本發(fā)明屬于磷石膏滲濾液資源化利用領(lǐng)域，具體涉及基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、在磷石膏的堆存過程中，由于雨水淋溶、地下水滲透等作用，石膏中的可溶性物質(zhì)會逐漸溶解并滲出，形成磷石膏滲濾液。滲濾液中含有大量的磷酸鹽，磷酸鹽進(jìn)入水體后會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，引發(fā)藻類大量繁殖，消耗水中氧氣，影響水生生物的生存。滲濾液中的氟化物等有害物質(zhì)也會對環(huán)境和生態(tài)造成不良影響。對磷石膏滲濾液的處理和處置是磷肥生產(chǎn)過程中必須面對的重要問題。對于磷石膏滲濾液的處置，傳統(tǒng)的處理方法包括物理法、化學(xué)法和生物法等，但這些方法往往存在處理工藝繁瑣，處理效果不穩(wěn)定等問題。因此，探索新的、更為有效的磷石膏滲濾液處理方法具有重要意義。

2、磷石膏滲濾液中含有一定量的磷酸鹽和硫酸鹽等成分，這些成分可以與土壤中的重金屬離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成穩(wěn)定的化合物，從而降低重金屬在土壤中的遷移性和生物有效性。因此，磷石膏滲濾液具有潛在的修復(fù)重金屬污染土壤的能力。磷石膏滲濾液中的有機(jī)物質(zhì)和微量元素也可能對土壤修復(fù)產(chǎn)生積極作用。有機(jī)物質(zhì)可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤肥力，為植物生長提供良好的環(huán)境。而微量元素則可能作為植物生長的營養(yǎng)來源，促進(jìn)植物對重金屬的抗性，進(jìn)一步減輕重金屬對植物的毒害作用。

3、通過適當(dāng)?shù)奶幚砉に嚕梢赃M(jìn)一步提高磷石膏滲濾液作為土壤修復(fù)劑的效果。利用磷石膏滲濾液制備重金屬污染土壤修復(fù)劑在理論上具有可行性。這種方法不僅能夠解決磷石膏滲濾液的環(huán)境污染問題，還能將其轉(zhuǎn)化為有價值的資源，實現(xiàn)廢物的資源化利用。

4、目前尚沒有采用混合菌液進(jìn)行處理磷石膏滲濾液的報道。關(guān)于磷石膏滲濾液的處理技術(shù)尚不完善，尤其是利用生物法處理磷石膏滲濾液的研究相對較少。因此，探討利用特定混合菌液處理磷石膏滲濾液的理論可行性具有重要意義。傳統(tǒng)的污水處理微生物磷石膏滲濾液環(huán)境中較難繁殖，因此，在制備特定混合菌液時，不僅需要考慮菌株之間的相容性和協(xié)同作用，也要確保不同菌株微生物與磷石膏滲濾液中污染物的相互作用，確保不同菌株能夠協(xié)同發(fā)揮良好的處理效果。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供了基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法。

2、本發(fā)明還要解決的技術(shù)問題是提供了采用所述制備方法制備得到的土壤修復(fù)劑及其在重金屬土壤修復(fù)中的應(yīng)用。

3、技術(shù)方案：為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，包括以下步驟：

4、(1)混合硒鹽和低價錳鹽，混合，攪拌均勻，得到硒錳鹽；

5、(2)混合硒錳鹽和鐵粉，攪拌均勻，得到硒錳摻鐵混合樣；

6、(3)混合硒錳摻鐵混合樣和磷石膏滲濾液，攪拌0.5～4.5小時，得到硒錳鐵預(yù)處理漿；

7、(4)混合硫磷菌液和硒錳鐵預(yù)處理漿，攪拌5～25天，得到修復(fù)劑原漿；

8、(5)混合含鈣固廢和修復(fù)劑原漿，攪拌3～12天，得到修復(fù)劑終漿。

9、其中，步驟(1)中所述硒鹽包括硒酸鈉或亞硒酸鈉中的任意一種。

10、其中，步驟(1)中所述硒鹽和低價錳鹽的質(zhì)量比2～16:100。

11、其中，步驟(2)中硒錳鹽和鐵粉的質(zhì)量比2.5～12.5:100。

12、其中，步驟(3)中硒錳摻鐵混合樣和磷石膏滲濾液的固液比為0.25～5.75:1000g:ml。

13、其中，步驟(4)中硫磷菌液由指數(shù)生長期的氧化亞鐵硫桿菌和釋磷菌液按照體積比1～3:1混合獲得。

14、其中，步驟(4)中的硫磷菌液和硒錳鐵預(yù)處理漿的體積比0.5～7.5:100。

15、其中，步驟(5)中的含鈣固廢包括粉煤灰、高爐礦渣粉末、電石渣粉末中任意一種，所述含鈣固廢和修復(fù)劑原漿的固液比5～25:100g:ml。

16、本
技術(shù)實現(xiàn)要素：
還包括所述的方法制備得到的重金屬污染土壤修復(fù)劑。

17、本發(fā)明內(nèi)容還包括所述的土壤修復(fù)劑在修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用。

