CN109304360A - 一种高浓度石油烃污染土壤修复材料与使用方法 - Google Patents

一种高浓度石油烃污染土壤修复材料与使用方法 Download PDF

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陈俊毅
罗颖基
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    • B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
    • B09C1/08—Reclamation of contaminated soil chemically
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K17/00—Soil-conditioning materials or soil-stabilising materials
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Abstract

本发明涉及土壤修复领域，尤其是一种石油烃去除效率达到80％以上的高浓度石油烃污染土壤修复材料与使用方法。所述污染土壤修复材料为质量比为0.1～3的修复材料A:修复材料B组成；其中，所述修复材料A为氧化钙和/或过氧化钙，所述修复材料B为过硫酸盐、氢氧化钠和/或铁粉。

Description

一种高浓度石油烃污染土壤修复材料与使用方法
技术领域
本发明涉及土壤修复领域，尤其是一种高浓度石油烃污染土壤修复材料与使用方法。
背景技术
石油类污染物较为常见，成分复杂，进入土壤后会造成土壤性质的变化，影响土壤的物化和生物性能。挥发性的石油类污染物还会对场地及周边的空气造成污染，对人体、植物和土壤微生物系统造成危害。
根据修复技术的性质，石油类污染场地修复方法主要分为以下三类。物理修复技术包括填埋、土壤固化、稳定化、气相抽提、热脱附、溶剂洗脱等。生物修复技术主要分为植物、动物和微生物修复法。化学修复技术是将土壤中的有机污染物分解或转化成毒性较小或者无毒的物质，主要有高温热脱附、化学还原法、化学氧化法、电化学法、光化学法，微波化学法和放射性辐射化学法等。
城市工业污染场地修复技术的选择主要受工业场地污染特征的影响，另外还受到当地政治、经济、社会等多种因素的制约，特别是修复成本和修复周期。
目前，城市石油类污染土壤修复方法仍然以异位置换为主，辅以微生物和化学处理技术，大部分的土壤修复技术因成本原因、修复周期、二次风险或其他限制条件而不适宜在城市工业污染场地中使用。如焚烧技术、热脱附等成本较高，植物修复技术修复深度有限、时间较长，微生物修复技术对于北方寒冷气候来说，修复效果十分有限且修复周期较长等。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种石油烃去除效率达到80％以上的高浓度石油烃污染土壤修复材料。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，所述污染土壤修复材料为质量比为0.1～3的修复材料A:修复材料B组成；其中，所述修复材料A为氧化钙和/或过氧化钙，所述修复材料B为过硫酸盐、氢氧化钠和/或铁粉。
优选地，所述修复材料A:修复材料B的质量比为0.5～1。
优选地，每100重量份污染土壤用6～44重量份污染土壤修复材料。
优选地，所述污染土壤的粒径为1～10cm，含水率为15～25％。
优选地，当所述修复材料A为氧化钙和过氧化钙的混合物时，其质量比为0.5-3:1。
优选地，当所述修复材料B为过硫酸盐、氢氧化钠和铁粉的混合物时，其质量比为1.5-10:1-3:1。
优选地，所述的过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾和/或过硫酸钠。
优选地，所述氧化钙和过氧化钙的粒径均为120-200目。
优选地，所述过硫酸盐、氢氧化钠、铁粉的粒径均为80-120目。
本发明的目的之二在于提供上述污染土壤修复材料的使用方法，该方法操作便捷、治理快速、效果显著持久、经济成本低。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是这样的：一种如上所述高浓度石油烃污染土壤修复材料的使用方法，将污染土壤修复材料与污染土壤进行充分混合即可。
本发明的技术原理是通过铁粉、氢氧化钠、过氧化钙、氧化钙对过硫酸盐的协同活化作用，产生大量具有强氧化性的自由基，有效去除土壤中的石油烃污染物。
本发明的有益效果是：
(1)本发明所提供的污染土壤修复材料均为固体材料，比表面积大，运输方便，在工程应用中可操作性强。
(2)本发明使用化学修复方式对高浓度石油烃污染土壤进行修复，无需大型反应设备，对污染土壤进行简单的物理破碎筛分后，即可添加修复材料进行混合修复，修复过程中无需添加水等反应介质，无废水、废气产生，无二次污染，在工程应用中可广泛使用。
(3)四种氧化剂与过硫酸盐产生协同活化作用，产生大量具有强氧化性的自由基，适用范围广，修复周期短，石油烃去除效率达到80％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式说明本发明：但是可以理解这些具体的实施方式只是用于说明本发明，而不是对本发明的限制。本领域的技术人员完全可以在本发明的启示下，对本发明的的具体实施方式或者技术特征进行改进，但这些经过改进或替换的技术技术方案，仍属于本发明的保护范围。
实施例1
取油田污染土壤50g，石油含量为8372mg/kg，将其加入100ml离心管中，加入氧化钙6.5g、过氧化钙4.5g，利用旋转培养器QB-228以30r/min反应1h，再依次加入过硫酸盐5g、氢氧化钠3g、铁粉3g，利用旋转培养器QB-228以30r/min反应6h。反应结束后将土壤样品风干，用紫外分光光度法测定土壤中石油烃含量。
结果表明，修复材料对土壤中石油烃的有效去除率达到88.6％。
实施例2
取油田污染土壤2000g，石油含量为13800mg/kg，将其加入5L烧杯中，加入总质量为360g的修复材料A和修复材料B，并利用六联搅拌器反应8h。反应结束后将土壤样品风干，用紫外分光光度法测定土壤中石油烃含量。
结果表明，修复材料对土壤中石油烃的有效去除率达到83.3％。
实施例3
本实施例的石油烃污染土壤为某市石油化工厂，由于工厂无完整的防渗措施，生产过程中石油烃下渗造成土壤污染，污染地块石油烃浓度范围为1580-10200mg/kg，待修复土方量为4100m3，石油烃平均浓度为3000mg/kg。在修复土壤表面，投撒氧化钙与过氧化钙混合材料175t，利用钩机将土壤与材料充分混合均匀后，再均匀投撒过硫酸盐175t、氢氧化钠60t、铁粉40t，利用钩机将土壤与药剂充分混合反应，上午和下午各翻转3h，共计6h。持续3天，第四天取修复后的土壤样品利用紫外分光光度法检测石油烃含量。
结果表明，土壤中石油烃的去除率达到了80.7％。

