一种表面活性剂复配修复土壤的装置及其方法
【技术领域】
[0001]
本发明涉及污染土壤修复技术领域，尤其涉及一种表面活性剂复配修复土壤的装置及其方法。
【背景技术】
[0002]
石油作为一种重要的资源，在不断被人们开采利用的同时，也给土壤环境带来越来越多的污染。石油烃类物质多属于疏水性有机物，在水相中的溶解度较小，能长时间地停留在土壤环境中，既破坏了土壤结构和功能，又成为地表水和地下水的长期污染源。此外，石油类污染物的疏水特性，也严重制约了微生物对其的降解作用和其他修复工作的进行。因此，增加疏水性石油烃类污染物的溶解性，使其从土壤上转移到水相中，是石油污染土壤修复的重要一环。
[0003]表面活性剂是具有两亲性质的一类特殊物质，能通过胶束的分配作用和改变界面张力显著增加疏水性有机物在水中的溶解度。利用这一性质，使用表面活性剂溶液对石油污染土壤进行清洗处理，成为一种典型的修复技术而备受关注。
[0004]表面活性剂品种繁多，但从化学结构上看，表面活性剂分子可视为碳氢化合物的分子上引入一个或多个极性取代基而构成的。根据取代基的特点可将表面活性剂分为离子型和非离子型两大类，而离子型表面活性剂又可分为阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂两类。非离子表面活性剂因电离而带有正电，易于吸附在带负电的土壤上。因此，虽然非离子表面活性剂增溶能力较其他类型表面活性剂强，但强烈的吸附作用会大大降低洗脱效果，所以在清洗处理石油污染土壤时，一般选用阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂进行增溶。阴离子表面活性剂不易吸附，但其临界胶束浓度较大，因此要加入较大量才能有较好的洗脱效果，故在实际修复时成本较高，也容易引发环境问题。非离子表面活性剂增溶洗脱能力较强，且易于生物降解，但是，其在土壤表面的吸附损失也相对较大。相比于单一的表面活性剂，阴-非离子混合表面活性剂对石油烃类污染土壤的修复效果更好。
【发明内容】
[0005]
本发明综合考虑了表面活性剂的应用情况，设计了一种先复配不同浓度的表面活性剂，然后混合溶液，控制温度和注入速度，通过淋洗土壤柱的装置和方法达到去污的目的。
[0006]为了实现以上目的。本发明采用的技术方案为:
一种表面活性剂复配修复土壤的方法，所述方法用于修复石油烃类污染的土壤，通过选取阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行混合，得到混合溶液，通过控制混合溶液的温度，利用淋洗方式修复石油烃类污染的土壤。
[0007]进一步地，所述阴离子表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠或十二烷基磺酸钠；所述非离子表面活性剂为辛基苯基聚氧乙烯醚或十二烷基聚乙二醇醚；所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的质量比为1:1~1:20。
[0008]进一步地，对所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂进行混合的速度为150~250r/min ;混合溶液的控制温度为40~60°C。
[0009]进一步地，所述淋洗方式的淋洗速度为25~45L/h。
[0010]一种表面活性剂复配修复土壤的装置，所述装置包括用于存储阴离子与非离子表面活性剂的存储模块，用于混合阴离子表面活性剂与非离子表面活性剂的混合模块，利用混合溶液对污染土壤进行修复的淋洗模块；
所述存储模块、混合模块与淋洗模块依次连接。
[0011 ] 进一步地，所述存储模块包括:
分别存储阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的第一存储罐、第二存储罐；
分别用于调节阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂质量的第一加药栗、第二加药栗及分别用于所述第一加药栗、第二加药栗的控制开关第一电动调剂阀、第二电动调节阀；所述第一存储罐、第一加药栗及第一电动调剂阀依次连接；
所述第二存储罐、第二加药栗及第二电动调剂阀依次连接。
