利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法技术

一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，步骤如下：1)玉米芯粉料的预处理；2)阴离子表面活性剂/玉米芯吸附剂的制备；3)利用制备的吸附剂净化洗脱重度石油污染土壤后的清洗液(即去除溶液中的石油烃)；将净化后的清洗液再次用于洗脱重度石油污染土壤，根据其对污染土壤中石油的清洗效率，评价玉米芯吸附剂对清洗液的净化效果，附油的玉米芯吸附剂可在指定场所进行焚烧无害化处理。本发明专利技术的优点在于：在去除含油清洗液中残留石油烃的同时，实现对清洗液中阴、非离子表面活性剂的再次利用，降低了清洗液洗脱重度石油污染土壤的成本，也消除了因清洗液中残存石油烃的存在导致的二次污染，具有显著的经济效益和环境效益。

【技术实现步骤摘要】
利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法
本专利技术涉及净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，特别是一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法。
技术介绍
随着我国经济社会的发展，对石油的依赖不可避免的增加。在石油开采、运输等过程中由于石油泄漏易造成对周围土壤的污染，另外含油废水的排放也引起了一系列重度石油污染土壤问题。石油污染物进入土壤后会对当地生态系统、植物和人体健康带来严重影响，如破坏生态系统稳定性、影响植物对营养物质的吸收、一些高毒性的石油烃化合物在食物链内积累进而对人体健康造成危害。因此重度石油污染土壤问题已经引起社会各界的广泛关注，相应的土壤修复技术一直是近年来研究的热点。目前的治理方法主要包括物理法、生物法和化学法。在众多土壤修复技术中，表面活性剂增效洗脱(SurfactantEnhancedWashing,SEW)技术因其去除效率高、操作简单，被认为是目前最具前景的重度石油污染土壤修复技术。所用的清洗液成分包括阴、非离子混合表面活性剂、助剂和水，在土壤清洗过程中主要利用表面活性剂的增溶作用将土壤中的石油烃污染物转移到清洗液中达到土壤修复目的，其中助剂有利于促进土壤中有机污染物的溶出，提高表面活性剂的洗脱效果。但若洗脱后的含油清洗液直接废弃，不仅造成药剂的浪费、增加修复成本，而且会对环境造成二次污染。因此，开发一种净化含油清洗液的方法，实现清洗药剂的循环利用，具有显著的经济效益及重要的环境效益。目前处理含油废水的方法主要有溶剂萃取、超滤、光化学处理以及吸附法等。研究表明，吸附法能够实现对含油废水的高效去除，而吸附法最关键之处在于吸附剂的筛选。天然有机类吸附剂玉米芯材料(将玉米棒破碎加工后，经过严格筛选制成；主要成分：纤维素、半纤维素、木质素等)由于具有多孔结构，并且纤维素分子中葡萄糖基环中C6位上的伯醇羟基和C2、C3上的仲醇羟基以及木质素结构中存在的芳香基、甲氧基、羰基、醇羟基、酚羟基、羧基等活性基团，可通过氧化、酯化、醚化等反应增加吸附官能团的数量，进而提高吸附能力。本专利技术以玉米芯作为原料，对其进行预处理后，再利用阴离子表面活性剂对其进一步改性，用于去除含油清洗液(含阴、非离子混合表面活性剂、助剂及石油污染物)中的石油污染物，实现清洗液的再生回用。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种利用改性玉米芯吸附剂净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，即对玉米芯进行预处理及阴离子表面活性剂改性，使其成为性能优良的吸附剂，用以净化洗脱重度石油污染土壤后的清洗液，实现清洗液的再生回用。本专利技术的技术方案：一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，步骤如下：1)玉米芯粉料的预处理将玉米芯经水洗、干燥后粉碎制成80-100目的玉米芯粉料，将其加入氢氧化钠溶液或硫酸溶液中，在室温下磁力搅拌1-3h，过滤后将玉米芯粉料水洗至洗液pH为6-7，然后在50-100℃下烘干备用；2)利用阴离子表面活性剂制备改性玉米芯吸附剂将上述预处理之后的玉米芯粉料加入阴离子表面活性剂水溶液中，搅拌均匀，然后超声波处理5-15min，固液分离后将得到的粉料水洗，之后在90-110℃下烘干，得到改性玉米芯吸附剂；3)含油清洗液净化将上述改性玉米芯吸附剂加入处理过重度石油污染土壤的清洗液中，混合均匀后于20-50℃下水浴加热，并通入流量为10-100mL/min的空气进行吹脱，磁力搅拌20-60min后进行固液分离，将上清液即净化后的清洗液再次用于清洗重度石油污染土壤，根据对污染土壤中石油的清洗效率，评价玉米芯吸附剂对含油清洗液的净化效率；收集附油玉米芯吸附剂在指定场所进行焚烧处理。所述步骤1)中氢氧化钠溶液的浓度为0.4-0.7mol/L，硫酸溶液的浓度为2.5-4mol/L；玉米芯粉料与氢氧化钠溶液或硫酸溶液的用量比为0.04-0.5g/mL。所述步骤2)中阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(LinearAlkylbenzeneSulfonate，LAS)或十二烷基硫酸钠(SodiumDodecylSulfate，SDS)；玉米芯粉料与阴离子表面活性剂溶液的用量比为0.02-0.3g/mL。所述步骤3)中改性玉米芯吸附剂与含油清洗液的用量比为0.002-0.02g/mL。本专利技术的优点在于：该方法在去除含油清洗液中残留石油烃的同时，实现对清洗液中阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂的再次利用，从而显著降低了利用阴、非离子表面活性剂水溶液洗脱重度石油污染土壤的成本，也消除了因清洗液残存石油烃导致的二次污染，附油的玉米芯吸附剂可在指定场所进行焚烧无害化处理，故此方法具有显著的经济效益和环境效益。附图说明图1为利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法流程示意图。具体实施方式以下实施例中涉及的清洗液由阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、助剂和水组成，其中阴离子混合表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(LAS)或十二烷基硫酸钠(SDS)；非离子表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚(TX100)、月桂醇聚氧乙烯醚(Brij35)或聚氧乙烯山梨醇酐单油酸酯(Tween80)，助剂通常是无机盐，可以是硅酸钠或硫酸钠；阴、非离子混合表面活性剂的浓度范围为0.5-12g/L，助剂的浓度范围为3-8g/L。实施例1：一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，如图1所示，步骤如下：1)将玉米芯经水洗、干燥后粉碎制成80-100目的玉米芯粉料，将10g玉米芯粉料加入100mL浓度为0.6mol/L的氢氧化钠溶液中，在室温下磁力搅拌1h，过滤后将玉米芯粉料水洗至洗液pH为7，然后在100℃下烘干备用；2)将上述预处理之后的玉米芯粉料(5g)加入100mL、浓度为5wt％的十二烷基苯磺酸钠(LAS)水溶液中，搅拌均匀，然后超声波处理10min，固液分离后将得到的粉料水洗后在90℃下烘干，得到改性玉米芯吸附剂；3)将0.5g上述改性玉米芯吸附剂加入100mL处理过重度石油污染土壤的清洗液中(其主要成分为：石油污染物、LAS、TX100及硅酸钠，其中LAS与TX100的质量比为8:2)，混合均匀后于25℃下水浴加热，并通入流量为60mL/min的空气进行吹脱，磁力搅拌30min后进行固液分离，附油的玉米芯吸附剂在指定场所进行焚烧无害化处理，上清液即净化后的清洗液再次用于清洗重度石油污染土壤，其对土壤中石油的清洗率为76.3％。实施例2：一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，步骤如下：1)将玉米芯经水洗、干燥后粉碎制成80-100目的玉米芯粉料，将10g玉米芯粉料加入100mL浓度为0.6mol/L的氢氧化钠溶液中，在室温下磁力搅拌1h，过滤后将玉米芯粉料水洗至洗液pH为7，然后在100℃下烘干备用；2)将上述预处理之后的玉米芯粉料(5g)加入100mL、浓度为2.5wt％的十二烷基苯磺酸钠水(LAS)溶液中，搅拌均匀，然后超声波处理10min，固液分离后将得到的粉料水洗后在90℃下烘干，得到改性玉米芯吸附剂；3)将0.5g上述改性玉米芯吸附剂加入100mL处理过重度石油污染土壤的清洗液中(其主要成分为：石油污染物、LAS、TX100及硅酸钠，其中LAS与TX100的质量比为8:2)，混合均匀后于25℃下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，其特征在于步骤如下：1)玉米芯粉料的预处理将玉米芯经水洗、干燥后粉碎制成80‑100目的玉米芯粉料，将其加入氢氧化钠溶液或硫酸溶液中，在室温下磁力搅拌1‑3h，过滤后将玉米芯粉料水洗至洗液pH为6‑7，然后在50‑100℃下烘干备用；2)利用阴离子表面活性剂制备改性玉米芯吸附剂将上述预处理之后的玉米芯粉料加入阴离子表面活性剂水溶液中，搅拌均匀，然后超声波处理5‑15min，固液分离后将得到的粉料水洗后在90‑110℃下烘干，得到改性玉米芯吸附剂；3)净化洗脱重度石油污染土壤后的清洗液将上述改性玉米芯吸附剂加入处理过重度石油污染土壤的清洗液中，混合均匀后于20‑50℃下水浴加热，并通入流量为10‑100mL/min的空气进行吹脱，磁力搅拌20‑60min后进行固液分离，将上清液即净化后的清洗液再次用于清洗重度石油污染土壤，根据对污染土壤中石油的清洗效率，评价玉米芯吸附剂对含油清洗液的净化效率；收集附油玉米芯吸附剂在指定场所进行焚烧处理。

