CN112620336A - 一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，包括以下步骤：第一步：对持久性有机物污染的土壤预处理以得到设定粒径的细粒污染土壤：第二步：向污染土壤中加入设定配方的淋洗液，获取淋洗后的污染土壤；第三步：向淋洗后的污染土壤中加入过复合淋洗液并拌合，使污染土壤中持久性有机物与过复合淋洗液发生氧化还原反应，从而实现污染土壤的化学修复；其中，过复合淋洗液由GBS生物表面活性剂、改性β‑环糊精、改性石墨烯和去离子水组成；第四步：堆存养护设定时间；第五步：对第四步中得到的土壤进行热解；第六步：对第五步中热解后的土壤进行降温与除尘处理。

Description

一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法

技术领域

本发明涉及有机物污染土壤修复技术领域，具体涉及一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法。

背景技术

土壤的有机污染问题已成为全世界广泛关注的环境问题之一。土壤中有机污染物包括芳香族化合物、多氯代有机物、农药、石油等，其中大部分污染物具有难溶性、毒性、致突变、致癌的性质，对人体健康和生态系统有着巨大的危害。

近年来，我国开始逐渐关注有机物造成的土壤污染问题，并进行土壤有机污染修复技术的研究。有机污染物污染后的土壤的修复技术主要有物理修复、化学修复、物理化学修复和生物修复四大类。对土壤中持久性有机物污染的去除方法主要有物理法、化学法和生物法。物理方法最常见的是通风去污，主要是通过人工通入气流的方法，将土壤中的有机污染物带走，达到减轻土壤污染的目的，该方法只能转移污染物，无法从根本上解决持久性有机污染物带来的污染问题。化学法包括化学淋洗、微波萃取、高级氧化以及超临界萃取等修复方法。微波萃取和超临界萃取法虽然处理效率高，但是成本高、效果不理想，导致应用范围有限；高级氧化法的成本低、应用范围广，但是对土壤的理化性质影响较大，处理效率还需进一步提高。生物法的成本低、环保，但是大多持久性有机污染物采用生物降解处理存在周期长，总体效率低的缺点。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，利用化学氧化修复法具有成本低、效果好、处理周期短的优势，能够对持久性有机物污染土壤进行有效的化学氧化修复。

本发明的技术方案为：一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，包括以下步骤：

第一步：对持久性有机物污染的土壤预处理以得到设定粒径的细粒污染土壤：

第二步：向污染土壤中加入设定配方的淋洗液，获取淋洗后的污染土壤；

第三步：向淋洗后的污染土壤中加入过复合淋洗液并拌合，使污染土壤中持久性有机物与过复合淋洗液发生氧化还原反应，从而实现污染土壤的化学修复；其中，过复合淋洗液由 GBS生物表面活性剂、改性β-环糊精、改性石墨烯和去离子水组成；

第四步：堆存养护设定时间；

第五步：对第四步中得到的土壤进行热解；

第六步：对第五步中热解后的土壤进行降温与除尘处理。

优选地，所述第一步中的预处理包括：将持久性有机物污染的土壤中的杂物除去，自然风干、粉碎过筛，再将筛分后的污染土壤送入破碎设备进行破碎，得到粒度≤20mm的细粒污染土壤。

优选地，所述第二步包括：取样进行监测分析，根据污染物分析结果，将其与设定配方的淋洗液混合均匀；采用超声波搅拌器搅拌土壤30min-50min进行拌合；对拌合后的混合物进行离心，弃去离心所得的淋洗液，以得到淋洗后的污染土壤。

优选地，所述设定配方的淋洗液由100:0.5～2的土壤分散剂六偏磷酸钠和100:0.1～0.5 的双氧水水溶液混合组成。

优选地，所述过复合淋洗液中各组分的占比和浓度均由土壤监测分析中的污染物种类和浓度来确定。

优选地，将降温与除尘处理后的土壤转运至临时堆放场存放；同时，热解吸后的尾气经过旋风除尘器，除去尾气中的设定粒径的大颗粒灰尘，然后，再经过除尘、降温、除雾及净化处理，使尾气实现清洁排放。

有益效果：

本发明的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，利用化学氧化修复法具有成本低、效果好、处理周期短的优势，能够对持久性有机物污染土壤进行有效的化学氧化修复，从而实现修复工艺流程短、处理效率高、易于工程化应用，且经济、环境和社会效益显著的效果。

具体实施方式

下面举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，利用化学氧化修复法具有成本低、效果好、处理周期短的优势，能够对持久性有机物污染土壤进行有效的化学氧化修复。

