一种石油污染土壤的高质化处理方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种石油污染土壤的高质化处理方法及应用。首先在石油污染土壤加入天然硅砂并混匀，采用高能球磨法进行机械化学处理，然后进行快速限氧热解，所得炭化土壤具有高效吸附和环境催化性能，可用于吸附处理含重金属废水、活化过硫酸盐氧化和催化臭氧氧化处理有机废水，实现了石油污染土壤的绿色、低碳处理和高质化利用，形成了“土壤

【技术实现步骤摘要】
一种石油污染土壤的高质化处理方法及应用


[0001]本专利技术属于土壤污染防治
，具体涉及到一种石油污染土壤的高质化处理方法及应用。

技术介绍

[0002]在石油开采、运输、装卸、加工和使用过程中，经常发生“跑、冒、滴、漏”问题，对土壤造成污染。石油污染土壤修复方法主要有热处理、淋洗、氧化和生物降解等，这些方法均可对不同程度的石油污染土壤进行达标修复，但目前通常以无害化为主要目标，忽略了其资源化利用的潜力。
[0003]炭化土壤应用于废水处理的资源化价值取决于其吸附或催化性能，因此需要考虑适且的功能修饰方法。矿物或碳质吸附、催化性能通常采用酸碱改性、负载金属或掺杂非金属元素等方法，对于石油污染土壤热解衍生物的功能修饰也有参考价值，但现有技术主要采用液固浸渍法或浸渍
─
煅烧法，能耗较高或废水产生量较多，增加了成本或后续达标处理压力。因此，需要研发绿色、高效、低成本的处理方法。
[0004]高能球磨法因其处理过程不产生废气、废气，具有绿色化、清洁化优势，逐渐受到重视，但高能球磨法通常所需处理时间较长。选择来源广、成本低、后续无浸出风险的助剂进行共磨然后再进行热解处理，有望绿色高效提升石油污染土壤热解衍生物的环境功能，进而提升其资源化价值，所得功能材料应用于废水处理可形成污染土壤与废水协同治理的“以废治废”新模式，实现石油污染土壤的高质化利用，促进石油污染土壤治理模式从无害化走向资源化。