【技术特征摘要】
1.一种利用改性玉米芯净化洗脱重度石油污染土壤清洗液的方法，其特征在于步骤如下：1)玉米芯粉料的预处理将玉米芯经水洗、干燥后粉碎制成80-100目的玉米芯粉料，将其加入氢氧化钠溶液或硫酸溶液中，在室温下磁力搅拌1-3h，过滤后将玉米芯粉料水洗至洗液pH为6-7，然后在50-100℃下烘干备用；2)利用阴离子表面活性剂制备改性玉米芯吸附剂将上述预处理之后的玉米芯粉料加入阴离子表面活性剂水溶液中，搅拌均匀，然后超声波处理5-15min，固液分离后将得到的粉料水洗后在90-110℃下烘干，得到改性玉米芯吸附剂；所述的阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠(LAS)或十二烷基硫酸钠(SDS)；玉米芯粉料与阴离子表面活性剂溶液的用量比为0.02-0.3g/mL；3)净化洗脱重度石油污染土壤后的清洗液将上述改性玉米芯吸附剂加入处理过重度石油污染土壤的清洗液中，混合均匀后于20-50℃下水浴加热，并通入流量为10-100mL/min的空气进行吹脱，磁力搅拌20-60min后进行固液分离，将上清液即净化后的清洗液再次用于清...

【专利技术属性】
技术研发人员：马小东，朱艳英，索学越，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12