CN107311414A - 一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明设计一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法。该法在污染场地内构建成含有防渗层、导流材料、沼渣、添加剂、油泥砂的混合层，及喷洒离子钛溶液的石英砂层；运行过程中，向其中导入酒精溶液，产生渗滤液并使其回流，油泥砂中的油被萃取到渗滤液中，经过表层离子钛的光催化协同作用，将油及其它有机污染快速降解。同时萃取进渗滤液的油污染可以更好的被微生物摄取。经过该方法处理有机垃圾及含铬土壤，仅需20‑60天时间即可将油泥砂降解处置。该法的油降解菌群来自于沼渣，由于沼渣是生态友好型材料，因此大规模使用不会造成生态安全问题。同时协同光催化技术，因此处理速度快速。
Description
技术领域
本发明提供一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，将沼渣、添加剂及油泥砂混合堆放在构建的设施中，向其中导入酒精溶液，产生渗滤液并使其回流，经过表层离子钛的光催化协同作用，将油及其它有机污染快速降解，属环境保护领域。
背景技术
含油污泥砂主要是油田在石油勘探、开发中产生的，含油污泥砂本身成分较为复杂，含有大量老化原油、蜡质、胶体、固体悬浮物、盐类、酸性气体等等，这些成分的存在造成自然条件下完全分解需要上百年时间；含油污泥直接外排会占用大量土地，其含有的有毒物质会污染水、土壤和空气，恶化生态环境；目前，油田含油污泥砂已被列入《国家危险废物目录》中的含油废物类(HW08项)，按照我国目前原油产量(16×108t/a)估算，每年有近百万吨的油泥砂产生，污染严重，亟待解决。
目前国内外对油田含油泥砂的处理通常有集中堆放法、隔离法、混凝处理法、 热水清洗、溶剂油萃取、干燥焚烧法、填埋法、化学氧化法、生物处理法等。但是 现有的方法除油率低，易造成二次污染；处理不及时，无法做到及时收集、及时处 理、及时排放，处理周期长；回收的油中泥砂含量和含水量高。并且，现有技术对 包含杂物的含油泥砂分离不彻底，容易造成分离的泥砂仍然包含部分油污，对周围 的环境造成二次再污染。
近年来，环境以及人类社会的可持续发展问题越来越受到重视，石油污染的生物修复技术日益引起人们的广泛关注。专利号CN201210236880.3提出了一种生物修复型油泥砂分离剂及其制备方法，该法通过培养高效降解石油的芽孢杆菌来处置油泥砂，但是该法由于细菌培养周期长，大规模投放容易引发生态安全，因此受到限制，这也是目前生物修复油泥砂的共性。
为此，申请人进行了有益的探索和尝试，找到了解决上述问题的办法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明设计一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法。该法在污染场地内构建成含有防渗层、导流材料、沼渣、添加剂、油泥砂的混合层，及喷洒离子钛溶液的石英砂层；运行过程中，向其中导入酒精溶液，产生渗滤液并使其回流，油泥砂中的油被萃取到渗滤液中，经过表层离子钛的光催化协同作用，将油及其它有机污染快速降解。同时萃取进渗滤液的油污染可以更好的被微生物摄取。经过该方法处理有机垃圾及含铬土壤，仅需20-60天时间即可将油泥砂降解处置。该法的油降解菌群来自于沼渣，由于沼渣是生态友好型材料，因此大规模使用不会造成生态安全问题。同时协同光催化技术，因此处理速度快速。
本发明的具体详细技术方案包括以下步骤：
（1）将油污染场地土壤开挖，形成大坑，坑四周及底部铺设防渗材料，随后底部铺设导流材料，导流材料连通渗滤液收集系统，导流材料上方铺设含有沼渣、添加剂及油泥砂的混合层，混合层顶部铺设石英砂，表层喷洒离子钛溶液，形成纳米二氧化钛层；（2）运行期间，定期将酒精从顶部导入至混合层，收集渗滤液，定期回流至顶部，喷洒在含有离子钛的石英砂层表面，有机质在石英砂层表面被光催化降解；（3）运行期间，定期在表面补充喷洒离子钛溶液。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，混合层中沼渣、添加剂与油泥砂的添加比例为1：（0.01-1）：（0.5-10）。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，喷洒离子钛溶液量为每平方米石英砂20-50L，喷洒回流的渗滤液量为每平方米20-50L。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，石英砂可以被陶粒等布水材料替代，也可以被活性炭等吸附材料替代，也可被土壤替代，石英砂层厚度在0-1m。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，添加剂为碳源、磷源、氮源、微量元素及生物菌剂中的一种或者多种组合，生物菌剂为水解酸化菌或者油降解菌。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，离子钛可以被二氧化钛等其它含钛材料替代，也可被其它光触媒材料替代。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，所挖大坑深度2-8米，形状为倒梯形。
进一步地，在本发明的一种实施例当中，运行期间，每0.1-24天将酒精从顶部导入至混合层，每0.1-100天在表面补充喷洒离子钛溶液。
相比传统的含铬土壤处理方法，本方法有如下优势：
1．通过离子钛形成的纳米钛，形成光催化效应，迅速处置渗滤液中的难降解有机质，同时为混合层中沼渣菌提供优质碳源，更好的促进微生物降解油污染；
