[发明专利]一种高分散石油烃污染粘质土壤的梯级清洗方法

说明书

本发明公开了一种高分散石油烃污染粘质土壤的梯级清洗方法，首先将C13异丙醇酰胺溶液、水溶性纤维素氨基磺酸、无机盐与高分散石油烃污染粘质土壤混合均匀，形成乳液型水基清洗体系；然后加入助剂醇和复配剂，原位形成单相微乳液清洗体系；再辅以超声耦合处理，完成土壤颗粒孔道内石油烃洗脱；最后离心分离，回收单相微乳液无需离子交换或破乳等处理即可循环使用，离心土壤进行热水二次冲洗，冲洗液直接循环使用。本发明针对高分散石油烃污染粘质土壤，采用梯级清洗的方法，具有操作工艺简单、可控性强、梯级清洗效率高、土壤修复效果良好、清洗体系绿色环保且清洗液易循环利用等优点，展现了潜在的环境效益和经济效益。

技术领域

本发明属于石油化工环保领域，涉及一种高分散石油烃污染粘质土壤的梯级清洗方法。

背景技术

随着石油工业的迅速发展，石油在勘探、开采、运输、储存和加工过程中进入到土壤环境，造成土壤盐碱化、沥青化和板结化，不仅破坏土壤结构和功能，导致微生物生存环境恶化；还会对周遭水体和大气造成辐射性污染，严重的甚至威胁人类健康。据统计，石油石化炼厂每处理200吨原油将产生1吨石油污染土壤，据此预计全球石油化工行业每年产生约2000万吨石油污染土壤。土壤的石油污染问题已经成为了一个亟待处理的全球性问题。

污染土壤中的石油烃含有大量的PAHs类化合物(如蒽、菲和芘等)、多氯联苯类化合物(如二噁英等)和重金属等。这些物质具有稳定的物理化学性质、较强的毒性及生物效应，利用水溶液体系进行绿色清洗修复可以有效实现石油污染土壤的资源化与无害化处理。然而目前清洗体系存在处理成本较高、处理效果较差及清洗试剂易造成二次污染等问题，开发新型清洗体系以实现污染土壤的绿色高效处理倍受关注。

中国发明专利201210041954.8公开了一种超声波辅助含油污泥热水洗的装置及方法，以十二烷基苯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚和碳酸钠复配作为表面活性剂，与同比例溶剂水混合后配成清洗液，辅以超声波加速清洗速率和提高清洗效率。该发明利用清洗液超声波清洗油泥，起到良好的清洗效果，但更多应用于高浓度石油烃含油污泥，且处理工艺较为繁琐，清洗液需要经过絮凝处理、补充水及清洗剂后才能重复使用。

中国发明专利201010514040.X公开了一种含油污泥的微波破乳脱水-热处理闪蒸-蒸汽蒸馏方法综合处理方法：先用微波预处理含油污泥，使其破乳脱水；然后在分离塔中进行无氧热闪蒸；最后进行蒸汽蒸馏，回收石油烃。该方法能有效实现含油污泥资源化及无害化处理，但处理过程复杂、耗时长，且并未对清洗药剂进行回收利用，易造成资源浪费和环境污染。

发明内容

本发明针对高分散石油烃污染粘质土壤当前面临的难以高效绿色修复问题，提供一种梯级清洗方法，具体通过逐步添加非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂、无机盐、助剂醇、复配剂，依次形成表面活性剂溶液、乳液型水基清洗剂和单相微乳液，辅以超声耦合处理，达到梯级清洗高分散石油烃污染粘质土壤的目的。

为了实现上述目的，本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种高分散石油烃污染粘质土壤的梯级清洗方法，包括以下具体步骤：

①将污染土壤与含有C13异丙醇酰胺和水溶性纤维素氨基磺酸(S-CMC)表面活性剂的溶液按照固液比1:1.5-1:2.5(g：mL)的比例混合，优选为1:2(g：mL)，再加入一定量无机盐后在25℃下以160r/min的速率搅拌0.5-3.0小时，完成第一次清洗，初步洗脱土壤颗粒外表面石油烃，静置，形成乳液型水基清洗剂体系与含油土壤的混合物(M1)；

②向M1中加入助剂醇和复配剂，在25℃下以160r/min的速率搅拌0.5-2.0小时，完成第二次清洗，主要洗脱土壤颗粒间隙石油烃，静置，原位形成单相微乳液清洗体系与含油土壤的混合物(M2)；