石油烃类有机污染土壤修复药剂及其制备方法，污染土壤修复方法

摘要

本发公开了一种石油烃类有机污染土壤修复药剂的制备方法，生产原料配方包括如下质量份数比例的各组分：金矿尾砂10～15份，过硫酸钠15～20份，二甲基二硫代氨基甲酸钠15～20份，生石灰25～30份，磷石膏15～20份，过氧酸5～10份。其优点是：在修复污染土壤的同时，充分利用现大宗工业固废，从一定程度上解决了工业固废的去处问题，实现了“以废治废”的新型治理路线，同时该修复药剂具有施工简便，成本低廉，短期治理效果好等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及一种环境治理技术，尤其是一种污染土壤修复技术。

背景技术

石油烃是环境中广泛存在的有机污染物之一，包括汽油、煤油、柴油、润滑油、石蜡和沥青等，是多种烃类(正烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳烃)和少量其它有机物，如硫化物、氮化物、环烷酸类等的混合物。随着经济的发展，人类对能源的需求不断扩大，石油已成为人类最主要的能源之一。在石油的开采、加工和利用过程中，越来越多的石油可能会进入土壤环境和海洋从而引起土壤环境和海洋水质的污染和破坏。过量的总石油烃一旦进入土壤将很难予以排除，将给社会、经济和人类造成严重的危害。因此，做好石油烃污染土壤修复，对打赢蓝天碧水净土保卫战具有积极的现实意义。当前在城市石油化工工厂搬迁工程中，原生产场地石油烃污染日益突显，常规修复方法工序繁琐，治理成本高，修复周期长且短期效果差，成为了土壤修复行业的一块“硬骨头”。

发明内容

为解决现有技术中石油烃类有机污染土壤修复困难的问题，本发明提供了一种石油烃类有机污染土壤修复药剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是：石油烃类有机污染土壤修复药剂的制备方法，其特征在于，生产原料配方包括如下质量份数比例的各组分：金矿尾砂10～15份，过硫酸钠15～20份，二甲基二硫代氨基甲酸钠15～20份，生石灰25～30份，磷石膏15～20份，过氧酸5～10份。

本发明中所述的金矿尾砂指的是金矿矿山开采选矿后排放的废弃物。

作为本发明的进一步改进，所述过氧酸为过氧乙酸或过氧甲酸。

作为本发明的进一步改进，还包括对所述磷石膏进行预处理的步骤，具体为：

S1、水洗去除磷石膏表面的磷酸盐；

S2、将水洗后的磷石膏进行烘干，烘干温度为65～70℃，烘干时间为24～72h；

S3、将烘干后的磷石膏研磨至粒径小于1mm的颗粒的质量占比为80％以上，得到预处理后磷石膏。

本发明的石油烃类有机污染土壤修复药剂的制备方法可具体采用如下步骤：

A、按照所述生产原料配方量取各原料；

B、将所述金矿尾砂与所述预处理后磷石膏均匀混合，得到混合物A；

C、将所述过硫酸钠、所述二甲基二硫代氨基甲酸钠、所述生石灰混合均匀，得到混合物B；

D、将所述混合物A和所述混合物B混合搅拌3～10min，得到混合物C；

E、将所述过氧酸加入所述混合物C中混合搅拌20～40min，得到混合物D；

F、将所述混合物D放入烘干设备中，在60～70℃下烘干6～8小时，自然冷却至室温；

G、将烘干后的混合物D进行破碎至粉末。

本发明还公开了一种石油烃类有机污染土壤修复药剂，其即是由本发明的石油烃类有机污染土壤修复药剂的制备方法所制得。

本发明还公开了一种污染土壤修复方法，其特点是使用本发明的石油烃类有机污染土壤修复药剂对污染土壤进行修复。

上述污染土壤修复方法可具体按照如下步骤实施：

(1)根据场地受石油烃污染土壤修复规模，将受石油烃污染土壤分层分批次清挖，修复深度为2～3m，同步推进污染处理，并将清挖过程中产生的大块土壤破碎至粒径≤50mm，单独堆放；转运过程中对运输车辆进行密闭运输；

