[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

本發明公開了一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，首先將C13異丙醇酰胺溶液、水溶性纖維素氨基磺酸、無機鹽與高分散石油烴污染粘質土壤混合均勻，形成乳液型水基清洗體系；然后加入助劑醇和復配劑，原位形成單相微乳液清洗體系；再輔以超聲耦合處理，完成土壤顆粒孔道內石油烴洗脫；最后離心分離，回收單相微乳液無需離子交換或破乳等處理即可循環使用，離心土壤進行熱水二次沖洗，沖洗液直接循環使用。本發明針對高分散石油烴污染粘質土壤，采用梯級清洗的方法，具有操作工藝簡單、可控性強、梯級清洗效率高、土壤修復效果良好、清洗體系綠色環保且清洗液易循環利用等優點，展現了潛在的環境效益和經濟效益。

技術領域

本發明屬于石油化工環保領域，涉及一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法。

背景技術

隨著石油工業的迅速發展，石油在勘探、開采、運輸、儲存和加工過程中進入到土壤環境，造成土壤鹽堿化、瀝青化和板結化，不僅破壞土壤結構和功能，導致微生物生存環境惡化；還會對周遭水體和大氣造成輻射性污染，嚴重的甚至威脅人類健康。據統計，石油石化煉廠每處理200噸原油將產生1噸石油污染土壤，據此預計全球石油化工行業每年產生約2000萬噸石油污染土壤。土壤的石油污染問題已經成為了一個亟待處理的全球性問題。

污染土壤中的石油烴含有大量的PAHs類化合物(如蒽、菲和芘等)、多氯聯苯類化合物(如二噁英等)和重金屬等。這些物質具有穩定的物理化學性質、較強的毒性及生物效應，利用水溶液體系進行綠色清洗修復可以有效實現石油污染土壤的資源化與無害化處理。然而目前清洗體系存在處理成本較高、處理效果較差及清洗試劑易造成二次污染等問題，開發新型清洗體系以實現污染土壤的綠色高效處理倍受關注。

中國發明專利201210041954.8公開了一種超聲波輔助含油污泥熱水洗的裝置及方法，以十二烷基苯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸鈉復配作為表面活性劑，與同比例溶劑水混合后配成清洗液，輔以超聲波加速清洗速率和提高清洗效率。該發明利用清洗液超聲波清洗油泥，起到良好的清洗效果，但更多應用于高濃度石油烴含油污泥，且處理工藝較為繁瑣，清洗液需要經過絮凝處理、補充水及清洗劑后才能重復使用。

中國發明專利201010514040.X公開了一種含油污泥的微波破乳脫水-熱處理閃蒸-蒸汽蒸餾方法綜合處理方法：先用微波預處理含油污泥，使其破乳脫水；然后在分離塔中進行無氧熱閃蒸；最后進行蒸汽蒸餾，回收石油烴。該方法能有效實現含油污泥資源化及無害化處理，但處理過程復雜、耗時長，且并未對清洗藥劑進行回收利用，易造成資源浪費和環境污染。

發明內容

本發明針對高分散石油烴污染粘質土壤當前面臨的難以高效綠色修復問題，提供一種梯級清洗方法，具體通過逐步添加非離子表面活性劑和陰離子表面活性劑、無機鹽、助劑醇、復配劑，依次形成表面活性劑溶液、乳液型水基清洗劑和單相微乳液，輔以超聲耦合處理，達到梯級清洗高分散石油烴污染粘質土壤的目的。

為了實現上述目的，本發明是采用以下的技術方案實現的：

一種高分散石油烴污染粘質土壤的梯級清洗方法，包括以下具體步驟：

①將污染土壤與含有C13異丙醇酰胺和水溶性纖維素氨基磺酸(S-CMC)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，優選為1:2(g：mL)，再加入一定量無機鹽后在25℃下以160r/min的速率攪拌0.5-3.0小時，完成第一次清洗，初步洗脫土壤顆粒外表面石油烴，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160r/min的速率攪拌0.5-2.0小時，完成第二次清洗，主要洗脫土壤顆粒間隙石油烴，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)；