一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的裝置及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]
本發(fā)明涉及污染土壤修復(fù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的裝置及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]
石油作為一種重要的資源，在不斷被人們開(kāi)采利用的同時(shí)，也給土壤環(huán)境帶來(lái)越來(lái)越多的污染。石油烴類(lèi)物質(zhì)多屬于疏水性有機(jī)物，在水相中的溶解度較小，能長(zhǎng)時(shí)間地停留在土壤環(huán)境中，既破壞了土壤結(jié)構(gòu)和功能，又成為地表水和地下水的長(zhǎng)期污染源。此外，石油類(lèi)污染物的疏水特性，也嚴(yán)重制約了微生物對(duì)其的降解作用和其他修復(fù)工作的進(jìn)行。因此，增加疏水性石油烴類(lèi)污染物的溶解性，使其從土壤上轉(zhuǎn)移到水相中，是石油污染土壤修復(fù)的重要一環(huán)。
[0003]表面活性劑是具有兩親性質(zhì)的一類(lèi)特殊物質(zhì)，能通過(guò)膠束的分配作用和改變界面張力顯著增加疏水性有機(jī)物在水中的溶解度。利用這一性質(zhì)，使用表面活性劑溶液對(duì)石油污染土壤進(jìn)行清洗處理，成為一種典型的修復(fù)技術(shù)而備受關(guān)注。
[0004]表面活性劑品種繁多，但從化學(xué)結(jié)構(gòu)上看，表面活性劑分子可視為碳?xì)浠衔锏姆肿由弦胍粋€(gè)或多個(gè)極性取代基而構(gòu)成的。根據(jù)取代基的特點(diǎn)可將表面活性劑分為離子型和非離子型兩大類(lèi)，而離子型表面活性劑又可分為陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑兩類(lèi)。非離子表面活性劑因電離而帶有正電，易于吸附在帶負(fù)電的土壤上。因此，雖然非離子表面活性劑增溶能力較其他類(lèi)型表面活性劑強(qiáng)，但強(qiáng)烈的吸附作用會(huì)大大降低洗脫效果，所以在清洗處理石油污染土壤時(shí)，一般選用陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑進(jìn)行增溶。陰離子表面活性劑不易吸附，但其臨界膠束濃度較大，因此要加入較大量才能有較好的洗脫效果，故在實(shí)際修復(fù)時(shí)成本較高，也容易引發(fā)環(huán)境問(wèn)題。非離子表面活性劑增溶洗脫能力較強(qiáng)，且易于生物降解，但是，其在土壤表面的吸附損失也相對(duì)較大。相比于單一的表面活性劑，陰-非離子混合表面活性劑對(duì)石油烴類(lèi)污染土壤的修復(fù)效果更好。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]
本發(fā)明綜合考慮了表面活性劑的應(yīng)用情況，設(shè)計(jì)了一種先復(fù)配不同濃度的表面活性劑，然后混合溶液，控制溫度和注入速度，通過(guò)淋洗土壤柱的裝置和方法達(dá)到去污的目的。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)以上目的。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的方法，所述方法用于修復(fù)石油烴類(lèi)污染的土壤，通過(guò)選取陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑進(jìn)行混合，得到混合溶液，通過(guò)控制混合溶液的溫度，利用淋洗方式修復(fù)石油烴類(lèi)污染的土壤。
[0007]進(jìn)一步地，所述陰離子表面活性劑為十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基磺酸鈉；所述非離子表面活性劑為辛基苯基聚氧乙烯醚或十二烷基聚乙二醇醚；所述陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的質(zhì)量比為1:1~1:20。
[0008]進(jìn)一步地，對(duì)所述陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑進(jìn)行混合的速度為150~250r/min ;混合溶液的控制溫度為40~60°C。
[0009]進(jìn)一步地，所述淋洗方式的淋洗速度為25~45L/h。
[0010]一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的裝置，所述裝置包括用于存儲(chǔ)陰離子與非離子表面活性劑的存儲(chǔ)模塊，用于混合陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合溶液對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)的淋洗模塊；
所述存儲(chǔ)模塊、混合模塊與淋洗模塊依次連接。
[0011 ] 進(jìn)一步地，所述存儲(chǔ)模塊包括:
分別存儲(chǔ)陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的第一存儲(chǔ)罐、第二存儲(chǔ)罐；
分別用于調(diào)節(jié)陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑質(zhì)量的第一加藥栗、第二加藥栗及分別用于所述第一加藥栗、第二加藥栗的控制開(kāi)關(guān)第一電動(dòng)調(diào)劑閥、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；所述第一存儲(chǔ)罐、第一加藥栗及第一電動(dòng)調(diào)劑閥依次連接；