(2)将所述石油烃类有机污染土壤修复药剂与受石油烃污染土壤进行混合、搅拌，将污染土壤平铺成0.8～1.2m厚度长方形土体，利用筛分混合设备，实现土壤筛分、破碎和混合；所述石油烃类有机污染土壤修复药剂的用量为受石油烃污染土壤质量的15～20％；

(3)将预处理后的土壤迁移至养护区，要求土壤含水率＞30％，土壤养护天数为3～7d；

(4)分批次对受石油烃污染土壤修复养护样品进行检测验收，未达标的重复实施步骤(2)和(3)，直至达标；

(5)验收合格后将修复后的达标土壤回填。

本发明的有益效果是：在修复污染土壤的同时，充分利用现大宗工业固废，从一定程度上解决了工业固废的去处问题，实现了“以废治废”的新型治理路线，同时该修复药剂具有施工简便，成本低廉，短期治理效果好等优点。

附图说明

图1是实施例金矿尾砂粒度特征参数图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明。

实施例一：

按照如下方法处理土壤样本1(土壤样本1中石油烃浓度见表1)：

(1)按照如下质量份数比例的生产原料配方量取各原料：金矿尾砂15份，过硫酸钠20份，二甲基二硫代氨基甲酸钠15份，生石灰25份，磷石膏15份，过氧甲酸10份。其中所述金矿尾砂的成分和粒度特征见表2，图1。

(2)水洗去除磷石膏表面的磷酸盐，经过多次水洗直至磷石膏呈现白色为止。

(3)将水洗后的磷石膏进行机械烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为48h。

(4)将烘干后的磷石膏投入球磨机中研磨至粒径小于1mm的颗粒的质量占比为89％，得到预处理后磷石膏。

(5)将所述金矿尾砂与所述预处理后磷石膏均匀混合，得到混合物A。

(6)将所述过硫酸钠、所述二甲基二硫代氨基甲酸钠、所述生石灰混合均匀，得到混合物B。

(7)将所述混合物A和所述混合物B混合搅拌5min，得到混合物C。

(8)将所述过氧甲酸加入所述混合物C中混合搅拌30min，得到混合物D；

(9)将所述混合物D放入烘干设备中，在65℃下烘干6小时，自然冷却至室温(17℃)；

(10)将烘干后的混合物D进行破碎至粉末，得到石油烃类有机污染土壤修复药剂。

(11)将土壤样本1分层分批次清挖，修复深度为2.6m，同步推进污染处理，并将清挖过程中产生的大块土壤破碎至粒径≤50mm，单独堆放；转运过程中对运输车辆进行密闭运输；

(12)将所述石油烃类有机污染土壤修复药剂与土壤样本1进行混合、搅拌，将污染

土壤平铺成1m厚度长方形土体，利用筛分混合设备，实现土壤筛分、破碎和混合；所述石油

烃类有机污染土壤修复药剂的用量为土壤样本1质量的15％；

(13)用挖掘机将预处理后的土壤迁移至养护区，养护天数为7d。

(14)取上述修复土壤样品进行石油烃含量，检测结果见表3。

实施例二：

采用与实施例一相同的方法和步骤处理土壤样本2(土壤样本2中石油烃浓度见表1)，所采用的各工艺参数不变，完成处理后对修复土壤样品进行石油烃含量，检测结果见表3。

实施例三：

采用与实施例一相同的方法和步骤处理土壤样本3(土壤样本3中石油烃浓度见表1)，所采用的各工艺参数不变，完成处理后对修复土壤样品进行石油烃含量，检测结果见表3。

对比例一：

该对比例为实施例一的对照实验，按照与实施例一相同的步骤和条件实施，并保持各工艺参数不变，其区别仅在于：生产原料配方中不含金矿尾砂，且磷石膏用量为实施例一中金矿尾砂用量和磷石膏用量之和。具体步骤如下：

