CN101683600A - 一种去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂，其组成包含了(a)阴离子表面活性剂，(b)非离子表面活性剂，(c)助剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种主要以表面活性剂为有效组分的污染土壤石油烃类物质脱附剂。
技术背景
土壤石油污染是一种常见的土壤污染类型，特别是在一些油田附近的区域，土壤大多被落地原油或堆放的油泥污染。这些污染厂址的土壤中石油烃具有含量高、移动性差、释放缓慢等特点，因而表面活性剂增效修复(Surfactant Enhanced Remediation，SER)技术以其效率高、周期短，成为修复这类土壤疏水性有机污染物污染的主要方法之一。在SER技术中，选取高效适宜的表面活性剂脱附剂直接影响修复的效果。最初，选取的脱附剂多为单一的阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂：阴离子表面活性剂价格便宜，不易在土壤上吸附，施用技术成熟稳定，但其临界胶束浓度较大，增溶能力相对较弱，且受水中Ca2+，Mg2+等离子的影响较大，需要较高的投加量才能取得较好的效果；而非离子表面活性剂临界胶束浓度小，增溶能力强，易于降解，对水的硬度抗性强，但其在土壤表面的吸附损失较大，且吸附态的表面活性剂对疏水性有机物的吸附能力极强，甚至在相对效率常数(RelativeEfficiency Coefficient，REC)＜1时，加入表面活性剂反而会更不利于疏水性有机物的脱附。近年来，一些研究者开始探索混合表面活性剂作为脱附剂的可能性以及最佳组成配比。已有研究表明，阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂混合施用时，可以形成混合胶束，混合表面活性剂的临界胶束浓度更小，混合胶束也比单一的胶束具有对疏水性有机物更强的分配能力，组成合理的表面活性剂还可以减少水硬度带来的不利影响和土壤吸附造成的损失。虽然混合表面活性剂在一些情况下可以起到很好的脱附效果，但如果土壤中污染物的含量过高，就需要相应的增大表面活性剂施用量，从而增加了表面活性剂在土壤上的残留，而且也不利于与表面活性剂结合的石油烃从土壤的分离。
针对上述问题，本发明提供了一种新型脱附剂的组成配方，用于重度石油污染土壤的修复。
发明内容
本发明提供的脱附剂的组成配方包含至少一种阴离子表面活性剂，一种非离子表面活性剂以及其他无机盐类物质。其中组合表面活性剂起到增溶、脱附的作用，其他组分则起到分散以及防止表面活性剂向土壤上的再沉淀。
配方中包含的阴离子表面活性剂可以是烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，如十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠等，其中优选的是十二烷基苯磺酸钠。非离子表面活性剂可以是烷基酚聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂，长链脂肪醇聚氧乙烯醚类表面活性剂，脂肪酸聚氧乙烯酯型非离子表面活性剂，如Tween系列表面活性剂，Brij系列表面活性剂，TX系列表面活性剂等，其中优选的是TX表面活性剂。此外，本发明的组成配方中还应包含以下物质中的一种或几种：硅酸钠，碳酸钠，硫酸钠，羧甲基纤维素钠，聚合硅酸钠，小分子醇等。其中优选的是硅酸钠和羧甲基纤维素钠。硅酸钠或新生态的沉淀二氧化硅有很大的比表面积和钙交换能力，可以起到很好的吸附和分散的作用。羧甲基纤维素钠则是一种在日用洗涤剂领域应用广泛的优良抗沉淀剂。其他无机盐类物质可以起到提供离子的作用，能够显著降低表面活性剂类物质的临界胶束浓度。小分子的醇类有机物可以促进疏水性有机物从土壤基质中脱附，且能够与表面活性剂共同形成疏水性胶核中包含有机分子的复合胶束，这样的胶束对有机污染物有更强的结合能力，且小分子醇类物质毒性小，降解性好。
本发明的脱附剂组成配方中，各组分的比例范围也有一定的要求。其中表面活性剂的总量应占质量分数的20％～80％，较好的是范围是30％～75％，最佳范围是35％～45％，其余是无机盐类脱附助剂。在表面活性剂中，阴离子表面活性剂在总表面活性剂中的质量分数占到50％以上效果较好，最佳的阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为：阴∶非＝3∶1～4∶1。
实施例
配方1：称取2.4克十二烷基苯磺酸钠粉末，4.9克硅酸钠固体，0.1克羧甲基纤维素钠固体，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或超声助溶，使混合物溶解，再向混合物中加入0.6克TX100，搅拌使混合均匀。最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
配方2：称取1.2克十二烷基苯磺酸钠粉末，2.5克硅酸钠固体，0.05克羧甲基纤维素钠固体，1.5克无水硫酸钠粉末，1.5克碳酸钠粉末，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或常声助溶，使混合物溶解，再向混合物中加入0.6克TX100，然后用移液器加入0.1毫升无水乙醇，搅拌使混合均匀。最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
配方3：按摩尔比1∶1向硅酸钠溶液中滴加硫酸，制备新生态的沉淀二氧化硅。然后称取2.4克十二烷基苯磺酸钠粉末，0.1克羧甲基纤维素钠固体，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或超声助溶，使混合物溶解，再向混合物中加入0.6克TX100，4.9克新生态二氧化硅沉淀，搅拌使混合均匀。最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
配方4：称取2.4克十二烷基苯磺酸钠粉末，0.6克预先研磨好的Brij35粉末，4.9克硅酸钠固体，0.1克羧甲基纤维素钠固体，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或超声助溶，使混合物溶解，最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
配方5：称取2.4克十二烷基苯磺酸钠粉末，4.9克硅酸钠固体，0.1克羧甲基纤维素钠固体，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或超声助溶，使混合物溶解，再向混合物中加入0.6克TW80，搅拌使混合均匀。最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
配方6：称取2.4克十二烷基硫酸钠粉末，5.0克硅酸钠固体，置于烧杯中，再加入适量的去离子水，加热助溶，匀速搅拌，或超声助溶，使混合物溶解，再向混合物中加入0.6克TX100，搅拌使混合均匀。最后加去离子水定容到1升，即制得了去除土壤石油烃类污染物的新型脱附剂。
Claims (5)
1、本发明的脱附剂配方包含至少一种阴离子表面活性剂，一种非离子表面活性剂以及助剂。
2、如权利要求1中的土壤石油烃类物质脱附剂配方，其中包含的阴离子表面活性剂可以是烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐，如十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠等，其中优选的是十二烷基苯磺酸钠。
3、如权利要求1中的土壤石油烃类物质脱附剂配方，其中包含的非离子表面活性剂可以是烷基酚聚氧乙烯醚型非离子表面活性剂，长链脂肪醇聚氧乙烯醚型表面活性剂，脂肪酸聚氧乙烯酯型非离子表面活性剂，如Tween系列表面活性剂，Brij系列表面活性剂，TX系列表面活性剂等，其中优选的是TX系列表面活性剂。
4、如权利要求1中的土壤石油烃类物质脱附剂配方，还应包含以下物质中的一种或几种：硅酸钠，碳酸钠，硫酸钠，羧甲基纤维素钠，聚合硅酸钠，小分子醇等。
5、如权利要求1中的土壤石油烃类物质脱附剂配方，其中表面活性剂的总量应占质量分数的20％～80％，较好的是范围为30％～75％，最佳范围为35％～45％，其中阴离子表面活性剂在总表面活性剂中的质量分数占到50％以上效果较好，最佳的阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为：阴∶非＝3∶1～4∶1。
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