专利名称：一种污染土壤中PAHs的淋洗去除方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及高含量PAHs污染土壤处理技术，具体地说是一种污染土壤淋溶去除 实验方法及装置。
背景技术：
当前，我国土壤污染的形式已十分严峻，由土壤污染导致的农产品的生态安全问 题已不容忽视。由于土壤对环境污染具有汇的作用，土壤中有毒有害化学品通过大气和水 体传递，可危害人类和动物的生存繁衍与生命安全。因此，污染土壤修复已成为当今环境科 学研究的热点与极具挑战性的领域。污染土壤修复技术可分为物理、化学和生物三种类型，其中物理方法主要包括物 理分离法、溶液淋洗法、固化稳定法、冻融法、以及电动力法。化学方法主要包括溶剂萃取 法、氧化法、还原法、以及土壤改良剂投加法等。生物修复方法可分为微生物修复、植物修复 与动物修复三种，其中以微生物与植物修复应用最为广泛。同物理化学方法相比，生物修复 具有基本保持土壤的理化特性、污染物降解完全、处理成本低的特点。生物修复的局限性包 括污染物含量的影响、受环境因素的影响等，且修复时间长。关于污染土壤处理技术又可分成原位处理和异位处理两类，异位处理技术是将受 污染土壤运输到特定工程地点进行处理，这种方法可保证理想的处理条件，因而对污染土 壤处理效果好，还可防止污染物转移，但成本高。原位处理方法是在受污染地区直接处理， 一般可节省人工费和运输等费用，但由于环境条件不易控制，所以处理前需要选择和确定 技术参数。高含量PAHs污染土壤处理技术在我国越来越引起环境科学家的重视，但目前还 仅处于实验室小试阶段，作为工程规模的应用，特别是较规范的处理技术和处理设施还未 见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种污染土壤中PAHs的淋洗去除方法及装置。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为一种污染土壤中PAHs的淋洗去除方法在置于淋洗柱中的污染土壤上、下铺设避 免污染土壤随淋洗液上下移动的玻璃棉，而后淋洗液在淋洗柱内由下往上移动进而淋洗污 染土壤除去其中PAHs污染物，其中淋洗剂为生物柴油(biodiesel)。所述生物柴油为按重量百分数计，12%的棕榈酸甲酯、53%的亚油酸甲酯、30%的 油酸甲酯和亚麻酸甲酯、5%硬脂酸甲酯。所述淋洗液流速控制在0. 10ml/min-0. 15ml/min。 所述污染土壤上方铺设玻璃棉；污染土壤下方铺设的玻璃棉下可填充玻璃珠；所述玻璃珠 呈圆形，直径3-4mm。淋洗去除方法的装置包括淋洗柱、排液管和收集杯，所述淋洗柱下端设有通过开 关控制的进液口，上端通过排液管与收集杯相连接。所述排液管为η字形，其一端连接于淋洗柱的上端，另一端与收集杯连接。所述进液口通过变径头与输液管一端连接，输液管穿过 蠕动泵的输液管通道与储液瓶相连。所述淋洗去除装置为多个、多条输液管穿过并联在蠕 动泵上的输液管通道；多个淋洗去除装置分别安装在支架上的固定架。本发明具有如下优点1.能作为实验室模拟实验应用。本发明装置使污染土壤淋洗工艺条件优化，能实 现PAHs污染土壤淋洗技术实用化。优化条件表现在结构简单、适用性能强。本发明，能够提供实验室异位淋洗实验技术研究。本发明包括柱体，在淋洗柱下方配置蠕动泵，控制淋洗液的流速。淋洗柱的开关一 般是打开的，当储液瓶中的淋洗排放液充满时，关闭蠕动泵开关。换另一收集杯接收排放 液。这种结构可防止对周围环境造成二次污染。本发明淋洗柱体采用玻璃材料，当待处理污染土壤厚度低于15cm时，可填充玻璃 珠，玻璃珠的上面铺垫少许玻璃棉，可保证污染土壤不改变原实验设计的厚度，有利于模拟 和研究污染土壤的淋洗效果。2.本发明淋洗方法处理高含量的PAHs污染土壤效率高。采用本发明处理某煤气 厂土壤，当土壤中12种PAHs总量为996. 85mg/kg时，用生物柴油做淋洗剂，淋洗剂土壤 (v/w)为2 1时，土壤中PAHs总量可降低到377. 03mg/kg, 12种PAHs总量的去除率为 62. 18%，本发明淋洗方法及装置具有良好的去除效果。
图1为本发明实施例淋洗去除装置结构示意图。图2为图1的淋溶装置结构示意图。图3为本发明实施例采用生物柴油和TW80淋洗效果示意图。
具体实施例方式下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1图1和2所示，淋洗去除装置包括淋洗柱2、排液管1和收集杯5，所述淋洗柱2 下端设有通过开关8控制的进液口 7，上端通过排水管1与收集杯5相连接。所述开关一般 是打开状态，用于控制淋洗液进入柱体。所述排水管1为η字形，其一端连接于淋洗柱2的上端，另一端与收集杯5连接。所述进液口 7通过变径头13与输液管14 一端连接，输液管14穿过蠕动泵9的输 液管通道16与储液瓶12相连。所述淋洗去除装置为多个、多条输液管14穿过并联在蠕动 泵9上的输液管通道16 ；分别与多个储液瓶12相连。所述多个淋洗去除装置分别安装在 支架10上的固定架11。淋洗柱2下方配置蠕动泵9，其控制淋洗液的流速。