超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法技术

本发明专利技术提供超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，将石油烃污染土壤风干破碎，得到污染土壤粉末，将污染土壤粉末与过硫酸盐的水溶液混合均匀，污染土壤粉末与过硫酸盐的质量比为

【技术实现步骤摘要】
超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法


[0001]本专利技术属于有机污染土壤修复领域，具体涉及超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法
。

技术介绍

[0002]当前城市化和工农业化过程中造成的环境污染问题日趋严重，其中的有机污染物因其普遍性强和复杂度高已尤为突出，包括持久性有机污染物
、
石油烃
、
农药等
。
石油烃是由挥发性石油烃
(C2‑
C5)
和可提取石油烃
(C2‑
C
40
)
组成的一类混合物，主要包括饱和烃
、
芳香烃
、
沥青质及胶质
。
[0003]据调查表明，当石油烃进入土壤后，因其疏水性，土壤中绝大部分石油类物质以干态或亚干态形式吸附在固体表面，使得土壤石油含量超标；经雨水冲刷后一旦流入到生态水体中，会使水体中
COD、BOD
含量严重超标，给水生生物造成严重影响；一旦挥发到空气中，会使区域内大气中烃含量严重超标，烟雾弥漫，气味刺鼻难闻，会伤害需氧生物的健康，杀死净化空气植物，损害它们的正常机能，对人们的生命安全也构成一定的威胁；其中苯系物
、
酚
、
硫化物等一系列复杂的有毒有害的物质一旦进入到环境中，则会通过呼吸
、
皮肤接触
、
饮食摄入等方式进入人或动物体内，影响其肝
、
肾等器官的正常功能，甚至引起癌变
。
[0004]基于此，石油烃污染土壤的修复变得更为关键，过硫酸盐化学氧化技术作为高效的有机物污染物降解修复工艺，具有稳定性好
、
水溶性高
、
长寿命
、
低成本和无二次污染等优势，但石油烃易于被土壤吸附结合，不易被水相的过硫酸盐去除，导致其去除效率不理想
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，超声波能强化土壤中氧化剂过硫酸盐的激活效率，解决修复过程中氧化剂不易活化
、
污染有效性差
、
扩散面积有限的问题，同时修复后的土壤不会造成土壤容重
、
板结
、
二次污染和生态功能失活等问题
。
[0006]本专利技术是通过以下技术方案来实现：
[0007]超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，包括以下步骤：
[0008]S1
，将石油烃污染土壤风干破碎，得到污染土壤粉末，将污染土壤粉末与过硫酸盐的水溶液混合均匀，污染土壤粉末与过硫酸盐的质量比为1：
(0.02
～
0.4)
，得到混合液；
[0009]S2
，将混合液以工作1～
5s、
停歇2～
10s
的模式进行循环超声处理，之后静置，再倒掉上清液，得到超声处理后的污染土壤；
[0010]S3
，按
(3
～
4):1:(5
～
6)
的质量比，将超声处理后的污染土壤与醋糟
、
牛粪在自然条件下堆肥
28
～
45
天，完成超声强化过硫酸盐联合生物对石油烃污染土壤的修复
。
[0011]优选的，
S1
中所述石油烃污染土壤中石油烃的浓度为
5000
～
10000mg/kg。
[0012]优选的，
S1
将石油烃污染土壤中的植物残渣体和碎石去除后，再风干破碎
。
[0013]进一步，
S1
将石油烃污染土壤风干破碎后，使用破碎机再破碎并过8目筛，得到粒径小于
2.36mm
的污染土壤粉末
。
[0014]优选的，
S1
所述的过硫酸盐为过硫酸钠
。
[0015]进一步，过硫酸钠的水溶液中过硫酸钠的浓度为
10
～
80g/L。
[0016]优选的，
S2
将混合液超声处理
30
～
120min。
[0017]优选的，
S2
的超声处理中，频率为
20
～
25kHZ
，功率为
80
～
140W。
[0018]优选的，
S2
中超声完成后静置1～
2h
，再倒掉上清液
。
[0019]优选的，
S3
在堆肥过程中，每3～5天补充水分至水分的质量百分比为
50
％～
65
％，且每4～5天翻堆一次
。
[0020]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益的技术效果：
[0021]本专利技术超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，超声波的空化效应
、
机械作用以及热效应一方面能强化过硫酸盐的氧化去除，另一方面破坏油泥中稳定的乳化体系
、
减小污油与泥沙的黏附作用从而实现高效去除，利用过硫酸盐化学氧化法降解石油烃污染土壤，再采用超声波处理活化过硫酸盐，增大石油烃污染土壤与药剂的接触面积
。
通过超声波强化过硫酸盐解决了修复过程中氧化剂不易活化
、
污染有效性差
、
扩散面积有限等问题
。
为了对超声处理后的土壤进行生态恢复与持续利用，生态反应堆体利用微生物共代谢的作用去除了石油烃成分里不易被化学处理掉的难降解的物质
。
超声波活化过硫酸盐增强了空化热效应
、SO4·
‑
和
·
OH
‑
的产量
、
有机污染物的解吸和氧化剂的分散能力，可快速使得石油烃去除率达到
82
％以上，实现了污染土壤中石油烃含量的有效降解
。
生态反应堆利用微生物共代谢作用进一步使得石油烃去除率达到
90
％以上，也降低了堆体生物毒性，提高土壤的生态肥力，成本低
、
效率高，缓解了当前石油烃对土壤的污染，尤其是长期存留
、
污染严重的油田
、
油库周边等石油烃污染场地，实现了绿色低碳的石油烃污染土壤生态生产功能重构与持续利用，对有机污染物降解技术的应用和发展具有重要意义
。
本专利技术的修复方法简单高效
、
修复周期较短
、
用量少
、
成本低
、
效果好，对生态环境干扰小，具有良好的推广和应用前景
。
附图说明
[0022]图1为本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
，将石油烃污染土壤风干破碎，得到污染土壤粉末，将污染土壤粉末与过硫酸盐的水溶液混合均匀，污染土壤粉末与过硫酸盐的质量比为1：
(0.02
～
0.4)
，得到混合液；
S2
，将混合液以工作1～
5s、
停歇2～
10s
的模式进行循环超声处理，之后静置，再倒掉上清液，得到超声处理后的污染土壤；
S3
，按
(3
～
4):1:(5
～
6)
的质量比，将超声处理后的污染土壤与醋糟
、
牛粪在自然条件下堆肥
28
～
45
天，完成超声强化过硫酸盐联合生物对石油烃污染土壤的修复
。2.
根据权利要求1所述的超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于，
S1
中所述石油烃污染土壤中石油烃的浓度为
5000
～
10000mg/kg。3.
根据权利要求1所述的超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于，
S1
将石油烃污染土壤中的植物残渣体和碎石去除后，再风干破碎
。4.
根据权利要求3所述的超声强化过硫酸盐联合生物修复石油烃污染土壤的方法，其特征在于，
S1
将石油烃污染土壤风...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭军康，王欢，张超，郭瑾，武晓龙，孟浩江，赖潘民旺，张蕾，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：