本申請涉及一種去除土壤修復(fù)工程中銅離子和鎳離子超標(biāo)基坑水的過濾材料及其制備方法，屬于土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著政府和人民的環(huán)保意識的增強，受污染土壤的修復(fù)工作在全國各地迅速開展起來。在對污染土壤進(jìn)行異位修復(fù)和原地異位修復(fù)時，需要對污染土壤進(jìn)行清挖。由于地表積水和地下水的存在，使得清挖土壤后形成的基坑容易產(chǎn)生基坑水。清挖深度越大，往往基坑水量也越大。當(dāng)土壤的污染源是銅和鎳時，所產(chǎn)生的基坑水中的銅離子和鎳離子極易超標(biāo)。而這一點，在土壤修復(fù)的過程中，很容易忽略其危害。因此，在一些修復(fù)工程中，出現(xiàn)大量的基坑水未經(jīng)檢測而不確定是否達(dá)標(biāo)就直接外排亂排的現(xiàn)象。因此，快速處理銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水成為被銅和鎳污染土壤修復(fù)過程中一大難題。
目前，國內(nèi)處理銅離子和鎳離子超標(biāo)水的工藝大多在反應(yīng)容器中投加反應(yīng)藥劑沉淀銅離子和鎳離子，再通過過濾裝置去除。這種工藝適合處置超標(biāo)水水量比較少的情況。還有一些工藝是加入吸附材料，通過吸附的方式去除銅離子和鎳離子。然而，這種工藝處置效率低。
因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述缺陷，特提出此申請。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本申請的目的之一在于，提供一種去除土壤修復(fù)工程中銅離子和鎳離子超標(biāo)基坑水的過濾材料。該過濾材料可提高銅離子和鎳離子超標(biāo)基坑水的處置效率。同時，過濾材料中的反應(yīng)介質(zhì)緩慢釋放，可長時間持續(xù)反應(yīng)，提高材料的利用效率。
為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其特征在于，所述過濾材料包括反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙和水泥四種成分，且反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙和水泥的質(zhì)量比為1：(0.5-1.5)：(0.1-0.2)：(0.3-0.5)；所述反應(yīng)介質(zhì)為氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀的混合；所述填充介質(zhì)為硅藻土、活性炭和羥基磷灰石的混合。
優(yōu)選地，所述過濾材料為顆粒狀混合物，顆粒的平均粒徑為2—4mm。
優(yōu)選地，所述反應(yīng)介質(zhì)中，氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀的質(zhì)量比為1：(0.01-0.05)：(0.01-0.05)。
優(yōu)選地，所述填充介質(zhì)中，硅藻土、活性炭和羥基磷灰石的質(zhì)量比為1：(0.3-0.7)：(0.1-2)。
優(yōu)選地，所述過濾材料按照以下方法制備：
將反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙和水泥混合均勻，噴灑水后得到膏狀混合介質(zhì)，再經(jīng)養(yǎng)護和粉碎，得到所述的過濾材料。
優(yōu)選地，所述過濾材料按照以下方法制備：
(1)按照質(zhì)量比為1：(0.01—0.05)：(0.01—0.05)分別稱取氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀，再將其混合均勻，得到反應(yīng)介質(zhì)混合物；
(2)按照質(zhì)量比：1：(0.3—0.7)：(0.1—2)分別稱取硅藻土、活性炭和羥基磷灰石，再將其混合均勻，得到填充介質(zhì)混合物；
(3)將步驟(1)所得的反應(yīng)介質(zhì)混合物、步驟(2)所得的填充介質(zhì)、細(xì)黃沙和水泥按質(zhì)量比1：(0.5—1.5)：(0.1—0.2)：(0.3—0.5)混合均勻，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得的膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
本申請的目的之二在于，提供一種去除土壤修復(fù)工程中銅離子和鎳離子超標(biāo)基坑水的過濾材料的制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：
(1)按照質(zhì)量比為1：(0.01—0.05)：(0.01—0.05)分別稱取氫氧化鈣、氫氧化鈉和氫氧化鉀，再將其混合均勻，得到反應(yīng)介質(zhì)混合物；