2．相比较其它处置油泥砂的方法，本技术耦合生物处理及光催化氧化处理，因此效率更高。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的结构示意图。
其中：1，加酒精装置；2，石英砂二氧化钛层；3，防渗层；4，沼渣、添加剂及油泥砂的混合层；5，导流材料；6，渗滤液收集装置。
具体实施方式
实例1
所处置含铬土壤中油浓度为5%。
将油污染场地土壤开挖，形成大坑，坑深度5米，坑四周及底部铺设防渗材料，随后底部铺设导流材料，导流材料连通渗滤液收集系统，导流材料上方铺设含有沼渣、添加剂及油泥砂的混合层，混合层中沼渣、添加剂与油泥砂的添加比例为1：0.1：1；混合层顶部铺设石英砂，表层喷洒离子钛溶液，形成纳米二氧化钛层；喷洒离子钛溶液量为每平方米石英砂30L；
（2）运行期间，每隔16小时将酒精从顶部导入至混合层，收集渗滤液，每间隔16h回流至顶部，喷洒在含有离子钛的石英砂层表面，有机质在石英砂层表面被光催化降解；
（3）运行期间，2-3天在表面补充喷洒离子钛溶液，喷洒离子钛溶液量为每平方米石英砂30L。
经过40天处置，油泥砂中油含量低于0.01%，本实施例添加剂为磷酸钾、硝酸铵及硝酸钴的混合物，同时添加了微量的锰、铜元素。
实例2
所处置含铬土壤中油浓度为3%。
将油污染场地土壤开挖，形成大坑，坑深度5米，坑四周及底部铺设防渗材料，随后底部铺设导流材料，导流材料连通渗滤液收集系统，导流材料上方铺设含有沼渣、添加剂及油泥砂的混合层，混合层中沼渣、添加剂与油泥砂的添加比例为1：0.1：2；混合层顶部铺设活性炭，表层喷洒离子钛溶液，形成纳米二氧化钛层；喷洒离子钛溶液量为每平方米石英砂50L；
（2）运行期间，每隔8小时将酒精从顶部导入至混合层，收集渗滤液，每间隔8h回流至顶部，喷洒在含有离子钛的石英砂层表面，有机质在活性炭层表面被光催化降解；
（3）运行期间，2-3天在表面补充喷洒离子钛溶液，喷洒离子钛溶液量为每平方米活性炭50L。
经过30天处置，油泥砂中油含量低于0.01%，本实施例添加剂为油降解菌及水解酸化菌的混合物。
实例3
所处置含铬土壤中油浓度为5%。
将油污染场地土壤开挖，形成大坑，坑深度5米，坑四周及底部铺设防渗材料，随后底部铺设导流材料，导流材料连通渗滤液收集系统，导流材料上方铺设含有沼渣、添加剂及油泥砂的混合层，混合层中沼渣、添加剂与油泥砂的添加比例为1：0.1：2；混合层顶部铺设二氧化钛层；
（2）运行期间，每隔8小时将酒精从顶部导入至混合层，收集渗滤液，每间隔8h回流至顶部，喷洒在含有离子钛的石英砂层表面，有机质在活性炭层表面被光催化降解；
（3）运行期间，2-3天在表面补充喷洒离子钛溶液，喷洒离子钛溶液量为每平方米活性炭50L。
经过35天处置，油泥砂中油含量低于0.01%，本实施例添加剂为水解酸化菌及碳源的混合物，碳源为餐厨垃圾。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，包含以下步骤，用于处置油泥砂污染的堆场四周及底部铺设防渗材料，随后底部铺设导流材料，导流材料连通渗滤液收集系统，导流材料上方铺设含有沼渣、添加剂及油泥砂的混合层，混合层顶部铺设石英砂，表层喷洒离子钛溶液，形成纳米二氧化钛层。
2.如权利要求1所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，运行期间，定期将酒精从顶部导入至混合层，收集渗滤液，定期回流至顶部，喷洒在堆场表面，油污染在石英砂层表面被光催化降解；定期在堆场表面补充喷洒离子钛溶液。
3.如权利要求1-2所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，混合层中沼渣、添加剂与油泥砂的添加比例为1：（0.01-1）：（0.5-10）。
4.如权利要求1-3所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，喷洒离子钛溶液量为每平方米石英砂20-50L，喷洒回流的渗滤液量为每平方米20-50L。
5.如权利要求1-4所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，石英砂可以被陶粒等布水材料替代，也可以被活性炭等吸附材料替代，也可被土壤替代，石英砂层厚度在0-1m。
6.如权利要求1-5所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，添加剂为碳源、磷源、氮源、微量元素及生物菌剂中的一种或者多种组合。
7.如权利要求1-6所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，离子钛可以被二氧化钛等其它含钛材料替代，也可被其它光触媒材料替代。
8.如权利要求1-7所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，所挖大坑深度2-8米，形状为倒梯形。
9.如权利要求1-8所述的一种利用沼渣及光催化氧化协同处置油泥砂的方法，其特征是，运行期间，每0.1-24天将酒精从顶部导入至混合层，每0.1-100天在表面补充喷洒离子钛溶液。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113877939A (zh) * | 2021-10-20 | 2022-01-04 | 上海松沅环境修复技术有限公司 | 一种含油废渣的生物—光催化联合处理方法 |
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