[0012]进一步地，所述混合模块包括用于控制所述混合溶液的混合速度、混合温度的药剂混合反应槽和用于控制所述混合溶液的淋洗速度的药剂提升栗；
所述存储模块将阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂药剂注入所述混合反应槽成为混合溶液，所述混合药剂通过所述药剂提升栗控制进入淋洗模块。
[0013]进一步地，所述淋洗模块包括:
一淋洗柱；
所述淋洗柱下底面设置一砂孔；
所述淋洗柱上顶面放置一滤纸；
所述淋洗柱底部平铺一层填充砂及所述填充砂的上部填充试验土壤。
[0014]进一步地，所述组合装置还包括收集模块，所述淋洗模块与所述收集模块连接，所述收集模块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块中的洗脱出来的石油烃溶液。
[0015]进一步地，所述第一储存罐、第二罐的规格为0.5-2L的抽滤瓶、普通烧杯及玻璃容器；所述第一加药栗与第二加药栗通电条件为4~20mA或0~10V，最大电耗为80W ;所述淋洗柱为有机玻璃材质。
[0016]采用上述技术方案，本发明利用实验室的常规器材实现修复石油污染土壤的装置自制，先复配不同溶度的表面活性剂，然后混合溶液，控制温度和注入速度，通过淋洗土壤柱的方法进行去污的目的，操作简便，能有效地探索实验室内淋洗去除石油污染的操作条件优化。
【附图说明】
[0017]
图1为是本发明涉及的一种表面活性剂复配修复土壤的装置的结构示意图；
图中:I一第一存储罐；2—第二存储罐；3—第一加药栗；4一第二加药栗；5—第一电动调节阀；6—第二电动调节阀；7—药剂混合反应槽；8—一药剂提升栗；9一砂孔；10—填充砂；11 —试验土壤；12—滤纸；13—淋洗液收集器。
[0018]具体实例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。
[0020]本发明涉及一种表面活性剂复配修复土壤的装置及其方法，所述综合装置通过利用阴-非离子混合表面活性剂对石油烃类污染土壤的修复，首先设计一种不同溶度的表面活性剂的混合溶液，对混合溶液进行温度控制，并按一定的注入速度对需要进行修复的土壤采用淋洗的方式达到去污的目的，所述装置包括用于存储阴离子与非离子表面活性剂的存储模块，用于混合阴离子与非离子表面活性剂的混合模块，利用混合活性剂对污染土壤进行修复的淋洗模块，及收集模块；所述存储模块、混合模块、淋洗模块与收集模块依次连接。
[0021]对石油烃类污染土壤的修复中，首先配置混合溶液，所述混合溶液由阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂按照一定的配比混合搅拌得到，用于存储阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的是所述存储模块，所述存储模块包括第一存储罐I和第二存储罐2，所述第一存储罐I和第二存储罐2分别存储阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂可以为LAS (十二烷基苯磺酸钠)或SDS (十二烷基磺酸钠)，所述非离子表面活性剂为TX100 (辛基苯基聚氧乙烯醚)或Bri j35 (十二烷基聚乙二醇醚)，所述阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的选取并不局限于此，可以是其他的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，所述第一存储罐I和第二存储罐2为0.5-2L的抽滤瓶或者普通烧杯等玻璃容器；所述存储模块还包括第一加药栗3，第二加药栗4，第二电动调节阀5和第二电动调节阀6 ;所述第一加药栗3、第二加药栗4分别与第一存储罐1、第二存储罐2连接，所述第二电动调节阀5、第二电动调节阀6分别于第一加药栗3、第二加药栗4，所述第一加药栗3、第二加药栗4分别用于调节所述第一存储罐1、第二存储罐2内存储的表面活性剂的流量，即阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂的流量配比范围满足质量比为1:1~1:20，一般选择SDS与Bri j35，SDS与TX100，LAS与Bri j35，LAS与TX100复配方式。根据土壤的