18、本發(fā)明的反應(yīng)機(jī)理：混合硒錳摻鐵混合樣和磷石膏滲濾液，攪拌過程硒錳摻鐵混合樣中硒錳鹽完全溶解，鐵粉發(fā)生部分溶解，釋放水和亞鐵離子。混合硫磷菌液和硒錳鐵預(yù)處理漿，攪拌過程中氧化亞鐵硫桿菌和釋磷菌協(xié)同作用，通過轉(zhuǎn)移亞鐵離子、低價錳及鐵粉上的電子至代謝產(chǎn)物中，生成三價鐵離子及鐵錳氧化物。三價鐵離子及鐵錳氧化物與氧化亞鐵硫桿菌和釋磷菌協(xié)同代謝產(chǎn)物及磷石膏滲濾液中的磷、銨、有機(jī)污染物進(jìn)一步反應(yīng)，生成鐵錳硒共摻的黃鉀鐵礬、磷酸鹽、小分子有機(jī)絡(luò)合物共混的活性混合沉淀物。混合含鈣固廢和修復(fù)劑原漿，攪拌過程中含鈣固廢釋放的鈣、鐵、鋁等離子不僅可以調(diào)節(jié)混合漿ph，而且可以進(jìn)一步結(jié)合小分子有機(jī)酸代謝產(chǎn)物、化學(xué)固定游離氟離子、調(diào)整活性混合沉淀物電位分布及吸附含磷產(chǎn)物。

19、有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備以下優(yōu)點：本發(fā)明充分利用混合菌液促進(jìn)磷石膏滲濾液與硒錳摻鐵混合樣及含鈣固廢反應(yīng)制備重金屬污染土壤修復(fù)劑，實現(xiàn)了磷石膏滲濾液的高效資源化，所制備的重金屬污染土壤修復(fù)劑可抑制鉈、鈹、鉍、銻、汞、鋇重金屬污染物的環(huán)境活性，顯著降低其在土壤中的浸出毒性。

技術(shù)特征：

1.基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述硒鹽包括硒酸鈉或亞硒酸鈉中的任意一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述硒鹽和低價錳鹽的質(zhì)量比2~16:100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（2）中硒錳鹽和鐵粉的質(zhì)量比2.5~12.5:100。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（3）中硒錳摻鐵混合樣和磷石膏滲濾液的固液比為0.25~5.75:1000g:ml。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中硫磷菌液由指數(shù)生長期的氧化亞鐵硫桿菌和釋磷菌液按照體積比1~3:1混合獲得。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（4）中的硫磷菌液和硒錳鐵預(yù)處理漿的體積比0.5~7.5:100。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法，其特征在于，步驟（5）中的含鈣固廢包括粉煤灰、高爐礦渣粉末、電石渣粉末中任意一種，所述含鈣固廢和修復(fù)劑原漿的固液比5~25:100g:ml。

9.權(quán)利要求1~8任一項所述的方法制備得到的重金屬污染土壤修復(fù)劑。

10.權(quán)利要求9所述的土壤修復(fù)劑在修復(fù)重金屬污染土壤中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了基于磷石膏滲濾液的重金屬污染土壤修復(fù)劑的制備方法及其產(chǎn)品和應(yīng)用，所述制備包括以下步驟：混合硒鹽和低價錳鹽，混合，攪拌均勻，得到硒錳鹽；混合硒錳鹽和鐵粉，攪拌均勻，得到硒錳摻鐵混合樣；混合硒錳摻鐵混合樣和磷石膏滲濾液，攪拌得到硒錳鐵預(yù)處理漿；混合硫磷菌液和硒錳鐵預(yù)處理漿，攪拌得到修復(fù)劑原漿；混合含鈣固廢和修復(fù)劑原漿，攪拌得到修復(fù)劑終漿。本發(fā)明充分利用混合菌液促進(jìn)磷石膏滲濾液與硒錳摻鐵混合樣及含鈣固廢反應(yīng)制備重金屬污染土壤修復(fù)劑，實現(xiàn)了磷石膏滲濾液的高效資源化，所制備的重金屬污染土壤修復(fù)劑可抑制鉈、鈹、鉍、銻、汞、鋇重金屬污染物的環(huán)境活性，顯著降低其在土壤中的浸出毒性。

技術(shù)研發(fā)人員：黃濤,宋東平,金俊勛,崔嘉霖,孫小龍,魏欣琪,王雨婷,王百軍,張洋,張樹文
受保護(hù)的技術(shù)使用者：常熟理工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9