第三超声,然后将第三超声后的物料,再次进行固液分离。上述固液分离的方式可以为过滤。第三超声的条件不受特别的限制,例如频率可以为20‑40kHz(例如,可以为20kHz、23kHz、25kHz、30kHz、35kHz、40kHz以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),功率可以为0.1‑0.5W/g混合物(例如,可以为0.1W/g混合物、0.15W/g混合物、0.2W/g混合物、0.25W/g混合物、0.3W/g混合物、0.4W/g混合物、0.5W/g混合物以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),时间可以为3‑10min(例如,可以为3min、4min、5min、6min、
7min、8min、9min、10min以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。如此能够将起泡剂更为充分地分离除去,起泡剂能够重复使用,还能够减少废水产生量,降低处理难度。
[0028] 根据本发明,优选的,在进行步骤(2)之前,该方法还包括:将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和水混合,并调节使得混合物的pH为4‑5(例如,可以为4、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),然后进行固液分离。步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和水的质量用量比可以为1:(0.7‑2)。本发明的发明人进一步发现,在采用还原剂处理之前,先进行该步骤,能够避免还原剂将六价铬还原为三价铬时,三价铬形成氢氧化物沉淀,从而堵塞建筑垃圾中的孔道,阻碍后续的还原,采用该步骤可以更加充分的将六价铬去除。一般地,将六价铬污染建筑垃圾和水混合后,液体部分会呈碱性,可以采用硫酸、盐酸或硝酸将pH调至上述范围。
[0029] 根据本发明,优选的,步骤(2)中,步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和还原剂的质量用量比为1:(0.01‑0.1),更优选为1:(0.015‑0.04)。能够理解的是,采用还原剂能够将毒性较高的六价铬还原为毒性较低的三价铬。
[0030] 根据本发明,优选的,所述还原剂选自硫酸亚铁、硫代硫酸钠、硫化钠和硫化钾中的至少一种。
[0031] 其中,步骤(2)中,刚刚完成混合,得到的第二固液混合物的液体中,还原剂的质量浓度可以为1‑10wt%(例如,可以为1wt%、2wt%、2.2wt%、2.5wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),特别是2‑4wt%。
[0032] 根据上述还原剂的质量浓度,以及六价铬污染建筑垃圾和还原剂的质量用量比,可以确定第二固液混合物中水的用量。还原剂可以以其固体粉末的形式使用,也可以将还原剂配成水溶液,以水溶液的形式使用。如果还原剂以其水溶液的形式使用,并且水溶液中水的含量,能够满足第二固液混合物中水的用量,则步骤(2)中,只需要将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和还原剂混合即可,不需要再加入水。
[0033] 根据本发明,优选的,步骤(2)中,所述浸泡的时间为20‑72h,更优选为25‑40h(例如,可以为25h、26h、28h、30h、32h、34h、36h、38h、40h以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。
[0034] 根据本发明,优选的,所述浸泡在pH≤5(更优选pH为4.5‑5)的条件下进行。在浸泡的过程中,监测液体的pH,如有偏离(一般情况下,液体的pH值会趋向变大),可以采用硫酸、盐酸或硝酸将pH调至上述范围。能够理解的是,硫酸亚铁一般现配现用,一般在配制硫酸亚铁溶液时,会加入硫酸以抑制二价铁的水解,并且为了使得第二固液混合物的初始状态也不过于偏离上述pH范围,在配制硫酸亚铁溶液时,加入硫酸以使得硫酸亚铁溶液的pH也在上述范围内。
[0035] 浸泡的时间段内,可以只有部分时间在第二超声下进行(该部分时间,可以处于浸泡的任何时间段内,例如可以在浸泡的前期或后期,或者在浸泡的过程中间歇开启超声),也可以在浸泡的全程开启超声。但优选的,所述浸泡的方式为:将第二固液混合物先在第二超声下浸泡,然后关闭第二超声,再浸泡至结束。本发明的发明人在研究中发现,如果上述方式进行浸泡,不仅能够节省成本,同时还能够获得较好的六价铬去除效果。
