[發明專利]一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法

有效

• 申請號: 202110549954.8
• 申請日: 2021-05-20
• 公開（公告）號: CN113305140B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 馮曉寧;劉東;李志恒;郭書海;師楠;楊修潔;溫福山;祝威;吳波;李剛;王卅;谷梅霞;馮敬高;郭永;周廣雪;劉曉;尹曉霜;楊凌慶
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: B09C1/02
• 分類號: B09C1/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 段雅靜

1.一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，其特征在于，包括以下具體步驟：

①將高分散石油烴污染粘質土壤與含有C13異丙醇酰胺和水溶性纖維素氨基磺酸表面活性劑的溶液按照固液比1 : 1.5 - 1 : 2.5 (g：mL)的比例混合，再加入一定量無機鹽后在25 ℃下以160 r/min的速率攪拌0.5 - 3.0小時，完成第一次清洗，靜置，形成乳液型水基清洗劑體系與含油土壤的混合物M1；

②向M1中加入助劑醇和復配劑，在25 ℃下以160 r/min的速率攪拌0.5 - 2.0小時，完成第二次清洗，靜置，原位形成單相微乳液清洗體系與含油土壤的混合物M2；

③在25 ℃，160 r/min的速率攪拌下，輔以25 - 50 kHz的低頻超聲M2 10 - 30次，每次20 - 30秒，超聲間隔5 - 10分鐘，完成第三次清洗，靜置，得到土壤、單相微乳液、石油烴三相的混合物M3；

④清洗結束后對M3進行分離，回收單相微乳液無需經過離子交換、破乳或添加修復劑復雜處理可直接循環使用，分離出土壤用熱水進行二次沖洗，沖洗液進行循環使用；

按照質量分數，C13異丙醇酰胺、水溶性纖維素氨基磺酸、助劑醇、復配劑與無機鹽的用量比為(0.2 - 1.0 wt.% ) : (0.2 - 1.0 wt.% ) : (5.0 - 10.0 wt.% ) : (0.1 - 0.5wt.% ) : (0.1 - 0.5 wt.% )，其余為水；

所述高分散石油烴污染粘質土壤主要源自于原油開采和油氣儲運過程，土壤顆粒中砂粒、粉粒和粘粒的含量分別占6.0 - 10.0 wt.%、12.0 - 18.0 wt.%和72.0 - 82.0 wt.%，富含粘粒和腐殖酸膠體物質，土壤顆粒細小，150目以下占比大于50.0 wt.%，比表面積大于150.0 m²/g，吸附性能強，膠體物質含量多，土質細膩，陽離子交換量CEC不低于25.0 cmol/kg，屬于典型的粘質土壤；石油烴含量高于30.0 wt.%且高度分散、吸附在細小土壤顆粒表面及孔隙內，污染土壤分布均勻、高度分散，整體表現出明顯的靜電作用。

2.根據權利要求1所述的一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，其特征在于，所述助劑醇為乙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇中的一種或者幾種；

所述復配劑為環糊精、腐殖酸鈉和海藻酸鈉中的一種或者幾種；

所述無機鹽為NaCl、Na₅PO₃、Na₂CO₃和Na₂SiO₃中的一種或者幾種；

所述水溶性纖維素氨基磺酸表面活性劑為羧甲基纖維素與氨基磺酸按照摩爾比1 :(0.5 – 2.0)制備而成的水溶性表面活性劑。

3.根據權利要求2所述的一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，其特征在于，所述水溶性纖維素氨基磺酸表面活性劑的具體制備過程為：以羧甲基纖維素為原料，按照2:1~1:2摩爾比加入氨基磺酸，80~105℃的條件下反應3~5h，冷卻至室溫，在溶液中緩慢加入一定量去離子水，用8%的氫氧化鈉溶液調節pH至中性，用無水乙醇少量多次進行沉降、過濾，得到水溶性纖維素氨基磺酸表面活性劑。

4.根據權利要求1-3任一所述的一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，其特征在于，采用氯仿超聲萃取高分散石油烴污染粘質土壤，用紫外可見分光光度計計算出清洗前后的含油濃度，檢測修復效果，對石油烴的去除率達到95％以上。

5.一種用于高分散石油烴污染粘質土壤的清洗劑，其特征在于，包含C13異丙醇酰胺、水溶性纖維素氨基磺酸、助劑醇、復配劑與無機鹽，按照質量分數，各組分的用量比為(0.2- 1.0 wt.% ) : (0.2 - 1.0 wt.% ) : (5.0 - 10.0 wt.% ) : (0.1 - 0.5 wt.% ) :(0.1 - 0.5 wt.% )，其余為水；所述助劑醇為乙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇中的一種或者幾種；

所述復配劑為環糊精、腐殖酸鈉和海藻酸鈉中的一種或者幾種；

所述無機鹽為NaCl、Na₅PO₃、Na₂CO₃和Na₂SiO₃中的一種或者幾種；

所述水溶性纖維素氨基磺酸的具體制備過程為：以羧甲基纖維素為原料，按照2:1~1:2摩爾比加入氨基磺酸，80~105℃的條件下反應3~5h，冷卻至室溫，在溶液中緩慢加入一定量去離子水，用8%的氫氧化鈉溶液調節pH至中性，用無水乙醇少量多次進行沉降、過濾，得到水溶性纖維素氨基磺酸表面活性劑；

所述高分散石油烴污染粘質土壤主要源自于原油開采和油氣儲運過程，土壤顆粒中砂粒、粉粒和粘粒的含量分別占6.0 - 10.0 wt.%、12.0 - 18.0 wt.%和72.0 - 82.0 wt.%，富含粘粒和腐殖酸膠體物質，土壤顆粒細小，150目以下占比大于50.0 wt.%，比表面積大于150.0 m²/g，吸附性能強，膠體物質含量多，土質細膩，陽離子交換量CEC不低于25.0 cmol/kg，屬于典型的粘質土壤；石油烴含量高于30.0 wt.%且高度分散、吸附在細小土壤顆粒表面及孔隙內，污染土壤分布均勻、高度分散，整體表現出明顯的靜電作用。