(2)按照質(zhì)量比：1：(0.3—0.7)：(0.1—2)分別稱取硅藻土、活性炭和羥基磷灰石，再將其混合均勻，得到填充介質(zhì)混合物；
(3)將步驟(1)所得的反應(yīng)介質(zhì)混合物、步驟(2)所得的填充介質(zhì)、細(xì)黃沙和水泥按質(zhì)量比1：(0.5—1.5)：(0.1—0.2)：(0.3—0.5)混合均勻，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得的膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的膏狀混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的膏狀混合介質(zhì)制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
優(yōu)選地，步驟(4)中，所述的養(yǎng)護是指使膏狀混合介質(zhì)成為硬化干燥的混合介質(zhì)的過程。
優(yōu)選地，步驟(5)中，具體包括，將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)經(jīng)粉碎機進(jìn)行粉碎制成平均粒徑為2-4mm顆粒介質(zhì)。
本申請的目的之三在于，提供了一種過濾材料在過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水方面的應(yīng)用。
為了實現(xiàn)上述目的，本申請采用如下技術(shù)方案：
一種過濾材料在過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水方面的應(yīng)用。
優(yōu)選地，所述應(yīng)用具體包括將所述過濾材料置于過濾設(shè)備中進(jìn)行過濾所需處理的水即可。
將過濾材料填充于過濾設(shè)備、過濾裝置或板框壓濾機中，再讓銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水通過上述裝置，過濾材料中的反應(yīng)介質(zhì)與銅離子和鎳離子發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化銅和氫氧化鎳沉淀。
ca(oh)2→oh-
naoh→oh-
koh→oh-
cu2++oh-→cu(oh)2↓
ni2++oh-→ni(oh)2↓
然后，材料中的填充介質(zhì)起到過濾沉淀的作用。
本申請能產(chǎn)生的有益效果包括：
(1)本申請所提供的過濾材料可提高含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的處置效率，處置效率得到了大大的提供。同時，過濾材料中的反應(yīng)介質(zhì)緩慢釋放，可長時間持續(xù)反應(yīng)，提高材料的利用效率，降低了處置成本。
(2)本申請所提供的過濾材料的制備方法，簡單易行。
(3)將本申請所提供的過濾材料填充于過濾設(shè)備，過濾裝置和板框壓濾機中，通過釋放反應(yīng)介質(zhì)與銅離子和鎳離子反應(yīng)生成沉淀，然后過濾介質(zhì)濾去沉淀，達(dá)到去除土壤修復(fù)工程中基坑水超標(biāo)的銅離子和鎳離子，提高基坑水的處置效率的目的。材料中的反應(yīng)介質(zhì)緩慢釋放，可長時間持續(xù)反應(yīng)，提高材料的利用效率。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例詳述本申請，但本申請并不局限于這些實施例。
如無特別說明，本申請的實施例中的原料和設(shè)備均通過商業(yè)途徑購買。
實施例1
制備方法：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其制備方法如下：
(1)氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀為反應(yīng)介質(zhì),按照質(zhì)量比為：1：0.02：0.01均勻混合；
(2)硅藻土、活性炭、羥基磷灰石為填充介質(zhì)，按照質(zhì)量比：1：0.5：1.7均勻混合；
(3)反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙、水泥按質(zhì)量比1：0.5：0.1：0.4均勻混合，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得養(yǎng)護好的混合介質(zhì)制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
應(yīng)用：
將30g過濾材料填于漏斗中，加水潤濕。然后，向漏斗中加入銅離子濃度為63mg/l，鎳離子濃度為19mg/l的溶液300ml，進(jìn)行快速抽濾。所得濾液中銅離子濃度0.3mg/l，鎳離子濃度為0.1mg/l。
實施例2
制備方法：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其制備方法如下：