技术实现思路

[0005]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0006]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0007]因此，本专利技术的目的是，克服现有技术中的不足，提供一种石油污染土壤的高质化处理方法。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：在石油污染土壤中加入天然硅砂，进行高能球磨活化处理，再置于热解炉中进行快速热解，反应结束即得高质炭化土壤。
[0009]作为本专利技术所述石油污染土壤的高质化处理方法的一种优选方案，其中：所述在石油污染土壤中加入的天然硅砂占总质量的比例为5～20％。
[0010]作为本专利技术所述石油污染土壤的高质化处理方法的一种优选方案，其中：所述球磨处理，其中，球料质量比为20～40：1，磨球转速为200～600r/min，处理时间为0.5～2h。
[0011]作为本专利技术所述石油污染土壤的高质化处理方法的一种优选方案，其中：所述快
速热解，其中，热解温度为400～600℃，热解时间为15～120min。
[0012]本专利技术的再一目的是，克服现有技术中的不足，提供一种石油污染土壤的高质化处理方法后所得高质化土壤的应用。
[0013]为解决上述技术问题，本专利技术提供了如下技术方案：所述应用包括将高质炭化土壤作为多功能水处理材料用于处理废水，其中，多功能水处理材料包括吸附剂、活化剂、催化剂。
[0014]作为本专利技术所述高质炭化土壤的应用的一种优选方案，其中：所述高质炭化土壤作为吸附剂通过搅拌、震荡批次处理或固定床连续处理直接吸附废水中的重金属阳离子，其中，所述高质炭化土壤投加量为0.5～3g/L。
[0015]作为本专利技术所述高质炭化土壤的应用的一种优选方案，其中：所述高质炭化土壤作为活化剂促进过硫酸盐氧化，将高质炭化土壤投加到含有机污染物的废水中，同时投加过硫酸盐混合反应。
[0016]作为本专利技术所述高质炭化土壤的应用的一种优选方案，其中：所述高质炭化土壤投加量为0.5～2g/L，过硫酸盐的投加量为1～3g/L，二者比例为1：0.5～2。
[0017]作为本专利技术所述高质炭化土壤的应用的一种优选方案，其中：所述高质炭化土壤作为催化剂催化臭氧氧化，将炭化土壤投加到含有机污染物的废水中，同时通入臭氧混合反应，尾气通入硫代硫酸钠溶液中。
[0018]作为本专利技术所述高质炭化土壤的应用的一种优选方案，其中：所述高质炭化土壤投加量为0.5～3g/L，臭氧投加量为0.1～10mg/L
·
min。
[0019]本专利技术有益效果：
[0020](1)本专利技术采用天然硅砂共磨法进行预处理，共磨材料来源广，成本低，主要成分为二氧化硅，助磨过程不产生废液和废气，辅助制备的炭化土壤应用于废水处理中无浸出风险，因此具有绿色化、清洁化优势。
[0021](2)本专利技术采用天然硅砂共磨法进行预处理，主要成分二氧化硅是优质的共磨材料，高能球磨处理过程中会产生大量自由基，加快有机污染物降解和无定形、石墨化固定炭的形成，减少有机碳损失和后续热解处理的碳排放。
[0022](3)本专利技术采用天然硅砂共磨法进行预处理，还可降低炭化土壤中矿物质的结晶度，使活性功能组分覆盖于炭化土壤表面并增加活性物种，显著提高了炭化土壤的重金属吸附、活化过硫酸盐氧化和臭氧催化氧化性能。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0024]图1为本专利技术实施例1及对比例1、对比例2制得炭化土壤的重金属吸附性能对比图。
[0025]图2为本专利技术实施例2中不同Si含量的炭化土壤对重金属的吸附量图。
[0026]图3为本专利技术实施例2中不同Si含量的炭化土壤对重金属的吸附率图。
[0027]图4为本专利技术实施例3中不同炭化土壤对过硫酸盐的活化效果对比图。
[0028]图5为本专利技术实施例3中高质炭化土壤活化过硫酸盐对苯胺去除量的影响。
[0029]图6为本专利技术实施例3中高质炭化土壤活化过硫酸盐对苯胺去除率的影响。
[0030]图7为本专利技术实施例4中高质炭化土壤活化臭氧对苯胺去除率的影响。
[0031]图8为本专利技术实施例5中高质炭化土壤中重金属的化学形态分布图。
[0032]图9为本专利技术实施例5高质炭化土壤活化过硫酸盐氧化体系中的活性物种猝灭实验结果图。
具体实施方式
[0033]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0034]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0035]其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本专利技术至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石油污染土壤的高质化处理方法，其特征在于：包括，在石油污染土壤中加入天然硅砂，进行高能球磨活化处理，再置于热解炉中进行快速热解，反应结束即得高质炭化土壤。2.如权利要求1所述的石油污染土壤的高质化处理方法，其特征在于：所述在石油污染土壤中加入的天然硅砂占总质量的比例为5～20％。3.如权利要求1所述的石油污染土壤的高质化处理方法，其特征在于：所述球磨处理，其中，球料质量比为20～40：1，磨球转速为200～600r/min，处理时间为0.5～2h。4.如权利要求1所述的石油污染土壤的高质化处理方法，其特征在于：所述快速热解，其中，热解温度为400～600℃，热解时间为15～120min。5.如权利要求1～4任一所述的石油污染土壤高质化处理后所得高质炭化土壤的应用，其特征在于：所述应用包括将高质炭化土壤作为多功能水处理材料用于处理废水，其中，多功能水处理材料包括吸附剂、活化剂、催化剂。6.如权利要求5所述的高质炭化土壤的...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明新，高娉婷，宋思敏，薛金娟，姚猛，
申请(专利权)人：常州大学，
类型：发明
国别省市：