[发明专利]一种石油类污染土壤的修复方法

说明书

本发明公开了一种石油类污染土壤的修复方法，以沸石等为铁离子载体，采用浸渍蒸干法制备类芬顿催化剂，并应用于进行石油类污染土壤中有机物污染物的分解降解。本发明涉及的石油类污染土壤修复反应条件温和，可在中性pH值附近实现石油类污染的降解，不会破坏土壤的自然生态系统，不影响微生物的生长与繁殖；采用的类芬顿催化剂可适用于土壤体系中特有的固液传质体系，应用于石油类污染土壤中可表现出优异的修复效率；且涉及的制备成本和设备要求低、操作工艺简单，具有重要推广应用价值。

技术领域

本发明属于环境修复领域，具体涉及一种石油类污染土壤的修复方法。

背景技术

目前，修复石油类污染土壤主要有生物法、物理法和化学法等。以Fenton氧化为代表的化学修复是快速、有效、较低成本地去除残留于土壤中石油类污染物的重要方法之一。传统的Fenton氧化反应虽然在降解土壤中有机污染物方面取得了一定的效果，但存在以下限制：(1)反应pH值需要控制在3以下，容易导致土壤和水体自然生态系统破坏，影响微生物的生长与繁殖；(2)Fe²⁺不易控制，极易被氧化成Fe³⁺，故需要定期补充Fe²⁺，而且还消耗了部分H₂O₂；(3)H₂O₂氧化有机污染物的反应速度太快，去除效率受到一定影响。因此进一步探索石油类污染土壤的修复方法具有重要的研究应用意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种石油类污染土壤的修复方法，采用类芬顿催化剂对石油类污染土壤进行催化降解，涉及的处理工艺简单、反应条件温和，且催化降解效率高，对土壤自然生态系统影响小，适合推广应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种石油类污染土壤的修复方法，包括如下步骤：

1)采用浸渍蒸干法制备类芬顿催化剂：将铁离子载体和供铁物质加入水中，采用酸性或碱性pH调节剂调节所得溶液的pH值至3-9，得混合溶液I；然后将混合溶液I在水浴条件下加热并蒸干，将所得固体产物水洗至中性并烘干，即得类芬顿催化剂；

2)，向待修复石油类污染土壤中投加类芬顿催化剂和H₂O₂形成混合物A，然后采用酸性或碱性pH调节剂调节混合物A的pH至5-7，得反应体系B；

3)将所得反应体系B置于恒温振荡箱中进行振荡反应；

4)将步骤3)所得反应产物进行静置、过滤去除滤液，即得修复后的土壤。

上述方案中，所述供铁物质引入的铁元素与铁离子载体的质量比为1:(5～15)。

上述方案中，所述铁离子载体为沸石(人造沸石)、活性炭、海泡石、水滑石中的一种或几种按任意比例混合，其粒径要求为过40～65目筛。

上述方案中，所述供铁物质为硫酸亚铁、硝酸亚铁、氯化亚铁、硫酸铁、硝酸铁、氯化铁、氧化铁、四氧化三铁中的一种或几种按任意比例混合。

上述方案中，所述铁离子载体在使用前进行预处理，具体步骤如下：首先在70～80℃的温度条件下置于0.4～0.5mol/L的NaOH溶液中浸渍2～3h，然后过滤、清洗后在40～45℃的条件下烘干2～3h，再在70～80℃的温度条件下置于1～1.2mol/L的MgCl₂溶液中浸渍2～3h，经过滤、洗涤，最后在40～45℃的条件下烘干2～3h。

上述预处理过程中，首先采用NaOH溶液对铁离子载体进行高温浸渍可以改善人造沸石等铁离子载体的孔道结构，然后采用MgCl₂溶液进行高温浸渍可以增加铁离子载体吸附容量，有利于促进供铁物质更稳定地附着于铁离子载体表面，提高所得类芬顿催化剂的催化效率和稳定性。