一种再生洗脱重度石油污染土壤清洗液的新方法技术

本发明专利技术提供了一种再生洗脱重度石油污染土壤清洗液的新方法，通过选择性吸附清洗液中的石油烃，实现对清洗液的再生，再生后的清洗液保留了阴、非离子表面活性剂和助剂等活性组分，恢复了再次高效清洗重度石油污染土壤的性能。本发明专利技术给出了表面活性剂/硅藻土吸附剂的制备方法及再生重度石油污染土壤清洗液的工艺参数，包括处理温度、时间、固液比和气水体积比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种表面活性剂改性硅藻土的制备方法及一种再生洗脱重度石油污染土壤清洗液的新方法。
技术介绍
我国是产油大国，勘探开发的油气田和油气藏数目众多，分布广泛。在石油的勘探、开采、运输以及储存过程中，油田周围的土壤常会受到重度石油污染。重度石油污染会破坏土壤的理化性质，威胁地下水源的清洁，对农作物造成危害。石油中毒性较大的芳香烃类物质能够在农作物中累积，并沿食物链传递，最终威胁人类健康。石油污染的土壤既带来了严重的环境问题，也浪费了大量的宝贵资源。开发针对重度石油污染土壤的修复工艺，在去除土壤污染的同时，实现对石油资源的回收利用，可同时产生良好的环境效益和经济效益。鉴于石油污染土壤的严重危害，世界各国相继研发了多项治理技术，主要分为：物理方法，化学方法和生物方法。在各种处理方法中，表面活性剂增效修复(SurfactantEnhancedRemediation,SER)技术因为工艺简单易行，可回收大部分污油而受到广泛关注，被认为是治理重度石油污染土壤的有效手段。表面活性剂清洗重度石油污染土壤的方法是将阴非混合表面活性剂、助剂溶解于水中配制成清洗液，辅以加热、搅拌等条件，对受到严重石油污染的土壤进行清洗。该方法具有操作简便、清洗效率高等优点。但使用后的清洗液如果直接废弃，会带来一系列的成本及环境问题。这是因为清洗液中的阴非混合表面活性剂、助剂如果不能回用会显著增加修复成本；残留在清洗液中的石油会带来二次污染的问题。因此，开发出一种可以再生该清洗液的方法使其能够多次循环使用，不仅具有显著的经济效益，而且具有显著的环境效益。但到目前为止，尚缺乏具有针对性的相关技术研究。处理含油废水的方法有很多，包括吸附法，超滤，全蒸发，沉淀，溶剂萃取和光化学处理等。已有研究表明选择性吸附法是去除清洗液中石油烃类污染物的一种新型、高效的方法。选择性吸附的关键在于吸附剂的选择。天然无机吸附剂中硅藻土因其具有吸附能力强，来源丰富，成本廉价等优点，被认为是去除废水中石油污染物的最佳吸附剂之一，通过特定的改性处理可以使其选择性吸附含油废水中的石油烃类污染物，从而达到净化清洗重度石油污染土壤清洗液的目的；同时可实现对清洗液中药剂（阴非混合表面活性剂、助剂）及水的回用。该方法既可以降低修复成本，又可以避免含油废水带来的二次污染。本专利技术的目的旨在提供一种表面活性剂改性硅藻土，用来再生阴非混合表面活性剂洗脱石油污染土壤的清洗液。
技术实现思路
本专利技术提供的再生石油烃类物质污染土壤清洗液的方法如下：将一定量的污染土壤置于搅拌装置中，加入定量的清洗剂（含有阴离子表面活性剂、非离子面活性剂和助剂）及水，在搅拌加热条件下清洗污染土壤。土壤中的石油烃类污染物即在清洗剂的作用下转移到水相中，从而实现土壤中污染物的去除。然后进行固液分离，得到的清洗液在表面活性剂改性硅藻土吸附作用下进行再生处理。清洗液中的石油烃类污染物即转移到吸附剂表面，从而实现去除清洗液中污染物，再生清洗液的目的。本专利技术所述的清洗液中含有阴非混合表面活性剂及助剂，表面活性剂在清洗液中的浓度范围为1～10g/L。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。通常是直链十二烷基苯磺酸钠(LinearAlkylbenzeneSulfonates,LAS)。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，脂肪酸聚氧乙烯酷型非离子表面活性剂，通常是辛基苯基聚氧乙烯醚(TritonX-100,TX-100)。其中助剂为硅酸钠，碳酸钠，硫酸钠，梭甲基纤维素钠，聚合硅酸钠和小分子醇中的一种。本专利技术所述的活性剂/硅藻土吸附剂，其制备步骤如下：a、硅藻土的预处理称取3g~10g硅藻土，置于烧杯中，加入0.3~6mol/L的硫酸或氢氧化钠溶液60~120mL，搅拌0.5~1.5h。过滤溶液，将硅藻土在30~100℃下烘干。用30~80℃去离子水清洗，去除游离的硫酸或氢氧化钠，然后将硅藻土在30~100℃烘干备用。