[发明专利]一种超声强化电动修复菲污染土壤的方法

说明书

本发明涉及一种超声强化电动修复菲污染土壤的方法，具有以下步骤：(1)、将菲污染土壤置于电动修复装置的土壤样品室中，通过添加0.01mol/L NaCl溶液充分浸润土壤24h，达到水土平衡,之后向电动修复装置的阳极室中加入氧化剂和表面活性剂；(2)、将两个超声探头分别插入土壤中心两侧产生超声波，启动直流电源与超声电源进行超声强化电动修复菲污染土壤。本发明利用超声强化电动修复+高级氧化与表面活性剂的组合处理方式，有效地提高了电动修复菲污染的去除效率、增强氧化剂的传递以及氧化能力，提高了菲在土壤中的解吸能力，实现对低渗透性有机污染土壤良好的修复效果。

技术领域

本发明涉及有机污染土壤的修复技术领域，尤其是一种超声强化电动修复菲污染土壤的方法。

背景技术

多环芳烃(PAHs)作为一种典型的有机污染物普遍存在于空气中，主要通过自然火灾、煤炭以及石油燃料等的不完全燃烧所产生。而一旦进入土壤中，由于其强疏水性与持久性，它们会长期存留在土壤中。

在已知的土壤修复技术中，原位高级氧化因其快速高效而到广泛关注，虽然氧化剂对污染物的去除能力极强，但由于土壤的低渗透性，氧化剂的传递存在一定的局限性。因此有研究指出，在土壤两端增设直流电场通过电渗流、电迁移等方式将氧化剂传递到土壤其他位置，增强与污染物的接触能够提高去除率。因此，电动联合氧化剂是修复低渗透性有机污染土壤的一种有效方法。而对于PAHs，由于其强疏水性，在土壤中大多以吸附态存在，这使得电渗流的效果微乎其微。因此，需要通过一些技术来提高多环芳烃的溶解性，例如添加表面活性剂通过其胶束增溶作用将多环芳烃从吸附态转换为溶解态，并通过电渗流迁移出土壤。另一方面，超声波在土壤修复中的应用日益广泛。在受污染的土壤中增加超声波能量可以通过空化作用增加污染物的解吸以及土壤孔隙率和渗透性。此外超声能够活化氧化剂产生更强的氧化自由基、其自身也能产生强氧化自由基来去除有机污染物。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中之不足，本发明提供一种超声强化电动修复菲污染土壤的方法，以提高电动修复菲污染的去除效率、增强氧化剂的传递以及氧化能力、提高菲在土壤中的解吸能力。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种超声强化电动修复菲污染土壤的方法，具有以下步骤：

(1)、将菲污染土壤置于电动修复装置的土壤样品室中，通过添加0.01mol/L NaCl溶液充分浸润土壤24h，达到水土平衡,之后向电动修复装置的阳极室中加入氧化剂和表面活性剂；

(2)、将两个超声探头分别插入土壤中心两侧产生超声波，启动直流电源与超声电源进行超声强化电动修复菲污染土壤。

优选地，所述的步骤1中，菲污染土壤浓度为300-500mg/kg。

具体说，所述的步骤1中的氧化剂为过硫酸钠或过氧化氢或高锰酸钾中的任意一种；表面活性剂为吐温80或曲拉通X-100或鼠李糖脂中的任意一种。

进一步说，所述的氧化剂为过硫酸钠，浓度为10mmol/L；表面活性剂为吐温80，浓度为10g/L。

优选地，所述的步骤2中电动修复的电压梯度为1.5V/cm，超声探头的工作功率为100W，超声探头产生的振动频率为30-50KHz，工作时间为10min/次。

优选地，所述的电动修复装置中的电极材料为惰性石墨电极，电动修复时间为10d。

本发明的有益效果是：本发明利用超声强化电动修复+高级氧化与表面活性剂的组合处理方式来增强菲污染土壤的去除效率。

(1)、表面活性剂的添加使得更多的菲从土壤中解吸出来并通过电渗流与电迁移等机制迁移出土壤柱，此外Na₂S₂O₈向土壤中的传输与扩散增加了其与土壤中菲的接触范围与时间，大大提高了菲的去除效率。