[0036] 根据本发明,为了能够进一步确保在较短的时间内即可获得较好的六价铬去除效果,优选的,第一超声的条件包括:频率为15‑30kHz(例如,可以为15kHz、17kHz、19kHz、20kHz、21kHz、22kHz、23kHz、24kHz、25kHz、27kHz、29kHz、30kHz以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),功率为0.1‑0.3W/g第一固液混合物,时间为15‑150min(例如,可以为15min、20min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、65min、70min、75min、
80min、85min、90min、100min、120min、140min、150min以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。
[0037] 根据本发明,优选的,第二超声的条件包括:频率为15‑30kHz(例如,可以为15kHz、17kHz、19kHz、20kHz、21kHz、22kHz、23kHz、24kHz、25kHz、27kHz、29kHz、30kHz以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值),功率为0.1‑0.3W/g第二固液混合物,时间为15‑
150min(例如,可以为15min、20min、30min、35min、40min、45min、50min、55min、60min、
65min、70min、75min、80min、85min、90min、100min、120min、140min、150min以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。
[0038] 更优选的,第一超声的条件包括:频率为20‑25kHz,功率为0.15‑0.25W/g第一固液混合物,时间为30‑45min。
[0039] 更优选的,第二超声的条件包括:频率为20‑25kHz,功率为0.15‑0.25W/g第二固液混合物,时间为45‑90min。
[0040] 关闭第二超声后的浸泡,可以进行24‑60h(例如,可以为24h、26h、28h、30h、35h、40h、45h、50h、55h、60h以及以上任意两个数值形成的范围及范围内的值)。
[0041] 根据本发明,优选的,该方法还包括:将步骤(2)处理后的物料进行固液分离。所述固液分离的方式可以为过滤。
[0042] 本发明的发明人在研究中还发现,在采用本发明提供的方法处理六价铬污染建筑垃圾时,所用到的水,例如配制起泡剂水溶液或还原剂水溶液时所用的水、除去起泡剂时所用的水、进行步骤(2)之前,将步骤(1)处理后的六价铬污染建筑垃圾和水混合并调节pH时所用的水,最好均为新鲜煮沸并刚冷却至常温的水。本发明的发明人意外地发现,采用这样处理后的水,能够进一步确保将六价铬污染建筑垃圾中的六价铬充分除去。
[0043] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0044] 以下实施例中,六价铬污染建筑垃圾样品A、B、C和D均取自于山东省济南市某退役铬盐生产场地,均为水泥块,表面呈黄色,敲开后可见内部呈淡黄色。
[0045] 对未处理的,和采用本发明提供的方法处理后的六价铬污染建筑垃圾:采用《固体废物六价铬的测定碱消解火焰原子吸收分光光度法(HJ687‑2014)》,测定六价铬含量;按照《固体废物浸出毒性浸出方法硫酸硝酸法(HJT299‑2007)》中的方法浸出六价铬,按照《水质六价铬的测定流动注射‑二苯碳酰二肼光度法》(HJ 908‑2017)中的方法检测浸出液中的六价铬浓度,获得六价铬浸出浓度。
[0046] 经测定,样品A中,六价铬含量为42mg/kg,六价铬浸出浓度为3.9mg/L;
[0047] 样品B中,六价铬含量为458mg/kg,六价铬浸出浓度为43.6mg/L;
[0048] 样品C中,六价铬含量为969mg/kg,六价铬浸出浓度为89.3mg/L;
[0049] 样品D中,六价铬含量为272mg/kg,六价铬浸出浓度为25.6mg/L。
[0050] 硫酸、硝酸和盐酸,均购自天津市大茂化学试剂厂;
[0051] 硫酸亚铁,分析纯,购自国药集团化学试剂有限公司;
[0052] 十二烷基磺酸钠,分析纯,购自广东方信生物科技有限公司;
[0053] 十二烷基苯磺酸钠,分析纯,购自无锡市晶科化工有限公司。
[0054] 以下实施例和对比例中,除非特别说明,所用到的水,为新鲜煮沸并刚冷却至常温的水。
[0055] 以下实施例和对比例中,所用的还原剂溶液,在配制时也采用新鲜煮沸并刚冷却至常温的水,并且用硫酸调节至pH为4.5‑5。
[0056] 实施例1
[0057] (1)将样品A破碎至能够通过筛孔大小为0.8cm的筛子(即认为破碎至物料块径≤0.8cm),将破碎后的样品A和十二烷基磺酸钠的水溶液混合,使得所得第一固液混合物的液体中,十二烷基磺酸钠的质量浓度为4wt%,样品A和十二烷基磺酸钠的质量用量比为1:
