CN109454105A - 一种高浓度石油烃污染土壤的修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护及土壤修复技术领域，尤其涉及本发明涉及土壤修复领域，具体是一种高浓度石油烃污染土壤的修复方法。针对高浓度石油烃污染土壤，传统的单一手段更是难以达到理想的修复效果。因此，寻求一种高效、环境友好的，并且能够将油泥减量化、资源化的新技术成为石油烃污染土壤修复领域的重中之重。本发明利用常规的表面活性剂的特殊配比对预处理后的高浓度石油烃污染土壤有较好的去除效果。本发明对剥离后的石油烃进行浮油收集，处理后的土壤可资源化再利用，总体上是一种绿色环保型修复技术。

Description

一种高浓度石油烃污染土壤的修复方法

技术领域

本发明涉及环境保护及土壤修复技术领域，尤其涉及本发明涉及土壤修复领域，具体是一种高浓度石油烃污染土壤的修复方法。

背景技术

土壤是土地资源的核心，是生态环境的重要组成部分，是人类赖以生存的主要资源之一，对于我国这样人口众多的国家，土地资源显得尤其重要。石油资源是人类最主要的能源之一，随着社会经济的发展，人们对石油产品需求量日益增加，与此同时大量的石油及其加工品进入土壤，给环境和人类带来极大危害，造成土壤的石油污染状况日趋严重，这已成为世界性的环境问题。

在石油开采、储运、炼制、加工及使用过程中，由于各种因素导致的石油类物质的溢出和排放时有发生，对环境土壤环境及地下水造成严重污染。资料显示，中国勘探、开发的油田和油气田有400多个，分布在全国25个省市和自治区，油田的主要工作范围近20万km²，覆盖地区面积达32万km²，约占全国土地总面积的3％，其中，约有480万公顷土地的石油含量超过安全值。在中国，当前石油年产量已超过1.8×10⁸ 吨，每年新污染土壤1.0×10⁸kg。据研究发现，对于稳定运行5年左右的油井井场土壤，石油污染程度可达1.0×10³～1.0×10⁴mg/kg，而中国主要石油化工和油田区土壤中石油烃含量高达5％～9.4％，石油开采区井口附近土壤石油烃含量为5.3％～7.5％，而在石油开采和储运过程中的老化油泥、罐底油泥的含油率更是达到40%以上。

石油污染物会堵塞土壤孔隙，降低土壤的透气、透水性，杀死土壤中的微生物，改变土壤成分，造成土壤微生物群落和区系的变化。石油污染物还会扰乱农作物的正常生长发育，降低其抗倒伏、抗病虫害的能力，导致粮食大量减产。另外石油烃中的某些组分通过生物富集，进入动物或人体后会致癌致畸致突变，如稠环芳香烃可致癌致突变，苯系物可引发贫血、血性白血病等。

石油污染土壤修复技术在性质上基本可以分为三类，分别为：物理、化学及生物技术。物理修复技术有：换土法、光催化法、土壤气相抽提法、热熔玻璃化方法、焚烧法等方法。尽管物理修复技术速度快，但能耗高，还有可能导致二次污染，因此单纯物理修复技术不是解决石油烃污染土壤问题的最终方案。生物修复技术的主要原理是：某种动植物或微生物对特定的土壤污染物有降解作用，这些生物可以通过新陈代谢来分解污染物。生物修复技术一般情况下适用于污染程度较小土壤的修复，污染程度较高的情况下，微生物一般都不易存活，很难对土壤污染物进行有效的去除。生物修复技术对土壤环境比较敏感，而且修复周期长，稳定性较差。化学修复技术是将化学药剂加入到土壤中，与污染物接触并相互作用，最终使土壤中的污染物被氧化、还原、分离、分解或转化甚至被去除。化学修复方法有：化学氧化法、溶剂增溶法、淋滤冲洗法等。化学氧化法向土壤中投加的氧化剂(如高锰酸钾，过氧化氢等)通过氧化反应将土壤中的污染物去除。与物理、生物修复技术相比，化学氧化修复技术具有修复速度快、对土壤应用条件要求低、对污染物种类及污染程度适用范围广，能处理污染程度较高的石油污染土壤等诸多优点，但是化学方法需要消耗大量的化学药品，处理成本较高，且由于药剂残留容易造成二次污染。

综上所述，现有技术还是没有完美地解决石油污染土壤修复问题，尤其是针对高浓度石油烃污染土壤，传统的单一手段更是难以达到理想的修复效果。因此，寻求一种高效、环境友好的，并且能够将油泥减量化、资源化的新技术成为石油烃污染土壤修复领域的重中之重。

发明内容

本发明为解决上述不足问题，本发明的目的是解决高浓度石油污染土壤的问题，提供一种高浓度石油烃污染土壤修复的新方法。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种高浓度石油烃污染土壤修复的新方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)预处理