该修复方法包括以下步骤：

第一步：预处理以得到设定粒径的细粒污染土壤：

将持久性有机物污染的土壤中的杂物除去(去除粒度大于50mm的建筑垃圾)，自然风干、粉碎过筛，再将筛分后的污染土壤送入破碎设备进行破碎，得到粒度≤20mm的细粒污染土壤；

第二步：获取淋洗后的污染土壤；

取样进行监测分析，根据污染物分析结果，将其与土壤分散剂六偏磷酸钠(100:0.5～2)、双氧水(100:0.1～0.5)水溶液混合均匀；采用超声波搅拌器搅拌土壤30min-50min进行拌合；对拌合后的混合物进行离心，弃去离心所得的淋洗液，得到淋洗后的污染土壤；其中，淋洗液的配方为土壤分散剂六偏磷酸钠(100:0.5～2)和双氧水(100:0.1～0.5)水溶液混合所得溶液；

第三步：向淋洗后的污染土壤中加入过复合淋洗液并拌合；

GBS生物表面活性剂、改性β-环糊精、改性石墨烯和去离子水形成过复合淋洗液，将其加入淋洗后的污染土壤中，并采用超声波搅拌器搅拌30～50min进行拌合；其中，过复合淋洗液中各组分的占比和浓度均由土壤监测分析中的污染物种类和浓度来确定；

第四步：堆存养护设定时间；

将第三步加药拌合后的土壤(含水量为40％～50％)置于阴凉处堆存养护五天，得到化学氧化修复后的土壤；

第五步：对第四步中得到的土壤进行热解；

将化学氧化修复后的土壤转入带有加热装置的高压反应器中，通过直接热交换将化学氧化修复后的土壤加热到设定温度，使其内残留的有机污染物从土壤中挥发出来；使得污染后的土壤经热解吸处理后得以净化；以石油类污染物污染土壤的化学修复为例，对修复前后的土壤中石油类污染物的含量进行测量，测量结果如下表1所示：

表1测量结果

由表1中的测量结果可知，通过化学氧化修复，石油类污染物污染的土壤中污染物的含量能够由8％-10％降至5.5％左右，如果需要将石油类污染物污染的土壤中污染物的含量降至 5％以下，还需要增加高温热解析；

第六步：将第五步中热解后的土壤输入冷却机进行降温与除尘处理，并转运至临时堆放场存放；同时，热解吸后的尾气经过旋风除尘器，除去尾气中的大颗粒灰尘，然后，再经过除尘、降温、除雾及净化处理，尾气最终实现清洁排放。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (6)

1.一种持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步：对持久性有机物污染的土壤预处理以得到设定粒径的细粒污染土壤：

第二步：向污染土壤中加入设定配方的淋洗液，获取淋洗后的污染土壤；

第三步：向淋洗后的污染土壤中加入过复合淋洗液并拌合，使污染土壤中持久性有机物与过复合淋洗液发生氧化还原反应，从而实现污染土壤的化学修复；其中，过复合淋洗液由GBS生物表面活性剂、改性β-环糊精、改性石墨烯和去离子水组成；

第四步：堆存养护设定时间；

第五步：对第四步中得到的土壤进行热解；

第六步：对第五步中热解后的土壤进行降温与除尘处理。

2.如权利要求1所述的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，所述第一步中的预处理包括：将持久性有机物污染的土壤中的杂物除去，自然风干、粉碎过筛，再将筛分后的污染土壤送入破碎设备进行破碎，得到粒度≤20mm的细粒污染土壤。

3.如权利要求1所述的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，所述第二步包括：取样进行监测分析，根据污染物分析结果，将其与设定配方的淋洗液混合均匀；采用超声波搅拌器搅拌土壤30min-50min进行拌合；对拌合后的混合物进行离心，弃去离心所得的淋洗液，以得到淋洗后的污染土壤。

4.如权利要求3所述的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，所述设定配方的淋洗液由100:0.5～2的土壤分散剂六偏磷酸钠和100:0.1～0.5的双氧水水溶液混合组成。

5.如权利要求1所述的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，所述过复合淋洗液中各组分的占比和浓度均由土壤监测分析中的污染物种类和浓度来确定。

6.如权利要求1所述的持久性有机物污染土壤的化学氧化修复方法，其特征在于，将降温与除尘处理后的土壤转运至临时堆放场存放；同时，热解吸后的尾气经过旋风除尘器，除去尾气中的设定粒径的大颗粒灰尘，然后，再经过除尘、降温、除雾及净化处理，使尾气实现清洁排放。