0.04。将第一固液混合物进行第一超声,第一超声的条件包括:频率为20kHz,功率为0.2W/g第一固液混合物,时间为30min。
[0058] 第一超声结束后,将物料进行过滤,除去液体,然后向固相加入水(固相和水的质量用量比为1:1),得到混合物,进行第三超声(频率为20kHz,功率为0.2W/g混合物,时间为4min)。将第三超声后的物料进行过滤。
[0059] 将过滤后所得的固相,和水混合(固相和水的质量用量比为1:1),用盐酸调节至pH为5。然后过滤除去液体。
[0060] (2)将步骤(1)处理后的样品A和硫酸亚铁溶液混合,使得步骤(1)处理后的样品A和硫酸亚铁的质量用量比为1:0.02,并且所得第二固液混合物的液体中,硫酸亚铁的质量浓度为2wt%。
[0061] 混合完成后,开启超声,将第二固液混合物在第二超声下进行浸泡,第二超声的条件包括:频率为20kHz,功率为0.2W/g第二固液混合物,时间为60min。然后关闭超声,再浸泡24h。浸泡的过程中,监测pH并控制在4.5‑5的范围内(期间略有偏离,采用盐酸调回上述范围)。
[0062] 浸泡结束后,对物料进行过滤,除去液相。
[0063] 实施例2
[0064] (1)将样品B破碎至能够通过筛孔大小为1.2cm的筛子(认为破碎至物料块径≤1.2cm),将破碎后的样品B和十二烷基苯磺酸钠的水溶液混合,使得所得第一固液混合物的液体中,十二烷基苯磺酸钠的质量浓度为3wt%,样品B和十二烷基苯磺酸钠的质量用量比为1:0.03。将第一固液混合物进行第一超声,第一超声的条件包括:频率为25kHz,功率为
0.25W/g第一固液混合物,时间为45min。
[0065] 第一超声结束后,将物料进行过滤,除去液体,然后向固相加入水(固相和水的质量用量比为1:1.5),得到混合物,进行第三超声(频率为25kHz,功率为0.25W/g混合物,时间为3min)。将第三超声后的物料进行过滤。
[0066] 将过滤后所得的固相,和水混合(固相和水的质量用量比为1:1.6),用硫酸调节至pH为4.8。然后过滤除去液体。
[0067] (2)将步骤(1)处理后的样品B和硫酸亚铁溶液混合,使得步骤(1)处理后的样品B和硫酸亚铁的质量用量比为1:0.04,并且所得第二固液混合物的液体中,硫酸亚铁的质量浓度为4wt%。
[0068] 开启第二超声,条件包括:频率为25kHz,功率为0.25W/g第二固液混合物,时间为90min。然后关闭超声,再浸泡36h。浸泡的过程中,监测pH并控制在4.5‑5的范围内(期间略有偏离,采用硫酸调回上述范围)。
[0069] 结束后,对物料进行过滤,除去液相。
[0070] 实施例3
[0071] (1)将样品A破碎至能够通过筛孔大小为0.6cm的筛子(认为破碎至物料块径≤0.6cm),将破碎后的样品A和起泡剂的水溶液(其中含有十二烷基磺酸钠和十二烷基苯磺酸钠,两者质量比例为1:1)混合,使得所得第一固液混合物的液体中,起泡剂的质量浓度为
5wt%,样品A和起泡剂的质量用量比为1:0.05。将第一固液混合物进行第一超声,第一超声的条件包括:频率为23kHz,功率为0.15W/g第一固液混合物,时间为40min。
[0072] 第一超声结束后,将物料进行过滤,除去液体,然后向固相加入水(固相和水的质量用量比为1:0.8),得到混合物,进行第三超声(频率为23kHz,功率为0.15W/g混合物,时间为6min)。将第三超声后的物料进行过滤。
[0073] 将过滤后所得的固相,和水混合(固相和水的质量用量比为1:0.8),用硝酸调节至pH为4.6。然后过滤除去液体。
[0074] (2)将步骤(1)处理后的样品A和硫酸亚铁溶液混合,使得步骤(1)处理后的样品A和硫酸亚铁的质量用量比为1:0.015,并且所得第二固液混合物的液体中,硫酸亚铁的质量浓度为2.5wt%。
[0075] 开启第二超声,条件包括:频率为23kHz,功率为0.15W/g第二固液混合物,时间为45min。然后关闭超声,再浸泡30h。浸泡的过程中,监测pH并控制在4.5‑5的范围内(期间略有偏离,采用硝酸调回上述范围)。
[0076] 结束后,对物料进行过滤,除去液相。
[0077] 实施例4
[0078] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将样品A替换为样品D。
[0079] 实施例5
[0080] 按照实施例2的方法处理,不同的是,第一超声和第二超声的频率均为30kHz。
[0081] 实施例6
[0082] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将样品A破碎至能够通过筛孔大小为2.7cm的筛子但不能通过筛孔大小为2.2cm的筛子(即认为2.2cm<物料粒径≤2.7cm)。
[0083] 实施例7
[0084] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将样品A替换为样品C。
[0085] 实施例8