所述第二存儲(chǔ)罐、第二加藥栗及第二電動(dòng)調(diào)劑閥依次連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述混合模塊包括用于控制所述混合溶液的混合速度、混合溫度的藥劑混合反應(yīng)槽和用于控制所述混合溶液的淋洗速度的藥劑提升栗；
所述存儲(chǔ)模塊將陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑藥劑注入所述混合反應(yīng)槽成為混合溶液，所述混合藥劑通過(guò)所述藥劑提升栗控制進(jìn)入淋洗模塊。
[0013]進(jìn)一步地，所述淋洗模塊包括:
一淋洗柱；
所述淋洗柱下底面設(shè)置一砂孔；
所述淋洗柱上頂面放置一濾紙；
所述淋洗柱底部平鋪一層填充砂及所述填充砂的上部填充試驗(yàn)土壤。
[0014]進(jìn)一步地，所述組合裝置還包括收集模塊，所述淋洗模塊與所述收集模塊連接，所述收集模塊包括一淋洗液收集器，所述淋洗液收集器用于收集所述淋洗模塊中的洗脫出來(lái)的石油烴溶液。
[0015]進(jìn)一步地，所述第一儲(chǔ)存罐、第二罐的規(guī)格為0.5-2L的抽濾瓶、普通燒杯及玻璃容器；所述第一加藥栗與第二加藥栗通電條件為4~20mA或0~10V，最大電耗為80W ;所述淋洗柱為有機(jī)玻璃材質(zhì)。
[0016]采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明利用實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)器材實(shí)現(xiàn)修復(fù)石油污染土壤的裝置自制，先復(fù)配不同溶度的表面活性劑，然后混合溶液，控制溫度和注入速度，通過(guò)淋洗土壤柱的方法進(jìn)行去污的目的，操作簡(jiǎn)便，能有效地探索實(shí)驗(yàn)室內(nèi)淋洗去除石油污染的操作條件優(yōu)化。
【附圖說(shuō)明】
[0017]
圖1為是本發(fā)明涉及的一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中:I一第一存儲(chǔ)罐；2—第二存儲(chǔ)罐；3—第一加藥栗；4一第二加藥栗；5—第一電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；6—第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；7—藥劑混合反應(yīng)槽；8—一藥劑提升栗；9一砂孔；10—填充砂；11 —試驗(yàn)土壤；12—濾紙；13—淋洗液收集器。
[0018]具體實(shí)例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0020]本發(fā)明涉及一種表面活性劑復(fù)配修復(fù)土壤的裝置及其方法，所述綜合裝置通過(guò)利用陰-非離子混合表面活性劑對(duì)石油烴類(lèi)污染土壤的修復(fù)，首先設(shè)計(jì)一種不同溶度的表面活性劑的混合溶液，對(duì)混合溶液進(jìn)行溫度控制，并按一定的注入速度對(duì)需要進(jìn)行修復(fù)的土壤采用淋洗的方式達(dá)到去污的目的，所述裝置包括用于存儲(chǔ)陰離子與非離子表面活性劑的存儲(chǔ)模塊，用于混合陰離子與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合活性劑對(duì)污染土壤進(jìn)行修復(fù)的淋洗模塊，及收集模塊；所述存儲(chǔ)模塊、混合模塊、淋洗模塊與收集模塊依次連接。
[0021]對(duì)石油烴類(lèi)污染土壤的修復(fù)中，首先配置混合溶液，所述混合溶液由陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑按照一定的配比混合攪拌得到，用于存儲(chǔ)陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的是所述存儲(chǔ)模塊，所述存儲(chǔ)模塊包括第一存儲(chǔ)罐I和第二存儲(chǔ)罐2，所述第一存儲(chǔ)罐I和第二存儲(chǔ)罐2分別存儲(chǔ)陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，所述陰離子表面活性劑可以為L(zhǎng)AS (十二烷基苯磺酸鈉)或SDS (十二烷基磺酸鈉)，所述非離子表面活性劑為T(mén)X100 (辛基苯基聚氧乙烯醚)或Bri j35 (十二烷基聚乙二醇醚)，所述陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的選取并不局限于此，可以是其他的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，所述第一存儲(chǔ)罐I和第二存儲(chǔ)罐2為0.5-2L的抽濾瓶或者普通燒杯等玻璃容器；所述存儲(chǔ)模塊還包括第一加藥栗3，第二加藥栗4，第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5和第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥6 ;所述第一加藥栗3、第二加藥栗4分別與第一存儲(chǔ)罐1、第二存儲(chǔ)罐2連接，所述第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥5、第二電動(dòng)調(diào)節(jié)閥6分別于第一加藥栗3、第二加藥栗4，所述第一加藥栗3、第二加藥栗4分別用于調(diào)節(jié)所述第一存儲(chǔ)罐1、第二存儲(chǔ)罐2內(nèi)存儲(chǔ)的表面活性劑的流量，即陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的流量配比范圍滿(mǎn)足質(zhì)量比為1:1~1:20，一般選擇SDS與Bri j35，SDS與TX100，LAS與Bri j35，LAS與TX100復(fù)配方式。根據(jù)土壤的