CN111872091A - 一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 - Google Patents
一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111872091A CN111872091A CN202010733491.6A CN202010733491A CN111872091A CN 111872091 A CN111872091 A CN 111872091A CN 202010733491 A CN202010733491 A CN 202010733491A CN 111872091 A CN111872091 A CN 111872091A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- petroleum hydrocarbon
- soil
- water
- leaching
- reaction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
- B09C1/02—Extraction using liquids, e.g. washing, leaching, flotation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C—RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09C1/00—Reclamation of contaminated soil
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
本发明涉及化工及环境保护技术领域，具体公开了一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法。通过对石油烃污染土壤进行破碎预热，将其与预热后的水进行浸提反应，再经过泄压、冷却、土壤返填和油水分离后完成修复，其解决了主流修复方法后续石油烃与溶剂分离的繁琐及废气污染环境的一系列问题。本发明仅使用水作为浸提溶剂，不但实现了石油烃污染土壤的高效快速修复，同时还不添加任何化学药剂，整个过程绿色环保、无二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及化工及环境保护技术领域，具体涉及一种绿色高效的石油烃污染土壤的修复方法。
背景技术
石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉，各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列土壤石油污染问题。在土壤石油烃污染物中，绝大部分难挥发性物质将长时间残留在土壤中并堵塞土壤颗粒之间的孔隙，降低土壤含水率，改变土壤营养结构，导致土壤生物群落结构发生改变，最后直接影响生物的生存；与此同时，土壤中农作物及其它植物的生长也将受到石油烃污染物的影响，若其通过食物链进入到动物体内将直接危害动物的健康。土壤石油污染问题已严重影响我国的经济发展、生态环境和农业生产，成为当今社会、经济及环境协调发展的主要制约因素之一。
目前，石油烃污染土壤的修复方法主要有萃取淋洗技术和热脱附法等。其中，萃取淋洗技术以“相似相溶”原理为基础，采用有机溶剂等作为萃取或淋洗剂，并依据液、固密度差进行液、固分离，从而实现土壤修复。萃取淋洗技术通常适用于高浓度有机污染土壤的修复，常用的萃取剂有有机溶液、植物油、超临界流体和亚临界流体等。热脱附法是利用升高温度来增加污染物在空气中的分压，从而达到将污染物分子从土壤颗粒上分离的目的。热脱附技术也主要应用于高浓度挥发性或半挥发性有机物污染土壤的修复。然而，萃取技术使用溶剂将土壤中石油烃污染物转移后，还需采用一定的技术处理才可使石油烃与溶剂分离并实现溶剂的再生；热脱附技术则因会产生热脱附尾气需开展进一步的处理才可达标排放。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供了一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，该方法针对亚临界水类似于有机溶剂的性质，将其作为萃取剂实现石油烃污染土壤中各种油类有机物的分离及去除。此项技术在综合萃取及热脱附技术高效去除石油烃优点的同时，也最大程度上避免了上述两项技术的缺点，工艺流程更加简单。且浸提液经冷却后，油类有机物和水自然分层，更利于油的回收；浸提反应过程无需使用其它溶剂或添加化学试剂，几乎不产生二次污染，除油后的水可实现循环利用。具体技术方案如下：
一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，具体的，包括以下步骤：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器和水分别进行预热；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入浸提反应器中与步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤发生浸提反应；
(4)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(5)冷却：取出浸提反应器内土壤并自然冷却，将冷却后的土壤回填，同时流体经冷却器冷却；
(6)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。
进一步的，步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤的粒径为5cm以下。
进一步的，步骤(2)中的预热温度为150～350℃。
进一步的，步骤(3)中所述水与所述石油烃污染土壤的体积比为1～5。
进一步的，步骤(3)中所述浸提反应的反应温度为150～350℃。
进一步的，步骤(3)中所述浸提反应器中的压强为0.5～15MPa以上。
进一步的，步骤(3)中所述的浸提反应的反应时间为5～60分钟。
进一步的，步骤(5)中所述冷却器中的冷却温度为50℃以下。
进一步的，步骤(5)中冷却后的土壤的石油烃浸提去除效率为80％以上。
进一步的，步骤(6)中所述的下层水的含油率为3％以下。
进一步的，步骤(6)中所述的上层石油烃的含水率为5％以下。
本发明的有益之处在于：本发明依据现有的石油烃污染土壤淋洗技术或热脱附需要使用其它溶剂，或添加化学试剂，或会产生二次污染等问题，本着减少工艺流程，简化操作步骤，降低后续环境污染的思路，将亚临界水应用于石油烃污染土壤的修复处理过程。石油烃污染土壤的修复通过土壤破碎、反应器及水预热、泵水、浸提反应、泄压、冷却、土壤返填、油水分离等工艺步骤予以实现，可以广泛应用于不同类石油烃污染土壤的修复处理过程。本发明不但实现了石油烃污染土壤中有机污染物的高效浸提去除，且整个过程仅使用水作为浸提溶剂，不采用其它溶剂和不添加化学试剂，工艺过程绿色环保；同时，浸提液经冷却后，油水自然分层，方便石油烃有机物的回收。
附图说明
图1为本发明的一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法的工艺示意图
具体实施方式
下面通过实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的结构思路、使用范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
