[发明专利]一种利用原位微乳液高效修复氯代溶剂污染低温含水层的方法

说明书

本发明涉及一种利用原位微乳液高效修复氯代溶剂污染低温含水层的方法，包括将复合表面活性剂、NaCl、异丙醇、去离子水按比例混合，配制成前驱液；将前驱液注入污染含水层，原位形成微乳液去除氯代溶剂，注入流速4m/d，采用间歇注入；随后将其从含水层中抽出，用清水冲洗含水层。本发明所用原位微乳液具有超增溶氯代溶剂的特点，适用于含水层低温环境，且不受地下水pH、无机离子种类、浓度影响，在细砂中去除氯代溶剂的效率可达到99％，且修复完成经清水冲洗后微乳液各组分在介质中残留极少。本发明中使用的微乳液体系利用污染场地中残余氯代溶剂作为油相，其余组分来源广泛、价格低廉，降低了修复成本且提高了修复效率，对含水层有广泛的适用性。

技术领域

本发明属于环境修复技术领域，具体涉及一种利用原位微乳液高效修复氯代溶剂污染含水层的方法。

背景技术

随着工业的迅速发展，氯代溶剂作为一种干洗剂、脱脂剂以及化工合成中的常用原料被广泛应用，然而由于不适当的处置，在地下水中检出率极高。大多数氯代溶剂如四氯乙烯(PCE)具有溶解度低、密度大且毒性大的特点，属于重质非水相液体(DNAPLs)。由于DNAPLs的密度大于水，污染发生时，会在重力作用下一直向下迁移，同时其具有疏水性，在向下迁移的过程中会被截留在含水层介质中，以残余相的形式存在。

抽出-处理技术(PT)和多相抽提技术(MPE)是修复受DNAPLs污染含水层的常用方法，随着抽取的进行，由于DNAPLs的溶解度较低且与地下水之间界面张力较高，在抽取一段时间后常发生“拖尾”和“反弹”。利用表面活性剂对氯代溶剂的增溶作用可以提高氯代溶剂在水中的溶解度，从而提高抽取效率，但表面活性剂的增溶效果有限。

微乳液是由表面活性剂、水、油、助表面活性剂等组分，在适当比例下，自发形成的透明或半透明、热力学稳定、光学各向同性的体系。微乳液也被称为胶团乳状液，溶胀的胶束可为氯代溶剂提供更大的存储空间，从而提高其在水中的溶解度，这些溶胀的胶束增溶能力比普通胶束的增溶能力高一个数量级。微乳液对氯代溶剂有较强的增溶效果，同时具备超低的界面张力和超强的乳化能力。因此，在抽出-处理后期针对地下含水层中残余态氯代溶剂可以使用微乳液淋洗技术。

微乳液传统上多用于石油、医药领域，近些年在环境保护领域才有所发展。目前用于地下环境中淋洗、增溶各种难水溶性污染物的微乳液，大多需要用正辛烷等轻质有机溶剂作为油相配制而成后，再对污染物进行增溶。CN112410039A公开了一种多环芳烃污染土壤淋洗方法，该方法配制了一种利用生物柴油作为油相的微乳液淋洗剂，对多环芳烃的淋洗效率在51.0％-93.1％之间。少数发明对不添加油相的原位微乳液进行了探究。CN109570211A公开了一种利用微乳液修复有机污染土壤的技术，该技术采用助表面活性剂/水相与土壤中的有机物(芳香烃化合物、农药等)混合形成微乳液，对有机污染土壤进行修复，修复效率在90％左右，且助表面活性剂用量大。另外，原位微乳液的形成以含水层中有机污染物作为必要组分，其形成与增溶能力均受污染物种类的影响。因此，针对氯代溶剂开发一种高效增溶的原位微乳液修复试剂是有必要的。

本发明以含水层中的氯代溶剂作为油相，通过添加适量表面活性剂降低了淋洗剂中助表面活性剂的使用量，针对氯代溶剂开发了一种高效增溶的原位微乳液修复试剂，并给出原位微乳液适用的含水层环境及最适的工程参数，提高了修复效率。

发明内容

本发明的目的在于，提供了一种利用原位微乳液高效修复氯代溶剂污染低温含水层的方法，以解决减少有机溶剂使用量，并针对氯代溶剂污染物提高修复效率的问题。本发明将含水层中的氯代溶剂污染物作为油相，注入前驱液原位形成微乳液，形成的微乳液可以进一步增溶污染物，随后将其抽离含水层，使用清水将含水层中的微乳液冲洗干净，并给出了原位微乳液适用的含水层环境及最适的工程参数。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种利用原位微乳液高效修复氯代溶剂污染含水层的方法，包括下列步骤：