使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理并称重；

2)土壤污染物剥离处理

2.1)将五水硅酸钠与水按1:2~1:4混合，搅拌均匀制成溶液；

2.2)将脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚按4:1~2:1混合并搅拌均匀；

2.3)将步骤2.1)和2.2）中得到的两种药剂按1:1混合，并搅拌均匀；

2.4)将步骤2.3)中得到的混合药剂加入到水中配成药剂溶液，其中药剂浓度为1%~5%；

2.5)将步骤1.2)得到的污染土壤加入步骤2.4）得到的药剂溶液，然后在恒温水浴锅中进行搅拌；

2.6)将步骤2.5)中得到的土壤混合液放入离心机中进行固液分离；

3）离心后土壤处理

将离心后的土壤烘干或者自然晾干。

进一步，所述步骤1.1）破碎过筛处理得到的污染土壤粒径小于1 cm。

进一步，所述步骤2.1）到步骤2.4），搅拌在常温下进行，若需要加快混合，可适当加温。

进一步，所述步骤2.5)中的土壤与药剂溶液质量比为1:3~1:6，处理的时间为30min~60min，剥离过程中搅拌持续，且水浴温度控制在50~70℃。

本发明的技术效果是显而易见的，本发明具有以下优点：

1)本专利能使污染土壤中石油烃去除80%以上

2)剥离处理过程的水可以循环使用，减少污染物的排放。

3)由于使用的化学药剂为一般的表面活性剂，对环境无害，各药剂之间不发生反应且能在常温下复配，材料易得，成本低廉。

4)药剂不与石油烃发生化学反应，剥离出的石油烃经过浮油收集，仍可以资源化利用。

本技术总体上是一种绿色环保型修复技术。

附图说明

图1为石油污染土壤处理工艺流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1：

一种高浓度石油烃污染土壤修复的新方法，主要包括以下步骤：

1)预处理

1.1)使用破碎机对污染土壤（样品初始含油率为23.01%）进行破碎过筛处理，得到粒径小于1 cm的污染土壤；

1.2)将步骤1.1)中得到的破碎筛分后的污染土壤，进行称重得到土壤50g；

2)土壤污染物剥离处理

2.1)将五水硅酸钠与水按1:4混合，搅拌均匀制成溶液；

2.2)将脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚按4:1混合并搅拌均匀；

2.3)将步骤2.1)和2.2）中得到的两种药剂按1:1混合，并搅拌均匀；

2.4)将步骤2.3)中得到的混合药剂加入到300mL水中配成药剂溶液，其中药剂浓度为5%；

2.5)将步骤1.2)得到的污染土壤加入步骤2.4）得到的药剂溶液，然后在恒温水浴锅中进行搅拌60min；

2.6)将步骤2.5)中得到的土壤混合液放入离心机中进行固液分离，离心5min；

3）离心后土壤处理

3.1)将离心后的土壤烘干或者自然晾干，以便做后续的检测或资源化利用。

所述步骤3.1)中得到的土壤含油率为0.89%，其去除率为96.1%；

实施例2：

一种石油烃污染土壤修复的新方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)预处理

1.1)使用破碎机对污染土壤（样品初始含油率为7.59%）进行破碎过筛处理，得到粒径小于1 cm的污染土壤；

1.2)将步骤1.1)中得到的破碎筛分后的污染土壤，进行称重得到土壤50g；

2)土壤污染物剥离处理

2.1)将五水硅酸钠与水按1:2混合，搅拌均匀制成溶液；

2.2)将脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚按2:1混合并搅拌均匀；

2.3)将步骤2.1)和2.2）中得到的两种药剂按1:1混合，并搅拌均匀；

2.4)将步骤2.3)中得到的混合药剂加入到150mL水中配成药剂溶液，其中药剂浓度为3%；

2.5)将步骤1.2)得到的污染土壤加入步骤2.4）得到的药剂溶液，然后在恒温水浴锅中进行搅拌30min；

2.6)将步骤2.5)中得到的土壤混合液放入离心机中进行固液分离，离心5min；

3）离心后土壤处理

3.1)将离心后的土壤烘干或者自然晾干，以便做后续的检测或资源化利用。

所述步骤3.1)中得到的土壤含油率为1.37%，其去除率为81.9%。

Claims (4)

1.一种高浓度石油烃污染土壤的修复方法，其特征在于，主要包括以下步骤：

1)预处理

使用破碎机对污染土壤进行破碎过筛处理并称重；

2)土壤污染物剥离处理

2.1)将五水硅酸钠与水按1:2~1:4混合，搅拌均匀制成溶液；

2.2)将脂肪醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚按4:1~2:1混合并搅拌均匀；

2.3)将步骤2.1)和2.2）中得到的两种药剂按1:1混合，并搅拌均匀；

2.4)将步骤2.3)中得到的混合药剂加入到水中配成药剂溶液，其中药剂浓度为1%~5%；

2.5)将步骤1.2)得到的污染土壤加入步骤2.4）得到的药剂溶液，然后在恒温水浴锅中进行搅拌；

2.6)将步骤2.5)中得到的土壤混合液放入离心机中进行固液分离；

3）离心后土壤处理

将离心后的土壤烘干或者自然晾干。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1.1）破碎过筛处理得到的污染土壤粒径小于1 cm。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2.1）到步骤2.4），搅拌在常温下进行，若需要加快混合，可适当加温。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2.5)中的土壤与药剂溶液质量比为1:3~1:6，处理的时间为30min~60min，剥离过程中搅拌持续，且水浴温度控制在50~70℃。