一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用原位氧化‑同步气浮修复石油烃污染土壤的方法。该方法是以类芬顿试剂为原位氧化药剂，将原氧化药剂加入石油烃污染土壤，注入适量水，充分搅拌，混合均匀，在常温条件下，实现部分石油烃的原位氧化分解。以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后回收。该方法在快速氧化土壤中石油烃污染物的同时，利用同步气浮工艺回收部分石油烃，尤其适用于中度石油污染土壤(如含油率为5～20％的污染土壤)的修复，具有对石油烃污染土壤修复速度快、工艺简单、对设备要求低的优点。

A method for remediation of petroleum hydrocarbon contaminated soil by in-situ oxidation and synchronous flotation

The invention relates to a method for repairing petroleum hydrocarbon contaminated soil by in-situ oxidation and simultaneous flotation. In this method, Fenton-like reagent is used as in-situ oxidation reagent, and the original oxidation reagent is added to the soil polluted by petroleum hydrocarbons, injected with proper amount of water, fully stirred and mixed evenly. Under normal temperature conditions, partial petroleum hydrocarbons are oxidized and decomposed in situ. The microbubbles formed during in-situ oxidation were used as carriers to adhere to oil droplets of petroleum hydrocarbons in sewage, and the microbubbles rose to the surface of the water. After the bubble burst, the oil droplets were collected and recovered. While rapidly oxidizing petroleum hydrocarbon contaminants in soil, this method can recover some petroleum hydrocarbons by synchronous air flotation, especially suitable for the remediation of moderately petroleum contaminated soil (such as contaminated soil with oil content of 5-20%). It has the advantages of fast remediation, simple process and low equipment requirements.

