一种降低污染土壤热修复温度的方法技术

本发明专利技术提供了一种降低污染土壤热修复温度的方法，属于土壤和地下水污染治理技术领域。本发明专利技术向待修复石油烃污染土壤中注入共沸剂，进行土壤热脱附修复；所述共沸剂包括乙醇和水；所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～50％。本发明专利技术基于共沸原理，通过添加共沸剂可以显著降低石油烃的脱除温度，尤其是柴油烃。由于柴油烃的沸点在180～370℃，不添加共沸剂的热脱附修复的温度需要达到250℃以上才能达到去除效果。本发明专利技术提供的共沸剂可将柴油烃共沸点降低至100～120℃，具有显著的节约能耗效果，且去除效果好。且去除效果好。且去除效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种降低污染土壤热修复温度的方法


[0001]本专利技术涉及土壤和地下水污染治理
，尤其涉及一种降低污染土壤热修复温度的方法。

技术介绍

[0002]石油是国民经济生活必不可少的能源之一，是当今社会最为重要的燃料和化工原料。随着社会经济的快速发展，人们对石油类产品的需求急剧增加，大量的石油碳氢化合物在石油产品的开采、运输、加工和储存及使用过程中泄露到地下环境中，造成了严重的土壤污染。石油烃含有结构稳定的长链烷烃和多环芳香烃，难以被降解，对生态环境造成持久且难以修复的破坏，严重威胁人类健康。
[0003]目前，常见的石油烃污染土壤修复方法包括原位热脱附技术和异位热脱附技术。其中原位热脱附具有无需挖掘土壤、在原位降解污染物的优点而被广泛关注，近年来在实际场地中开展了大量的工程应用。原位热脱附是通过加热升高污染区域的温度，改变污染物的物化性质(蒸汽压及溶解度增加，粘度、表面张力、亨利系数及土水分配系数减小)，增加气相或者液相中污染物的浓度，通过液相抽出或气相抽提实现对污染物的去除过程。异位热脱附是通过直接或间接加热，将污染土壤加热至目标污染物的沸点以上，通过控制系统温度和物料停留时间有选择地促使污染物气化挥发，使目标污染物与土壤颗粒分离、去除的过程。目前，热脱附技术常采用电或者燃料等进行加热，具有能源消耗过量的缺点。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种降低污染土壤热修复温度的方法，能够降低土壤热修复的能耗，降低修复成本。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]本专利技术提供了一种降低污染土壤热修复温度的方法，包括以下步骤：向待修复石油烃污染土壤中注入共沸剂，进行土壤热脱附修复；所述共沸剂包括乙醇和水；所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～50％。
[0007]优选的，所述共沸剂的注入量至少使待修复石油烃污染土壤的含水率达到饱和。
[0008]优选的，所述土壤热脱附修复的温度不低于120℃。
[0009]优选的，所述土壤热修复的温度为120～200℃。
[0010]优选的，所述土壤热脱附修复的时间不低于6h。
[0011]优选的，所述待修复石油烃污染土壤中的石油烃包括柴油烃。
[0012]优选的，所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～40％。
[0013]优选的，所述共沸剂中乙醇的体积含量为20％。
[0014]优选的，所述土壤热脱附修复为原位热脱附修复或异位热脱附修复。
[0015]优选的，所述土壤热脱附修复的加热方式优选为电阻加热或热传导加热。
[0016]本专利技术提供了一种降低污染土壤热修复温度的方法，包括以下步骤：向待修复石
油烃污染土壤中注入共沸剂，进行土壤热脱附修复；所述共沸剂包括乙醇和水；所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～50％。本专利技术基于共沸原理，通过添加共沸剂可以显著的降低石油烃的脱除温度，尤其是柴油烃。由于柴油烃的沸点在180～370℃，不添加共沸剂的热脱附修复的温度需要达到250℃以上才能达到去除效果。本专利技术提供的共沸剂可将柴油烃共沸点降低至100～120℃，具有显著的节约能耗效果，且去除效果好。
附图说明
[0017]图1为实施例1的加热时间
‑
温度曲线；
[0018]图2为不同浓度共沸剂的加热时间
‑
温度曲线；
[0019]图3为200℃、不同浓度共沸剂条件下石油烃污染土壤的热修复效果图；