(1)氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀為反應(yīng)介質(zhì),按照質(zhì)量比為：1：0.01：0.04均勻混合；
(2)硅藻土、活性炭、羥基磷灰石為填充介質(zhì)，按照質(zhì)量比：1：0.3：1均勻混合；
(3)反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙、水泥按質(zhì)量比1：1：0.2：0.5均勻混合，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)經(jīng)粉碎機粉碎制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
應(yīng)用：
將20g過濾材料填于漏斗中，加水潤濕。然后，向漏斗中加入銅離子濃度為46mg/l，鎳離子濃度為107mg/l的溶液300ml，進(jìn)行快速抽濾。所得濾液中銅離子濃度0.5mg/l，鎳離子濃度為0.2mg/l。
實施例3
制備方法：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其制備方法如下：
(1)氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀為反應(yīng)介質(zhì),按照質(zhì)量比為：1：0.04：0.02均勻混合；
(2)硅藻土、活性炭、羥基磷灰石為填充介質(zhì)，按照質(zhì)量比：1：0.6：1.3均勻混合；
(3)反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙、水泥按質(zhì)量比1：0.8：0.2：0.4均勻混合，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)。
應(yīng)用：
將40g過濾材料填于漏斗中，加水潤濕。然后，向漏斗中加入銅離子濃度為114mg/l，鎳離子濃度為158mg/l的溶液500ml，進(jìn)行快速抽濾。所得濾液中銅離子濃度0.6mg/l，鎳離子濃度為0.5mg/l。
實施例4
制備方法：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其制備方法如下：
(1)氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀為反應(yīng)介質(zhì),按照質(zhì)量比為：1：0.03：0.01均勻混合；
(2)硅藻土、活性炭、羥基磷灰石為填充介質(zhì)，按照質(zhì)量比：1：0.5：1均勻混合；
(3)反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙、水泥按質(zhì)量比1：1：0.2：0.5均勻混合，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)經(jīng)粉碎機粉碎制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
應(yīng)用：
將150g過濾材料填于小型板框壓濾機。然后，通過水泵向壓濾機中連續(xù)加入銅離子濃度為78mg/l，鎳離子濃度為36mg/l的溶液4000ml。所得濾液中銅離子濃度0.4mg/l，鎳離子濃度為0.2mg/l。
實施例5
制備方法：
一種用于過濾含銅離子和鎳離子超標(biāo)的基坑水的過濾材料，其制備方法如下：
(1)氫氧化鈣、氫氧化鈉、氫氧化鉀為反應(yīng)介質(zhì),按照質(zhì)量比為：1：0.05：0.05均勻混合；
(2)硅藻土、活性炭、羥基磷灰石為填充介質(zhì)，按照質(zhì)量比：1：0.6：1.8均勻混合；
(3)反應(yīng)介質(zhì)、填充介質(zhì)、細(xì)黃沙、水泥按質(zhì)量比1：1.3：0.2：0.5均勻混合，噴灑水使其成為膏狀混合介質(zhì)；
(4)將步驟(3)所得膏狀混合介質(zhì)養(yǎng)護18—20天，得到養(yǎng)護好的混合介質(zhì)；
(5)將步驟(4)所得的養(yǎng)護好的混合介質(zhì)經(jīng)粉碎機粉碎制成平均粒徑為2—4mm顆粒介質(zhì)，得到所述的過濾材料。
應(yīng)用：
將150g過濾材料填于小型板框壓濾機。然后，通過水泵向壓濾機中連續(xù)加入銅離子濃度為219mg/l，鎳離子濃度為167mg/l的溶液2000ml。所得濾液中銅離子濃度0.5mg/l，鎳離子濃度為0.7mg/l。
以上所述，僅是本申請的幾個實施例，并非對本申請做任何形式的限制，雖然本申請以較佳實施例揭示如上，然而并非用以限制本申請，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本申請技術(shù)方案的范圍內(nèi)，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許的變動或修飾均等同于等效實施案例，均屬于技術(shù)方案范圍內(nèi)。