【技术实现步骤摘要】
一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法
：本专利技术属于环保
，具体涉及一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法。
技术介绍
：在石油开采、加工、运输、储存和使用的过程中，因井喷、泄漏等原因，石油烃会进入土壤当中，引起一系列环境问题，并对人体健康造成危害。石油烃污染物具有毒性大，成分复杂，与土壤结合能力强，不易脱附等特点。其中特别是石油烃类物质的疏水特性，决定了其从土壤上解吸的能力很弱，从土壤基质中释放速度缓慢，从而成为了持久性的污染源。修复石油烃污染土壤，必须考虑修复技术的经济性和适用性。修复方法的选择往往与土壤中石油烃的污染程度直接相关。对于重度石油烃污染土壤(如含油率>20％)，可采用化学热洗的方法，在去除土壤中石油烃污染的同时，回收石油烃资源。对于轻度石油烃污染土壤(如含油率<5％)，可采用生物修复的方法，进一步去除土壤中的石油烃污染物。对中度(如含油率为5％～20％)石油烃污染土壤，如采用化学热洗法，因污染土壤含油量较低，回收的原油较少，而药剂和能耗较高，修复工艺在成本与效益方面存在较为突出的矛盾。此外，化学热洗法对于老化的石油烃污染土壤，洗脱效果较差，其应用具有局限性。生物修复周期长，且对土壤中残留的重质油去除效果不甚理想，许多植物、微生物在中度(如含油率为5％～20％)石油烃污染土壤中难以存活。目前，针对中度石油烃污染土壤，尚缺乏具有针对性的修复技术，研发具有经济性和适用性的技术及工艺，既是国内外环境化学领域广泛关注的研究热点，也具有重要的现实意义。本专利技术的目的旨在提供一种修复中度(如含油率为5％～20％)石油烃污染土壤的原位氧化-同步气浮新工艺。在快速氧化土壤中石油烃污染物的同时，利用同步气浮工艺回收部分石油烃。本专利技术的原位氧化-同步气浮工艺具有对石油烃污染土壤修复速度快、工艺简单、对设备要求低的优点。
技术实现思路
：本专利技术提供了一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法。该方法适用于中度石油污染土壤(如含油率为5～20％的污染土壤)的修复，具有对石油烃污染土壤修复速度快、工艺简单、对设备要求低的优点。本专利技术可以通过以下技术方案实现：一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，该方法以类芬顿试剂为原位氧化药剂，将原位氧化药剂、水与石油烃污染土壤，充分搅拌，混合均匀，在常温条件下，实现部分石油烃的原位氧化分解；以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后回收。本专利技术方法中，所述石油烃污染土壤和水的加入比例为：0.2～1.5Kg/L，含义为每1L水加入0.2～1.5Kg石油烃污染土壤。本专利技术方法中，所述原位氧化药剂包括氧化剂和氧化助剂，其中氧化剂为过氧化氢；所述氧化助剂水溶液的pH值为3～7，保证在不改变土壤酸碱度的条件下，具有较高的氧化效率。本专利技术方法中，原位氧化的过程是先将氧化助剂配成水溶液，再将氧化助剂水溶液加入石油烃污染土壤，最后加入双氧水，能避免过氧化氢在与土壤接触前就开始分解，减少了氧化剂的损失，所述双氧水中过氧化氢的质量分数为5～30％。本专利技术方法中，氧化助剂中各物质的质量比可以为0.1～5柠檬酸：0.1～7氢氧化钠：0.05～8氯化氢：0.1～8二价铁盐；也可以为0.1～8乙二胺四乙酸二钠：0.1～8三价铁盐。本专利技术方法中，所述原位氧化药剂中各组分，占原位氧化药剂、水与石油烃污染土壤总质量的质量分数(以投加前物质质量计算)分别为：柠檬酸占0.15～0.35％；氢氧化钠占0.12～0.28％；氯化氢占0.05～0.3％；二价铁盐占0.2～0.8％；过氧化氢占0.02～2.8％。若氧化助剂由乙二胺四乙酸二钠和三价铁盐构成，则原位氧化药剂中各组分，占原位氧化药剂、水与石油烃污染土壤总质量的质量分数(以投加前物质质量计算)分别为：乙二胺四乙酸二钠占0.2～0.8％；三价铁盐占0.2～0.8％；过氧化氢占0.02～2.8％。本专利技术方法中，所述原位氧化的反应时间是6～24h。本专利技术方法中，在原位氧化土壤中石油烃污染物的同时，通过同步气浮工艺，回收部分石油烃。即以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后，采用刮油装置回收。本专利技术方法中，所述石油烃污染土壤的含油率为5～20％。本专利技术方法中，所述的二价铁盐为硫酸亚铁或氯化亚铁；所述的三价铁盐为硝酸铁或硫酸铁。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1.本专利技术方法的原位氧化药剂包括氧化剂和氧化助剂，其中氧化剂为过氧化氢；氧化助剂由柠檬酸、氢氧化钠、盐酸、二价铁盐按一定比例配置构成或由二胺四乙酸二钠和三价铁盐按一定比例配置构成，氧化助剂与氧化剂的配合使用能显著提高氧化剂的氧化性能，且氧化助剂加入到石油烃污染土壤中后，形成了pH值稳定的缓冲溶液，可避免土壤的酸碱度的显著改变。2.本专利技术的氧化助剂，加入到石油烃污染土壤中后，可抑制氧化剂自身的分解损失，调控氧化剂氧化石油烃污染物的速率，降低修复成本。3.本专利技术方法在快速氧化分解拟去除有机污染物的同时，尽可能地回收可利用的石油资源，在实现污染土壤无害化的同时，最大程度上实现资源化。4.本专利技术的原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其中同步气浮是利用原位氧化反应产生的微气泡粘附油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后回收。而以往的气浮工艺，是要向溶液中通入气体来实现气浮。5.本专利技术方法通过原位氧化-同步气浮工艺修复速度快、工艺简单、对设备要求低，在修复过程中没有二次污染物的产生，尤其适用于中度(如含油率为5％～20％)石油污染土壤的修复。具体实施方式为更好理解本专利技术的内容，下面通过实施例对本专利技术作进一步的说明，但所举之例并不限制本专利技术的保护范围。实施例1修复石油烃污染土壤的方法：称取10g石油污染土壤(土壤含水率为60％，含油率为18％)，置于100mL玻璃反应器中，依次加入0.6mol/L的柠檬酸溶液0.15mL，0.6mol/L的氢氧化钠溶液0.15mL，1.2mol/L的盐酸1.5mL和0.3mol/L的硫酸亚铁溶液0.3mL，混合搅拌均匀，最后在泥浆中缓慢加入0.9mL质量浓度为28％的双氧水，持续搅拌使其充分反应，在气泡不断逸出液面带出浮油的同时刮除液面浮油，其中原位氧化和气浮的时间为10h，反应结束后，离心分离出处理后的泥砂，采用重量法测定处理后泥砂中的石油烃含量。上述石油污染土壤经原位氧化-同步气浮新工艺处理后，对土壤中石油烃的去除率达83.1％。实施例2：称取10g石油污染土壤(土壤含水率为60％，含油率为16％)，置于100mL玻璃反应器中，依次加入0.6mol/L的柠檬酸溶液0.10mL，0.6mol/L的氢氧化钠溶液0.10mL，1.2mol/L的盐酸0.8mL和0.3mol/L的硫酸亚铁溶液0.2mL，混合搅拌均匀，最后在泥浆中缓慢加入0.9mL质量浓度为28％的双氧水，在常温条件下，持续搅拌使其充分反应，实现部分石油烃的原位氧化分解；以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡不断逸出液面带出浮油，气泡破裂后，油滴聚集后采用刮除装置刮除液面浮油进行回收，其中原本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用原位氧化‑同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：以类芬顿试剂为原位氧化药剂，将原位氧化药剂、水与石油烃污染土壤，充分搅拌，混合均匀，在常温条件下，实现部分石油烃的原位氧化分解；以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后回收。

【技术特征摘要】
1.一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：以类芬顿试剂为原位氧化药剂，将原位氧化药剂、水与石油烃污染土壤，充分搅拌，混合均匀，在常温条件下，实现部分石油烃的原位氧化分解；以原位氧化过程中产生的微气泡为载体，粘附污水中的石油烃油滴，微气泡浮升到水面，气泡破裂后，油滴聚集后回收。2.根据权利要求1所述的利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于所述石油烃污染土壤和水的加入比例为：0.2～1.5Kg/L。3.根据权利要求1所述的利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于，所述原位氧化药剂包括氧化剂和氧化助剂，其中氧化剂为过氧化氢；所述氧化助剂水溶液的pH值为3～7。4.根据权利要求3所述的一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：原位氧化的过程是先将氧化助剂配成水溶液，再将氧化助剂水溶液加入石油烃污染土壤，最后加入双氧水，所述双氧水中过氧化氢的质量分数为5～30%。5.根据权利要求3所述的一种利用原位氧化-同步气浮修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于：氧化助剂中各物质的质量比为：0.1～5柠檬酸：0.1～7氢氧化钠：0.05～8氯化氢：0.1～8二价铁盐；或0.1～8乙二胺四乙酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小东，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12