1.本发明专利属于环境保护领域,具体涉及一种用于污染土壤修复施工现场快速测定药剂混合均匀度的方法。
背景技术:2.目前,我国污染土壤修复过程中涉及污染土壤与修复药剂混合过程的修复技术包括针对重金属污染土壤的固化稳定化技术,针对有机污染土壤的化学氧化技术及常温热解吸技术等等。上述技术在运用过程中均涉及将污染土壤破碎后与粉末状修复药剂混合的工段,且污染土壤与粉末装修复药剂的混合均匀程度直接影响修复效果。公告号为cn102921713b,名称为“一种重金属污染土固化稳定化处理工艺”的发明专利中明确提出固化剂与土壤间的均匀混合通过强力搅拌实现。公告号为cn101648207b,名称为“一种有机物污染土壤的化学氧化修复方法及修复设备”的发明专利明确提出“在反应器中通过搅拌器搅拌,使三种制剂与污染土壤充分混合”。专利申请号为cn201711486858.3,名称为“一种用于北方小麦种植区农田镉污染土壤修复药剂及使用方法”的发明专利明确提出药剂的使用方法包括污染土与活化和钝化剂混合反应步骤。以上专利内容说明污染土壤与修复药剂的混合过程是上述修复技术或修复药剂使用过程中必不可少的过程,但是上述专利中并未提出如何确定固化剂与土壤间是否搅拌混合均匀。
3.目前国内尚未针对土壤修复行业污染土壤与修复药剂混合均匀度的测定提出标准方法。在概率论和统计学中,变异系数是衡量各观测值变异程度的水平。采用变异系数可消除单位和平均数对两个或多个材料变异程度比较的影响。
4.目前用于判定污染土壤与修复药剂混合均匀程度的方法有两种实验室测定方法,分别为氯离子选择电极法和甲基紫法,但是以上方法只能先在现场取样,然后由实验室检测分析得出结果,耗时较长,严重影响现场施工。因此,本发明提出一种用于现场快速判断污染土壤与修复药剂混合程度的方法,该方法在污染场地修复现场的使用可大大提高施工效率。
技术实现要素:5.本发明的目的是提出一种可用于污染土壤修复施工现场测定污染土壤与修复药剂混合均匀度的快速检测方法,从而大大提高修复效率。
6.本发明的具体技术方案如下:
7.一种用于污染土壤修复施工现场快速测定药剂混合均匀度的方法,步骤如下:
8.步骤1.在污染土壤与修复药剂混合之前,将磁性示踪物质和修复药剂同时通过设备投料口投入到污染土壤中,在混合工段将污染土壤与药剂均匀混合;
9.步骤2.在出料段随机定量取样作为原始样品;并从原始样品中制作试验样品;
10.步骤3.利用磁选设备将试验样品中的磁性材料分离出来;
11.步骤4.通过对比不同样品中磁性材料的数量作为污染土壤与修复药剂混合均匀度判定的依据。
12.所述步骤1中,磁性示踪物质为粉末状固体,修复药剂同样为粉末状固体;
13.所述步骤2中,在混合设备出料口,按照每修复批次随机等量取10份原始样品,每份原始样品重量为2000g为宜。
14.所述步骤3中,磁选设备以手持式便携式磁棒为宜,将手持式便携磁棒在试验样品中连续多次搅动。
15.所述步骤4中,记录每份样品中通过手持式便携式磁棒选出的所有磁性示踪物质的数量。
16.进一步的,所述步骤1中,磁性示踪物质为固体粉末状,粒径为通过20-80 目筛为宜。
17.进一步的,所述步骤2中,每一批土壤修复量以≤500方为宜,样品取样点位确定应考虑各方位的深度、批次代表性,且在一个点位集中采集一个样品,采样时不允许有任何翻动或混合。然后将每个原始样品充分混合,并采用四分法将原始样品逐一随机等量分出500g作为试验样品。
18.进一步的,所述步骤3中,拿着手持式便携磁棒的任何一端,将其磁力吸着段在试验样品中进行相同次数的连续搅拌。
19.进一步的,所述步骤4中,当手持式便携磁棒表面吸着磁性示踪物后,将与磁棒配套的套管取下卸掉磁性示踪物质,并记录收集到的磁性示踪物质的个数x。以同样的方法,依次测出所有试验样品中示踪物的个数分别记作x1、x2、 x3
····
x10。
20.计算平均值x,标准差s,并根据x和s值计算变异系数cv。
21.平均值:
22.标准差:
23.变异系数:
24.混合均匀度值以同一批次的10个试验样品中磁性示踪物质数量的变异系数 cv值表示,cv值越大,混合均匀度越差。
附图说明
25.图1为本发明提出的测定方法步骤示意图。
具体实施方式
26.为了使本发明的目的,技术方案及优点更加清楚明白,以下结合现场实施例,对本发明进行进一步详细说明。
27.采用专利公告号为cn204074695u的设备,该设备常用于重金属污染土壤固化稳定化修复和有机污染土壤的化学氧化修复中。在实际施工运行中,难以快速判定污染土壤与修复药剂混合均匀程度,采用现场取样寄送实验室进行检测,大大影响施工效率。为解决这一问题,技术人员采用本发明提出的方法,在现场采用粒径通过40目筛的磁性材料作为示
踪剂,与修复药剂共同投加到污染土壤中,经过公告号为cn204074695u设备现场混合搅拌,对批次处理的污染土壤随机取10个原始样品,并采用四分法逐一制成10份试验样品。利用本发明专利提出的手持式便携磁棒对试验样品中的磁性示踪材料吸取,并记录每份样品中磁性示踪材料的个数x1~x10,计算得出不同项目中污染土壤与修复药剂混合均匀度变异系数cv,详细结果见表1所示。
28.表1不同项目中,污染土壤与修复药剂混合均匀度变异系数cv
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实施步骤:
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(1)利用挖机将现场500方污染土壤从kh200土壤修复一体机进料口均匀投料,同时在药剂料仓同时投入污染土壤修复药剂及粒径为40目的磁性示踪物质。设置kh200修复一体机运行参数,污染土壤进料速度为250方/小时,药剂投加速率为9.75吨/小时(药剂投加量为污染土壤重量的3%,土壤密度按1.3吨 /方计算),磁性示踪物质投加速率为2公斤/小时。
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(2)待三种物料(污染土壤、修复药剂、磁性示踪物质)在经过kh200修复一体机均匀混合系统之后,在出料端不同方位及深度采用系统布点法取10份原始样品。将原始样品分别充分混匀后,采用四分法随机分出500g作为试验样品装入10号自封袋中,并编号样品1-样品10。
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(3)现场操作人员手持磁棒,将磁力吸着段插入装有试验样品的样品1自封袋充分搅拌10次后取出。
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(4)取下磁棒外的套管,将吸着的磁性示踪物质收集到5号自封袋中记录收集到到磁性示踪物质数量x1。依次进行,得到10个试验样品中的磁性示踪物质数量x1、x2
······
x10。计算平均值x,标准差s,并根据x和s值计算变异系数cv。
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现场测定结果:
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采用本专利提出的方法分别在申请人承担的安徽某重金属污染土壤固化稳定化修复项目和太原某有机污染土壤化学氧化修复项目现场实施发现前者场地中污染土壤与
修复药剂的混合程度变异系数为11.18,高于后者场地中的8.96,说明后者场地中污染土壤与修复药剂混合的更加均匀。本方法在上述两个场地实施全过程历时约3小时,比传统方法节约48小时以上。为现场快速判定污染土壤与修复药剂的混合均匀程度提供数据支持,提高了现场施工效率。