一种石油污染土壤的催化降解方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种石油污染±壤的催化降解方法。
【背景技术】
[0002] 石油在开采、运输、加工及消耗过程中，难W避免对±壤造成污染，其主要成分为 焼姪、环焼姪和芳香姪等各种碳氨化合物，其中一些有机化合物可干扰动物内分泌系统， 影响生物和人类的繁衍，使免疫功能失调，具有致癌、致崎和致基因突变的作用，对人类健 康和环境质量产生严重威胁。此外，石油姪有机化合物在±壤中比较稳定，难于降解，对 ±壤环境的污染有不断加重的趋势。因而，对其治理是在必行。目前，采用经济和环境效益 相结合的修复技术治理±壤石油污染，越来越受到环境保护部口和石油开采行业的重视。
[0003]目前，关于石油污染±壤的修复技术主要包括物理修复、生物修复和化学修复。 物理修复方法主要存在处理费用高与修复不彻底的缺点。生物修复方法虽然具有处理费 用低、不产生二次污染等优点，但在实际处理过程中，受环境因素和气候条件影响较为明 显，难于控制，且修复周期较长。
【发明内容】
[0004] 为解决上述现有的缺点，本发明的主要目的在于提供一种实用的石油污染±壤的 催化降解方法，简单易行、快速、高效、不产生二次污染。
[0005] 为达成W上所述的目的，本发明的一种石油污染±壤的催化降解方法采取如下技 术方案： 一种石油污染±壤的催化降解方法，其特征在于，将污染±壌、水、催化剂的混合物于 聚四氣己帰的密封罐中，置于微波消解仪中进行降解，催化剂的加入量是污染±壤质量的 0. 2%~1. 0%，水的加入量是污染±壤质量的5. 0%~30. 0%，微波处理时间为3~11分钟， 微波处理条件：微波频率2450MHz，额定微波输出功率400W，压力0. 2Mpa。
[0006] 所述的催化剂是活性炭、四氧化Η铁或纳米二氧化铁的一种或两种，所述的水的 加入量是污染±壤质量的16. 0%~20. 0%。
[0007] 采用如上技术方案的本发明，具有如下有益效果： 1、易于操作。本发明使污染±壤的处理简单。只需将污染±壤进行风干、过筛混匀的 简单处理，将少量的活性炭、四氧化Η铁或纳米二氧化铁的一种或两种催化剂的混合物与 污染±壤进行机械混合，调节含水量，然后将±样转入聚四氣己帰的密封罐内，微波条件下 处理即可。
[0008] 2、不产生二次污染。本发明属于微波化学降解，向污染±壤中添加的催化剂系± 壤本身具有的物质，对±壤不会产生毒害作用，不造成二次污染，是一种环境友好型处理± 壤中有机化合物的方法。
[0009] 3、去除污染物的速度快，效率高。微波处理条件；微波频率2450MHz,额定微波输 出功率400W，压力0.2MPa聚四氣己帰的密封罐体积50ml。调节水分、催化剂与污染±壤 的质量比，优化消解时间，可大大提高±壤中总石油姪的降解效率。微波消解时间为5分钟 时，降解率可达73. 25%。
[0010] 4、成本低廉。催化剂和水分的用量小，催化剂的加入量为污染±壤质量的0.2%，水 的加入量为污染±壤质量的16. 0%，降解率可达84. 52〇/〇。
【具体实施方式】
[0011] 为了进一步说明本发明，下面结合实例对本发明进一步说明： 材料；污染±壤；±样采自迂河油田兴隆台采油区，样品在室内暗处风干、磨碎、混匀 过1mm筛备用。
[0012] 活性炭；分析纯，比表面积为0. 5m7g，平均粒径0. 3mm。四氧化Η铁：分析纯。
[0013] 纳米二氧化铁；锐铁型，比表面积50m7g，平均粒径15~20mm。
[0014] 实施例1. 称取lOg污染±壤，2g水分，按表1分别加入0.Ig的催化剂，机械揽拌至均匀。
[0015] 将污染±壤、水、催化剂于50ml聚四氣己帰的密封罐中，置于微波消解仪中降解， 降解时间分别为3分钟、5分钟、7分钟、9分钟和11分钟。
[0016] 微波处理条件：微波频率2450MHz，额定微波输出功率400W，压力0. 2Mpa。