按照如下方法处理土壤样本1(土壤样本1中石油烃浓度见表1)：

(1)按照如下质量份数比例的生产原料配方量取各原料：过硫酸钠20份，二甲基二硫代氨基甲酸钠15份，生石灰25份，磷石膏30份，过氧甲酸10份。

(2)水洗去除磷石膏表面的磷酸盐，经过多次水洗直至磷石膏呈现白色为止。

(3)将水洗后的磷石膏进行机械烘干，烘干温度为70℃，烘干时间为48h。

(4)将烘干后的磷石膏投入球磨机中研磨至粒径小于1mm的颗粒的质量占比为89％，得到预处理后磷石膏。

(5)将所述过硫酸钠、所述二甲基二硫代氨基甲酸钠、所述生石灰混合均匀，得到混合物B。

(6)将所述预处理后磷石膏和所述混合物B混合搅拌5min，得到混合物C。

(7)将所述过氧甲酸加入所述混合物C中混合搅拌30min，得到混合物D；

(8)将所述混合物D放入烘干设备中，在65℃下烘干6小时，自然冷却至室温(17℃)；

(9)将烘干后的混合物D进行破碎至粉末，得到石油烃类有机污染土壤修复药剂。

(10)将土壤样本1分层分批次清挖，修复深度为2.6m，同步推进污染处理，并将清挖过程中产生的大块土壤破碎至粒径≤50mm，单独堆放；转运过程中对运输车辆进行密闭运输；

(11)将所述石油烃类有机污染土壤修复药剂与土壤样本1进行混合、搅拌，将污染土壤平铺成1m厚度长方形土体，利用筛分混合设备，实现土壤筛分、破碎和混合；所述石油烃类有机污染土壤修复药剂的用量为土壤样本1质量的15％；

(12)用挖掘机将预处理后的土壤迁移至养护区，养护天数为7d。

(13)取上述修复土壤样品进行石油烃含量，检测结果见表3。

对比例二：

该对比例为实施例一的对照实验，按照与实施例一相同的步骤和条件实施，并保持各工艺参数不变，其区别仅在于：生产原料配方中不含磷石膏，且金矿尾砂用量为实施例一中金矿尾砂用量和磷石膏用量之和。具体步骤如下：

按照如下方法处理土壤样本1(土壤样本1中石油烃浓度见表1)：

(1)按照如下质量份数比例的生产原料配方量取各原料：金矿尾砂30份，过硫酸钠20份，二甲基二硫代氨基甲酸钠15份，生石灰25份，过氧甲酸10份。其中所述金矿尾砂的成分和粒度特征见表2，图1。

(2)将所述过硫酸钠、所述二甲基二硫代氨基甲酸钠、所述生石灰混合均匀，得到混合物B。

(3)将所述金矿尾砂和所述混合物B混合搅拌5min，得到混合物C。

(4)将所述过氧甲酸加入所述混合物C中混合搅拌30min，得到混合物D；

(5)将所述混合物D放入烘干设备中，在65℃下烘干6小时，自然冷却至室温(17℃)；

(6)将烘干后的混合物D进行破碎至粉末，得到石油烃类有机污染土壤修复药剂。

(7)将土壤样本1分层分批次清挖，修复深度为2.6m，同步推进污染处理，并将清挖过程中产生的大块土壤破碎至粒径≤50mm，单独堆放；转运过程中对运输车辆进行密闭运输；

(8)将所述石油烃类有机污染土壤修复药剂与土壤样本1进行混合、搅拌，将污染土壤平铺成1m厚度长方形土体，利用筛分混合设备，实现土壤筛分、破碎和混合；所述石油烃类有机污染土壤修复药剂的用量为土壤样本1质量的15％；

(9)用挖掘机将预处理后的土壤迁移至养护区，养护天数为7d。

(10)取上述修复土壤样品进行石油烃含量，检测结果见表3。

表1原始污染土壤中石油烃初始浓度

表2实施例金矿尾砂成分表

表3修复土壤样品石油烃浓度检测结果表

由表3的实施例一、实施例二、实施例三可以看出，本发明所提供的土壤修复药剂能够明显降低受污染土壤中的石油烃含量。

由表3的实施例一、对比例一、对比例二可以看出，金矿尾砂和磷石膏均具有一定的降低土壤中的石油烃含量的作用，但是在用量相等的前提下，金矿尾砂与磷石膏组合使用的效果要明显优于其中任意一种单独使用所能达到的效果。