【摘要】：石油是一非常復(fù)雜的烴類混合物，且所含的大多數(shù)化合物對(duì)人類健康和環(huán)境存在著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。目前，石油污染土壤已成為一個(gè)全球性的環(huán)境問題。為此，大量的學(xué)者對(duì)石油污染土壤治理的相關(guān)修復(fù)技術(shù)進(jìn)行了研究。其中溶劑萃取是一種具有發(fā)展前途的土壤修復(fù)技術(shù)，它可以快速有效地去除土壤中的有機(jī)污染物，同時(shí)還可以對(duì)具有一定價(jià)值的污染物進(jìn)行回收利用。 本文研究的石油污染土壤采自勝利油田孤島采油區(qū)。經(jīng)檢測(cè)，土壤中石油污染物的濃度高達(dá)98200mg·kg~(-1)。其中，15種優(yōu)先控制的多環(huán)芳烴化合物可以在石油污染物中檢測(cè)到。四組分分析結(jié)果顯示，重油組分膠質(zhì)和瀝青質(zhì)在石油污染物中所占的比例達(dá)到50%以上。 以漢森溶解度參數(shù)和“相似相溶”原則為基礎(chǔ)，研究了溶劑對(duì)石油污染物萃取效率與其溶解度參數(shù)之間的關(guān)系，并得出高效溶劑的漢森溶解度參數(shù)范圍（RM=3.2）和其分?jǐn)?shù)形式范圍（色散力參數(shù)分?jǐn)?shù)fd為62~85；極性力參數(shù)分?jǐn)?shù)fp為2~20；氫鍵粘合力參數(shù)分?jǐn)?shù)fh為7~22）。在此基礎(chǔ)上，開發(fā)出了一系列高效、價(jià)廉、低毒和環(huán)境友好的萃取溶劑。 通過研究石油污染土壤的萃取過程得出，土壤中水分含量的增加會(huì)降低溶劑對(duì)石油污染物的去除率。液固比為萃取過程中最重要的影響因素，且萃取效率隨液固比的增大而增加，并根據(jù)石油污染物在溶劑中的線性脫附模式，獲得了萃取效率與液固比之間的關(guān)聯(lián)式。在最佳的操作條件（液固比6:1）下，用正己烷-丙酮（0.25）復(fù)合溶劑可以從土壤中萃取出超過90%的飽和分、芳香分、膠質(zhì)和60%的瀝青質(zhì)。多級(jí)錯(cuò)流和多級(jí)逆流萃取可以顯著地提高溶劑的萃取效率。為了降低溶劑用量，可在低液固比條件下對(duì)石油污染土壤進(jìn)行多級(jí)萃取。 利用水洗法對(duì)萃取后殘余在土壤中的溶劑進(jìn)行了去除和回收。土壤中的石油污染物是導(dǎo)致水洗過程中溶劑去除效率降低的主要原因。由于表面活性劑具有降低界面張力和增溶的作用，本文采用表面活性劑輔助水洗法可以有效地提高對(duì)土壤中殘余溶劑的去除效率。處理后土壤中殘余溶劑的含量可降到1%左右，同時(shí)對(duì)土壤中憎水性殘余溶劑的回收率達(dá)到95%以上。此外，在水洗過程中大部分表面活性劑溶液可實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。 在上述研究基礎(chǔ)上，建立了基于溶劑萃取的石油污染土壤修復(fù)工藝。通過對(duì)工藝方法進(jìn)行環(huán)境評(píng)價(jià)，得出此修復(fù)工藝可有效地降低污染物危害風(fēng)險(xiǎn)的能力。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：X53

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2738243