[0086] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将十二烷基磺酸钠替换为硬脂酸钠。
[0087] 实施例9
[0088] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将十二烷基磺酸钠替换为十二烷基二甲基苄基氯化铵。
[0089] 实施例10
[0090] 按照实施例1的方法处理,不同的是,步骤(1)中,十二烷基磺酸钠的质量浓度为1wt%,样品A和十二烷基磺酸钠的质量用量比为1:0.01。
[0091] 实施例11
[0092] 按照实施例1的方法处理,不同的是,步骤(2)中,浸泡的全程均开启超声。
[0093] 实施例12
[0094] 按照实施例1的方法处理,不同的是,步骤(1)‑(2)中所用的水,均没有经过煮沸处理。
[0095] 实施例13
[0096] 按照实施例1的方法处理,不同的是,将硫酸亚铁替换为硫代硫酸钠。
[0097] 对比例1
[0098] 将样品A破碎至能够通过筛孔大小为0.8cm的筛子,然后和水混合(固相和水的质量用量比为1:1),用盐酸调节至pH为5。然后过滤除去液体。
[0099] 然后按照实施例1中步骤(2)的方式处理。
[0100] 对比例2
[0101] 按照对比例1的方式处理,不同的是,将样品A和硫酸亚铁溶液混合,使得步骤(1)处理后的样品A和硫酸亚铁的质量用量比为1:0.08,并且所得第二固液混合物的液体中,硫酸亚铁的质量浓度为8wt%。
[0102] 对比例3
[0103] 按照对比例1的方式处理,不同的是,第二超声的时间为60min,关闭超声后再浸泡72h。
[0104] 对比例4
[0105] 将样品A破碎至能够通过筛孔大小为0.8cm的筛子,然后和水混合(固相和水的质量用量比为1:1),用盐酸调节至pH为5。然后过滤除去液体。
[0106] 然后将样品A和十二烷基磺酸钠的水溶液以及硫酸亚铁溶液混合,使得混合物中,十二烷基磺酸钠的质量浓度为4wt%,样品A和十二烷基磺酸钠的质量用量比为1:0.04,样品A和硫酸亚铁的质量用量比为1:0.02,混合物的液体中,硫酸亚铁的质量浓度为2wt%。
[0107] 混合完成后,按照实施例1步骤(2)中“混合完成后,开启超声……浸泡结束后,对物料进行过滤,除去液相”的方式进行处理。
[0108] 对比例5
[0109] 按照实施例1的方法处理,不同的是,关闭第一超声。
[0110] 对比例6
[0111] 按照实施例1的方法处理,不同的是,关闭第二超声。
[0112] 对比例7
[0113] 将样品A破碎至能够通过筛孔大小为0.8cm的筛子,然后和水混合,使得所得的第一固液混合物的质量与实施例1中的第一固液混合物的质量相同,然后按照实施例1中“将第一固液混合物进行第一超声……浸泡结束后,对物料进行过滤,除去液相”的方式处理。
[0114] 对比例8
[0115] 取样品B,按照CN107745001B中的实施例一的方法进行处理。
[0116] 测试例
[0117] 对以上实施例和对比例处理后的六价铬污染建筑垃圾,测定六价铬含量和六价铬浸出浓度,结果如表1所示。
[0118] 表1
[0119] 实施例编号 六价铬含量(mg/kg) 六价铬浸出浓度(mg/L)实施例1 ND ND
实施例2 ND ND
实施例3 ND ND
实施例4 ND ND
实施例5 ND 0.04
实施例6 ND 0.06
实施例7 ND 0.08
实施例8 ND 0.02
实施例9 ND 0.04
实施例10 2.4 0.22
实施例11 ND ND
实施例12 ND 0.04
实施例13 ND ND
对比例1 12.7 1.08
对比例2 10.9 0.96
对比例3 11.3 1.02
对比例4 5.6 0.47
对比例5 8.9 0.72
对比例6 4.3 0.32
对比例7 9.2 0.81
对比例8 72.2 6.38
[0120] 其中,ND,即NOT DETECTED,表示未检出,对于六价铬含量,表示低于检测限2mg/kg,对于六价铬浸出浓度,表示低于检测限0.004mg/L。通过上表的结果可以看出,实施例,特别是实施例1‑4和11、13,能够更好地去除污染物中的六价铬,特别是渗入污染物内部的六价铬。其中,对于实施例6和7,本发明的发明人还发现,在其他条件不变的情况下,将第一超声和第二超声的功率提高到0.32‑0.5W/g(W/g第一固液混合物或W/g第二固液混合物)、第一超声和第二超声的时间提高到60‑120min,也能使得处理后的六价铬建筑垃圾中的六价铬含量和六价铬浸出浓度均呈ND结果。如上结果说明,采用本发明的方法,能够更好的去除六价铬建筑垃圾中的六价铬。特别是针对六价铬含量在40‑500mg/kg或者块径≤2cm的建筑垃圾,采用本发明的方法,能够在更低的成本(超声功率更低,时间更短)的情况下,获得较好的处理效果。
[0121] 以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。