本发明提供了一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，该方法的步骤示意图如附图1所示，具体处理过程如下：
使用破碎机将石油烃污染土壤破碎至粒径5cm以下后加入浸提反应器中；将反应器预热至150～350℃，同时将水预热至150～350℃；通过高压泵将预热后的水由下端加入反应器中；控制水与污染土壤的体积比例为1～5，使水与污染土壤中的石油烃在温度为150～350℃，压力为0.5～15MPa条件下充分浸提5～60分钟，具体浸提时间通过控制水流速度实现；发生浸提反应时，当反应器内压力超过目标设定值后，反应器内的流体通过背压阀自动流出；当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；将浸提处理后的土壤取出并自然冷却，流出的流体经冷却器冷却；冷却后的土壤直接达标回填；流体经冷却后实现自然分离，将下层水直接进入预热装置回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。
实施例1
如图1所示，按以下步骤对石油烃污染土壤进行修复：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎至粒径5cm以下后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器预热至150℃，同时将水预热至150℃；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入反应器中；
(4)浸提反应：石油烃污染土壤在反应器中发生浸提反应，反应控制条件分别为：水与污染土壤的体积比例为5，温度为150℃，压力为0.5MPa，浸提反应时间为60分钟；
(5)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(6)冷却：取出反应器内土壤并自然冷却，同时流体经冷却器冷却至50℃；
(7)土壤返填：将冷却后的土壤直接达标回填；
(8)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。通过对修复处理后的土壤进行分析，发现污染土壤中总石油烃去除率达84.9％，经油水分离后，水的含油率为1.8％，油的含水率为3.3％。
实施例2
如图1所示，按以下步骤对石油烃污染土壤进行修复：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎至粒径5cm以下后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器预热至200℃，同时将水预热至200℃；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入反应器中；
(4)浸提反应：石油烃污染土壤在反应器中发生浸提反应，反应控制条件分别为：水与污染土壤的体积比例为3，温度为200℃，压力为3.2MPa，浸提反应时间为30分钟；
(5)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(6)冷却：取出反应器内土壤并自然冷却，同时流体经冷却器冷却至50℃；
(7)土壤返填：将冷却后的土壤直接达标回填；
(8)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。通过对修复处理后的土壤进行分析，发现污染土壤中总石油烃去除率达88.7％，经油水分离后，水的含油率为1.7％，油的含水率为3.2％。
实施例3
如图1所示，按以下步骤对石油烃污染土壤进行修复：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎至粒径5cm以下后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器预热至300℃，同时将水预热至300℃；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入反应器中；
(4)浸提反应：石油烃污染土壤在反应器中发生浸提反应，反应控制条件分别为：水与污染土壤的体积比例为2，温度为300℃，压力为8.4MPa，浸提反应时间为10分钟；
(5)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(6)冷却：取出反应器内土壤并自然冷却，同时流体经冷却器冷却至50℃；
(7)土壤返填：将冷却后的土壤直接达标回填；
(8)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。通过对修复处理后的土壤进行分析，发现污染土壤中总石油烃去除率达92.3％，经油水分离后，水的含油率为1.9％，油的含水率为3.1％。
实施例4
如图1所示，按以下步骤对石油烃污染土壤进行修复：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎至粒径5cm以下后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器预热至350℃，同时将水预热至350℃；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入反应器中；
(4)浸提反应：石油烃污染土壤在反应器中发生浸提反应，反应控制条件分别为：水与污染土壤的体积比例为1，温度为350℃，压力为15MPa，浸提反应时间为5分钟；
(5)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(6)冷却：取出反应器内土壤并自然冷却，同时流体经冷却器冷却至50℃；
(7)土壤返填：将冷却后的土壤直接达标回填；
(8)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。通过对修复处理后的土壤进行分析，发现污染土壤中总石油烃去除率达82.5％，经油水分离后，水的含油率为1.7％，油的含水率为2.9％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎后加入浸提反应器中；
(2)预热：将浸提反应器和水分别进行预热；
(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入浸提反应器中与步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤发生浸提反应；
(4)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；
(5)冷却：取出浸提反应器内土壤并自然冷却，将冷却后的土壤回填，同时流体经冷却器冷却；
(6)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。
2.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤的粒径为5cm以下。
3.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(2)中的预热温度为150～350℃。
4.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(3)中所述水与所述石油烃污染土壤的体积比为1～5。
5.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(3)中所述浸提反应的反应温度为150～350℃。