b、表面活性剂改性硅藻土将0.01~1g表面活性剂加入水中，搅拌均匀，然后加入3~10g预处理后的硅藻土，超声悬浊液3~10min，振荡悬浊液60~100min。过滤，将硅藻土洗涤，置于100℃下干燥。本专利技术中表面活性剂改性硅藻土的制备方法的特点在于：所述表面活性剂为阴离子表面活性剂如烷基硫酸盐，烷基磺酸盐，烷基苯磺酸盐；通常为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠，石油磺酸钠等。所述表面活性剂或者为非离子表面活性剂，如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；通常为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。再生清洗液的工艺条件如下：温度范围：25～75℃，最佳的温度范围是25～50℃。温度的升高不利于吸附的进行，但随着温度的升高，对空气吹脱有促进作用。再生清洗液时间：适当的增加处理时间能提高处理效率，但随着吸脱附逐渐达到平衡后，再延长时间则对处理效率影响不大。研究确定再生清洗液的时间范围为0.2～1小时。表面活性剂改性硅藻土的用量：综合考虑成本效益因素，用于清洗液再生的吸附剂用量为0.1～5g/L。空气吹脱流量：研究确定空气流量与清洗液的气水体积比值为0.1～50。实施例石油污染土壤的含油率为：10～40%。初次使用的清洗剂水溶液中含有阴、非离子表面活性剂的总浓度为3g/L，其中阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的质量比为8：2，助剂（硅酸盐）浓度为5g/L。清洗条件如下：准确称取3g污染土壤，加入到三角瓶中，再加上述清洗剂的溶液100mL，于75℃水浴下加热，磁力搅拌1小时，3000转/分，离心10分钟。固液分离后，收集得到的清洗液，用于后续的再生处理。对清洗液的再生处理过程：实施例1：准确称取0.5g的TX-100改性硅藻土(氢氧化钠预处理，TX-100负载量为3%)吸附剂，加入到三角瓶中，再加入上述清洗液100mL，在25℃水浴下加热，通入空气吹脱，空气流速为60mL/min，并磁力搅拌下，再生处理30分钟。将再生后的清洗液再次用于清洗含油量为23%的污染土壤，对土壤中总石油烃的去除率为79.3％。实施例2：准确称取0.5g的TX-100改性硅藻土(硫酸预处理，TX-100负载量为3%)，加入到三角瓶中，再加入上述清洗液150mL，在25℃水浴下加热，通入空气吹脱，空气流速为60mL/min，并磁力搅拌下，再生处理30分钟。将再生后的清洗液再次用于清洗含油量为23%的污染土壤，对土壤中总石油烃的去除率为62.0％。实施例3：准确称取0.5g的TX-100改性硅藻土(氢氧化钠预处理，TX-100负载量为1%)，加入到三角瓶中，再加入上述清洗液100mL，在25℃水浴下加热，通入空气吹脱，空气流速为60mL/min，并磁力搅拌下，再生处理30分钟。将再生后的清洗液再次用于清洗含油量为23%的污染土壤，对土壤中总石油烃的去除率为67.1％。实施例4：准确称取0.5g的TX-100改性硅藻土(氢氧化钠预处理，TX-100负载量为6%)，加入到三角瓶中，再加入上述清洗液100mL，在25℃水浴下加热，通入空本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术涉及一种表面活性剂改性硅藻土的制备方法及一种再生洗脱重度石油污染土壤清洗液的新方法；其特征在于首先制备一种表面活性剂/硅藻土吸附剂，该吸附剂可应用于清洗石油污染土壤产生的清洗液（含有阴离子表面活性剂、非离子面活性剂、助剂以及石油烃）的净化再生；该吸附剂具有选择性吸附的性能，即只吸附清洗液中的石油烃，经再生处理的清洗液可恢复清洗重度石油污染土壤的性能。

【技术特征摘要】
1.本发明涉及一种表面活性剂改性硅藻土的制备方法及一种再生洗脱重度石油污染土壤清洗液的新方法；其特征在于首先制备一种表面活性剂/硅藻土吸附剂，该吸附剂可应用于清洗石油污染土壤产生的清洗液（含有阴离子表面活性剂、非离子面活性剂、助剂以及石油烃）的净化再生；该吸附剂具有选择性吸附的性能，即只吸附清洗液中的石油烃，经再生处理的清洗液可恢复清洗重度石油污染土壤的性能。2.如权利要求1中所述的表面活性剂/硅藻土...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小东，索学越，肖剑，于波，孙文杰，兰胜，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12