Claims (10)

1.一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述污染土壤修复材料为质量比为0.1～3的修复材料A:修复材料B组成；其中，所述修复材料A为氧化钙和/或过氧化钙，所述修复材料B为过硫酸盐、氢氧化钠和/或铁粉。
2.根据权利要求1所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述修复材料A:修复材料B的质量比为0.5～1。
3.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，每100重量份污染土壤用6～44重量份污染土壤修复材料。
4.根据权利要求3所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述污染土壤的粒径为1～10cm，含水率为15～25％。
5.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，当所述修复材料A为氧化钙和过氧化钙的混合物时，其质量比为0.5-3:1。
6.根据权利要求1或2所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，当所述修复材料B为过硫酸盐、氢氧化钠和铁粉的混合物时，其质量比为1.5-10:1-3:1。
7.根据权利要求1所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述的过硫酸盐为过硫酸铵、过硫酸钾和/或过硫酸钠。
8.根据权利要求1所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述氧化钙和过氧化钙的粒径均为120-200目。
9.根据权利要求1所述的一种高浓度石油烃污染土壤修复材料，其特征在于，所述过硫酸盐、氢氧化钠和铁粉的粒径均为80-120目。
10.一种如权利要求1或2所述高浓度石油烃污染土壤修复材料的使用方法，其特征在于，将污染土壤修复材料与污染土壤进行充分混合即可。
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