[发明专利]一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法

说明书

本发明涉及化工及环境保护技术领域，具体公开了一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法。通过对石油烃污染土壤进行破碎预热，将其与预热后的水进行浸提反应，再经过泄压、冷却、土壤返填和油水分离后完成修复，其解决了主流修复方法后续石油烃与溶剂分离的繁琐及废气污染环境的一系列问题。本发明仅使用水作为浸提溶剂，不但实现了石油烃污染土壤的高效快速修复，同时还不添加任何化学药剂，整个过程绿色环保、无二次污染。

技术领域

本发明涉及化工及环境保护技术领域，具体涉及一种绿色高效的石油烃污染土壤的修复方法。

背景技术

石油的开采、冶炼、使用和运输过程的污染和遗漏事故，以及含油废水的排放、污水灌溉，各种石油制品的挥发、不完全燃烧物飘落等引起一系列土壤石油污染问题。在土壤石油烃污染物中，绝大部分难挥发性物质将长时间残留在土壤中并堵塞土壤颗粒之间的孔隙，降低土壤含水率，改变土壤营养结构，导致土壤生物群落结构发生改变，最后直接影响生物的生存；与此同时，土壤中农作物及其它植物的生长也将受到石油烃污染物的影响，若其通过食物链进入到动物体内将直接危害动物的健康。土壤石油污染问题已严重影响我国的经济发展、生态环境和农业生产，成为当今社会、经济及环境协调发展的主要制约因素之一。

目前，石油烃污染土壤的修复方法主要有萃取淋洗技术和热脱附法等。其中，萃取淋洗技术以“相似相溶”原理为基础，采用有机溶剂等作为萃取或淋洗剂，并依据液、固密度差进行液、固分离，从而实现土壤修复。萃取淋洗技术通常适用于高浓度有机污染土壤的修复，常用的萃取剂有有机溶液、植物油、超临界流体和亚临界流体等。热脱附法是利用升高温度来增加污染物在空气中的分压，从而达到将污染物分子从土壤颗粒上分离的目的。热脱附技术也主要应用于高浓度挥发性或半挥发性有机物污染土壤的修复。然而，萃取技术使用溶剂将土壤中石油烃污染物转移后，还需采用一定的技术处理才可使石油烃与溶剂分离并实现溶剂的再生；热脱附技术则因会产生热脱附尾气需开展进一步的处理才可达标排放。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提供了一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，该方法针对亚临界水类似于有机溶剂的性质，将其作为萃取剂实现石油烃污染土壤中各种油类有机物的分离及去除。此项技术在综合萃取及热脱附技术高效去除石油烃优点的同时，也最大程度上避免了上述两项技术的缺点，工艺流程更加简单。且浸提液经冷却后，油类有机物和水自然分层，更利于油的回收；浸提反应过程无需使用其它溶剂或添加化学试剂，几乎不产生二次污染，除油后的水可实现循环利用。具体技术方案如下：

一种绿色高效的石油烃污染土壤修复方法，具体的，包括以下步骤：

(1)破碎：将石油烃污染土壤破碎后加入浸提反应器中；

(2)预热：将浸提反应器和水分别进行预热；

(3)泵水：通过高压泵将步骤(2)预热后的水由下端加入浸提反应器中与步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤发生浸提反应；

(4)泄压：当反应完成后，通过调节背压阀，将体系压力逐渐降至常压；

(5)冷却：取出浸提反应器内土壤并自然冷却，将冷却后的土壤回填，同时流体经冷却器冷却；

(6)油水分离：流体经冷却后实现油水自然分离，将下层水直接泵入预热器回用，同时收集上层石油烃以待后续处理或资源化利用。

进一步的，步骤(1)中破碎后的石油烃污染土壤的粒径为5cm以下。

进一步的，步骤(2)中的预热温度为150～350℃。

进一步的，步骤(3)中所述水与所述石油烃污染土壤的体积比为1～5。

进一步的，步骤(3)中所述浸提反应的反应温度为150～350℃。

进一步的，步骤(3)中所述浸提反应器中的压强为0.5～15MPa以上。