[0020]图4为120℃、不同浓度共沸剂条件下石油烃污染土壤的热修复效果图。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种降低污染土壤热修复温度的方法，包括以下步骤：向待修复石油烃污染土壤中注入共沸剂，进行土壤热脱附修复；所述共沸剂包括乙醇和水；所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～50％。
[0022]在本专利技术中，所述待修复石油烃污染土壤中的石油烃优选包括柴油烃。本专利技术对所述柴油烃的种类没有特殊要求，本领域熟知的柴油烃均可，具体的如0号柴油。
[0023]在本专利技术中，所述共沸剂优选由乙醇和水混合得到。在本专利技术中，所述共沸剂中乙醇的体积含量优选为10～40％。具体可以为10％、20％、40％。
[0024]本专利技术对所述共沸剂的注入方式没有特殊要求，具体的可以使用注射车或水泵注入。
[0025]在本专利技术中，所述共沸剂的注入量优选至少使待修复石油烃污染土壤的含水率达到饱和。
[0026]在本专利技术中，所述土壤热脱附修复优选为原位热脱附修复或异位热脱附修复，更优选为原位热脱附修复。本专利技术对所述原位热脱附修复和异位热脱附修复的实施方式没有特殊的限定，按照本领域熟知的过程进行即可。
[0027]在本专利技术中，所述土壤热脱附修复的温度优选不低于120℃，更优选为120～200℃；所述土壤热脱附修复的时间优选不低于6h。具体加热时间视修复场地规模与污染浓度而定，本专利技术不做特殊要求。
[0028]在本专利技术中，所述土壤热脱附修复的加热方式优选为电阻加热或热传导加热。本专利技术对所述电阻加热和热传导加热的具体方式没有特殊要求，采用本领域熟知的加热方式即可。
[0029]本专利技术基于共沸原理，通过添加共沸剂可以显著的降低石油烃的脱除温度，尤其是柴油烃。由于柴油烃的沸点在180～370℃，不添加共沸剂的热脱附修复的温度需要达到250℃以上才能达到去除效果。本专利技术提供的共沸剂可将柴油烃共沸点降低至100～120℃，具有显著的节约能耗效果，且去除效果好。
[0030]下面结合实施例对本专利技术提供的降低污染土壤热修复温度的方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本专利技术保护范围的限定。
[0031]实施例1
[0032]按照石油烃饱和率30％(石油烃体积与孔隙体积之比)在多孔介质中模拟污染土，将125g 40～80目石英砂加入三颈烧瓶中，随后加入10mL 0号柴油、20mL共沸剂(乙醇体积含量为50％，具体由10mL乙醇和10mL超纯水组成)。将测温热电偶、冷凝管、玻璃塞依次连接到三口烧瓶的左、中、右3个开口上，旋紧，再将后续装置依次紧密连接，开启冷凝水开关，打开加热电源，加热至设定温度为120℃。温度巡检仪每隔2s记录一次温度变化，记录温度随时间的变化情况，结果见图1。
[0033]通过图1的加热曲线可以看出，在添加共沸剂加热石油烃污染土壤时，共沸阶段温度在100～116℃，而柴油烃类理论沸点为180～370℃，说明添加共沸剂具有提升石油烃污染土热修复效率和节能的潜力。
[0034]实施例2
[0035]称取1.5kg研磨后的无污染土壤，按照柴油溶于1:1(V/V)正己烷/丙酮，柴油与正己烷/丙酮的混合液再与土壤混合，反复搅拌至丙酮全部挥发。混合后的土壤老化1周后密封保存备用，污染土壤中总石油烃(TPH)浓度为26300mg/kg。
[0036]将50g制备污染土加入三颈烧瓶，将乙醇体积浓度10％的共沸剂加入污染土壤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种降低污染土壤热修复温度的方法，其特征在于，包括以下步骤：向待修复石油烃污染土壤中注入共沸剂，进行土壤热脱附修复；所述共沸剂包括乙醇和水；所述共沸剂中乙醇的体积含量为10～50％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述共沸剂的注入量至少使待修复石油烃污染土壤的含水率达到饱和。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述土壤热脱附修复的温度不低于120℃。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述土壤热修复的温度为120～200℃。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋昕，唐彪，王晴，陈星，
申请(专利权)人：中国建筑第八工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：