淋洗柱的开关 8 一般是打开的，当储液瓶12中的淋洗排放液充满时，关闭蠕动泵开关。换另一收集杯5接 收排放液6，其可防止对周围环境造成二次污染。所述输液管通道16其功能可调控淋洗液 速度。所述淋洗柱2为玻璃材料，高15-20cm，内直径3-5cm，柱玻璃材料厚3mm，用于处理污 染土壤。所述淋洗柱先装入玻璃珠4，玻璃珠用于调节淋洗柱的空间，且不影响淋洗液的流 动。如果实验时土壤少，为了让淋洗液及时排放，在土壤的下面可多填充一些玻璃珠，如果需要土壤层厚可少填加或不加玻璃珠。玻璃珠呈圆形，直径4mm。玻璃珠上面放3mm的玻璃 棉，玻璃棉上面放置污染土壤3，土壤高度5cm。所述玻璃棉不影响淋洗液的流速，且能避免 土壤随淋洗液上下移动。所述收集杯5为市售的玻璃量筒，容量为50ml-100ml。所述蠕动泵9为杰恒牌BT-600E型，用于输入和控制淋洗剂。淋洗剂由输液管通 过蠕动泵9的输液管通道16输入到淋洗柱，淋洗液流速控制在0. 10ml/min-0. 15ml/min。 该输液管通道16可同时控制8个淋洗柱。所述支架10用于淋洗柱的放置，底层用宽5cm 的角铁，其它用IOmm直径的钢筋焊接而成，可同时排列8个淋洗柱，淋洗柱用实验室常用 的固定夹11夹住，该支架稳定牢固，方便进行淋洗实验。所述储液瓶12用于盛放淋洗液， 200ml-500ml的烧杯和试剂瓶均可。所述输液管为硅胶管，内径3_5mm。用于输送淋洗液 15。去除方法所述污染土壤采自中国科学院沈阳十里河生态站0-20cm的未污染土壤，土壤理 化性质表1，该土壤风干后过2mm筛，投加菲(三环)、芘(四环)和苯并(a)芘(五环)三 种污染物，使土壤中三种污染物的浓度均为200mg/kg.，即为人工投加污染物的土壤。表1中国科学院沈阳十里河生态站土壤理化性质
权利要求
1.一种污染土壤中PAHs的淋洗去除方法，其特征在于在置于淋洗柱中的污染土壤 上、下铺设避免污染土壤随淋洗液上下移动的玻璃棉，而后淋洗液在淋洗柱内由下往上移 动进而淋洗污染土壤除去其中PAHs污染物，其中淋洗剂为生物柴油。
2.按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法，其特征在于所述生物柴 油为按重量百分数计，12 %的棕榈酸甲酯、53 %的亚油酸甲酯、30 %的油酸甲酯和亚麻酸甲 酯、5%硬脂酸甲酯。
3.按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法，其特征在于所述淋洗液流 速控制在 0. 10ml/min-0. 15ml/min。
4.按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法，其特征在于所述污染土壤 上方铺设玻璃棉；污染土壤下方铺设的玻璃棉下可填充玻璃珠；所述玻璃珠呈圆形，直径 3_4mmο
5.一种按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法的装置，其特征在于包 括淋洗柱O)、排液管(1)和收集杯(5)，所述淋洗柱( 下端设有通过开关(8)控制的进 液口(7)，上端通过排液管⑴与收集杯(5)相连接。
6.按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法的装置，其特征在于所述排 液管(1)为η字形，其一端连接于淋洗柱O)的上端，另一端与收集杯( 连接。
7.按权利要求1所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法的装置，其特征在于所述进 液口(7)通过变径头(1 与输液管(14) 一端连接，输液管(14)穿过蠕动泵(9)的输液管 通道(16)与储液瓶(12)相连。
8.按权利要求7所述的污染土壤中PAHs的淋洗去除方法的装置，其特征在于所述淋 洗去除装置为多个、多条输液管(14)穿过并联在蠕动泵(9)上的输液管通道(16)；多个淋 洗去除装置分别安装在支架(10)上的固定架(11)。
全文摘要
本发明涉及高含量PAHs污染土壤处理技术，具体地说是一种污染土壤淋溶去除实验方法及装置。方法在置于淋洗柱中的污染土壤上、下铺设避免污染土壤随淋洗液上下移动的玻璃棉，而后淋洗液在淋洗柱内由下往上移动进而淋洗污染土壤除去其中PAHs污染物，其中淋洗剂为生物柴油。装置包括淋洗柱、排液管和收集杯，所述淋洗柱下端设有通过开关控制的进液口，上端通过排液管与收集杯相连接。本发明淋洗方法处理高含量的PAHs污染土壤效率高。采用本发明处理某煤气厂土壤，当土壤中12种PAHs总量为996.85mg/kg时，用生物柴油做淋洗剂，淋洗剂∶土壤(v/w)为2∶1时，土壤中PAHs总量可降低到377.03mg/kg，12种PAHs总量的去除率为62.18％。
文档编号B09C1/02GK102145345SQ201010106509
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者吴进保, 图影, 孙翼飞, 巩宗强, 张海荣, 王晓光 申请人:中国科学院沈阳应用生态研究所