[0017] 对经上述降解后的污染±壤进行总石油姪的提取与测定；将降解结束后的±样转 入50ml离必管中，加入20ml二氯甲焼，超声波冰浴萃取30分钟，4000rmp离必5分钟，重 复超声与离必Η次，紫外分光光度计法测定总石油姪的含量，计算降解率，结果见表1。
[001引 表1
加入活性炭的降解率分别为26. 73%~69. 65%，微波消解时间为7分钟时为最适时 间，降解率为69. 65% ;加入四氧化Η铁的降解率分别为41. 96%~73. 25%，微波消解时间 为5分钟时为最适时间，降解率为73. 25% ;加入纳米二氧化铁的降解率分别为24. 20%~ 58. 55%，微波消解时间为7分钟时为最适时间，降解率达58. 55% ;加入活性炭和纳米二氧化 碳（1 ;1)混合物的降解率分别为33. 58%~43. 81%，微波消解时间为7分钟时为最适时间， 降解率为43. 810/0。
[001引 实施例2 称取lOg污染±壤，按表2分别加入0. 02g的催化剂，水的加入量分别为污染±壤质量 的 10. 0%、16. 0%、20. 0%、24. 0% 和 30. 0%，机械揽拌至均匀。
[0020] 将污染±壤、水、催化剂于50ml聚四氣己帰的密封罐中，置于微波消解仪中降解， 降解时间为7分钟。
[0021] 微波处理条件：微波频率2450MHz，额定微波输出功率400W，压力0. 2MPa。
[0022] 对经上述降解后的污染±壤进行总石油姪提取与测定；将降解结束后的±样转入 50ml离必管中，加入20ml二氯甲焼，超声波冰浴萃取30分钟，4000rmp离必5分钟，重复超 声与离必Η次，紫外分光光度计法测定总石油姪的含量，计算降解率，结果见表2。
[0023] 经过7分钟的微波消解，W活性炭为催化剂，改变水的用量时，降解率分别为 70. 05%~78. 69%，水分的加入量为污染±壤质量的20. 0%时为最适量，降解率达78. 69% ; W四氧化Η铁为催化剂，改变水的用量时，降解率分别为64. 44%~84. 21%，水分的加入量 为污染±壤质量的16. 0%时为最适量，降解率达84. 21% ;W纳米二氧化铁为催化剂，改变水 的用量时，降解率分别为64. 49%~84. 52%，水分的加入量为污染±壤质量的16. 0%时为最 适量，降解率达84. 52%，W活性炭与纳米二氧化铁（1:1)为催化剂，改变水的用量时，降解 率分别为56. 91%~79. 63%，水分的加入量为污染±壤质量的16. 0%时为最适量，降解率达 79. 63%〇
【主权项】
1. 一种石油污染土壤的催化降解方法，其特征在于，将污染土壌、水、催化剂的混合物 于聚四氟乙烯的密封罐中，置于微波消解仪中进行降解，催化剂的加入量是污染土壤质量 的0. 2%~1. 0%，水的加入量是污染土壤质量的5. 0%~30. 0%，微波处理时间为3~11分 钟，微波处理条件：微波频率2450MHz，额定微波输出功率400W，压力0. 2Mpa。2. 根据权利要求1所述的一种石油污染土壤的催化降解方法，其特征在于，所述的催 化剂是活性炭、四氧化三铁或纳米二氧化钛的一种或两种，所述的水的加入量是污染土壤 质量的16. 0%~20. 0%。
【专利摘要】本发明公开一种石油污染土壤的催化降解方法，其特征在于，将污染土壌、水、催化剂的混合物于聚四氟乙烯的密封罐中，置于微波消解仪中进行降解，催化剂的加入量是污染土壤质量的0.2%～1.0%，水的加入量是污染土壤质量的5.0%～30.0%，微波处理时间为3～11分钟，微波处理条件：微波频率2450MHz，额定微波输出功率400W，压力0.2Mpa。本发明去除污染物效率高、速度快、易于操作、成本低廉且本发明属于微波化学降解，向污染土壤中添加的催化剂系土壤本身具有的物质，对土壤不会产生毒害作用，不造成二次污染，是一种环境友好型处理土壤中有机化合物的方法。
【IPC分类】B09C1/08
【公开号】CN105312313
【申请号】CN201410361952
【发明人】陈彬, 曲维龙
【申请人】陕西胜慧源信息科技有限公司
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2014年7月28日