6.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(3)中所述浸提反应器中的压强为0.5～15MPa。
7.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(3)中所述的浸提反应的反应时间为5～60分钟。
8.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(5)中所述冷却器中的冷却温度为50℃以下。
9.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(5)中冷却后的土壤的石油烃浸提去除效率为80％以上。
10.根据权利要求1所述的修复方法，其特征在于，步骤(6)中所述的下层水的含油率为3％以下，所述的上层石油烃的含水率为5％以下。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010733491.6A CN111872091A (zh) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010733491.6A CN111872091A (zh) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111872091A true CN111872091A (zh) | 2020-11-03 |
Family
ID=73201764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010733491.6A Pending CN111872091A (zh) | 2020-07-27 | 2020-07-27 | 一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111872091A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI804361B (zh) * | 2022-06-23 | 2023-06-01 | 陳建銘 | 熱水清除土壤總石油碳氫化合物污染之方法及其裝置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104117531A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-10-29 | 浙江省环境保护科学设计研究院 | 一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法 |
| CN106180167A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-07 | 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 | 一种利用酸化亚临界水协同重金属螯合剂修复土壤重金属污染的方法 |
-
2020
- 2020-07-27 CN CN202010733491.6A patent/CN111872091A/zh active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104117531A (zh) * | 2014-06-06 | 2014-10-29 | 浙江省环境保护科学设计研究院 | 一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法 |
| CN106180167A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-12-07 | 上海市环境工程设计科学研究院有限公司 | 一种利用酸化亚临界水协同重金属螯合剂修复土壤重金属污染的方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI804361B (zh) * | 2022-06-23 | 2023-06-01 | 陳建銘 | 熱水清除土壤總石油碳氫化合物污染之方法及其裝置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108558155B (zh) | 一种含油污泥无害资源化的处理方法 | |
| CN103230932A (zh) | 一种超临界co2流体修复有机污染土壤的装置及修复方法 | |
| CN102241998B (zh) | 油泥砂处理装置及工艺 | |
| CN108862954B (zh) | 一种采用开关型混合溶剂体系处理含油废弃物的方法 | |
| US11492555B2 (en) | Processing method for perennially polluted sludge containing oils and water, waste residues or oil sands deep in natural oil mines, and processing system thereof | |
| CN107913527B (zh) | 一种从油基钻屑中萃取非极性物质的方法及萃取装置 | |
| CN102974600B (zh) | 周期性加药油气液三相抽提装置及其修复石油污染土壤的方法 | |
| CN103539325A (zh) | 含油污泥处理方法和系统 | |
| WO2019201314A1 (zh) | 处理含油含水物质的方法和装置 | |
| US11827548B2 (en) | Hydrothermic liquefaction outputs and fractions thereof | |
| CN107661898B (zh) | 一种超临界多流体修复有机污染土壤的装置和方法 | |
| CN102527709A (zh) | 污染土壤的超临界流体修复处理系统 | |
| CN111872091A (zh) | 一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法 | |
| CN104117531B (zh) | 一种利用亚临界水萃取修复石油烃污染土壤的方法 | |
| CN101543834B (zh) | 一种连续处理中高浓度石油烃污染土壤的系统及方法 | |
| CN107265799B (zh) | 含油固废物综合处理工艺及装置 | |
| CN103100558A (zh) | 生物辅助式气动破裂和三相真空抽吸土壤修复装置和方法 | |
| CN202411085U (zh) | 污染土壤的超临界流体修复处理系统 | |
| CN103964544A (zh) | 一种煤化工领域废水除油的方法 | |
| CN115245955A (zh) | 一种用表面活性剂清洗石油污染土壤的方法 | |
| CN212093711U (zh) | 一种石油污染土壤洗脱热解处理设备 | |
| CN210176693U (zh) | 一种油气田含油钻屑资源化处理系统 | |
| CN108192645A (zh) | 油基钻屑与生物质共热解回收含油组分的方法 | |
| CN105349267A (zh) | 稻米油废白土中油脂的回收装置及处理工艺 | |
| CN110283618B (zh) | 一种含油污泥中原油回收方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201103 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |