一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置的製造方法

2024-03-28 12:13:05 3

一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置的製造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及汙染土壤修復技術領域，尤其涉及一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置。
【背景技術】
[0002]石油作為一種重要的資源，在不斷被人們開採利用的同時，也給土壤環境帶來越來越多的汙染。石油烴類物質多屬於疏水性有機物，在水相中的溶解度較小，能長時間地停留在土壤環境中，既破壞了土壤結構和功能，又成為地表水和地下水的長期汙染源。此外，石油類汙染物的疏水特性，也嚴重製約了微生物對其的降解作用和其他修復工作的進行。因此，增加疏水性石油烴類汙染物的溶解性，使其從土壤上轉移到水相中，是石油汙染土壤修復的重要一環。
[0003]表面活性劑是具有兩親性質的一類特殊物質，能通過膠束的分配作用和改變界面張力顯著增加疏水性有機物在水中的溶解度。利用這一性質，使用表面活性劑溶液對石油汙染土壤進行清洗處理，成為一種典型的修復技術而備受關注。
[0004]表面活性劑品種繁多，但從化學結構上看，表面活性劑分子可視為碳氫化合物的分子上引入一個或多個極性取代基而構成的。根據取代基的特點可將表面活性劑分為離子型和非離子型兩大類，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。非離子表面活性劑因電離而帶有正電，易於吸附在帶負電的土壤上。因此，雖然非離子表面活性劑增溶能力較其他類型表面活性劑強，但強烈的吸附作用會大大降低洗脫效果，所以在清洗處理石油汙染土壤時，一般選用陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑進行增溶。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，故在實際修復時成本較高，也容易引發環境問題。非離子表面活性劑增溶洗脫能力較強，且易於生物降解，但是，其在土壤表面的吸附損失也相對較大。相比於單一的表面活性劑，陰-非離子混合表面活性劑對石油烴類汙染土壤的修復效果更好。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型綜合考慮了表面活性劑的應用情況，設計了一種先復配不同濃度的表面活性劑，然後混合溶液，控制溫度和注入速度，通過淋洗土壤柱的組合裝置達到去汙的目的。
[0006]為了實現以上目的。本實用新型採用的技術方案為:
[0007]—種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置，所述組合裝置包括用於存儲陰離子與非離子表面活性劑的存儲模塊，用於混合陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合活性劑對汙染土壤進行修復的淋洗模塊;所述存儲模塊、混合模塊與淋洗模塊依次連接。
[0008]進一步地，所述存儲模塊包括:分別存儲陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的第一存儲罐(I)、第二存儲罐(2);分別用於調節表面活性劑流量的第一加藥慄(3)、第二加藥慄(4)及分別用於控制所述第一加藥慄(3)、第二加藥慄(4)開關的第一電動調節閥
(5)、第二電動調節閥;所述第一存儲罐(1)、第一加藥慄(3)及第一電動調節閥(5)依次連接;所述第二存儲罐(2)、第二加藥慄(4)及第二電動調節閥(6)依次連接。
[0009]進一步地，所述混合模塊包括一藥劑混合反應槽(7)和一藥劑提升慄(8);將所述存儲模塊中存儲的陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑藥劑注入到所述藥劑混合反應槽
(7)，通過所述藥劑混合反應槽(7)攪拌混合為混合藥劑，所述混合藥劑通過所述藥劑提升慄(8)進入淋洗模塊。
[0010]進一步地，所述淋洗模塊包括:一淋洗柱;所述淋洗柱下底面設置一砂孔(9);所述淋洗柱上頂面放置一濾紙(12);所述淋洗柱底部平鋪一層填充砂(10)，所述填充砂(10)的上部填充試驗土壤(11)。
[0011 ]進一步地，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(12)。
[0012]進一步地，所述第一存儲罐(I)、第二存儲罐(2)是規格為0.5?2L的玻璃容器。
[0013]進一步地，所述第一加藥慄與第二加藥慄通電條件為4?20mA或O?10V，最大電耗為801
[0014]進一步地，所述淋洗柱為有機玻璃材質。
[0015]採用上述技術方案，本實用新型利用實驗室的常規器材實現修復石油汙染土壤的裝置自製，操作簡便，能有效地探索實驗室內淋洗去除石油汙染的操作條件優化。
【附圖說明】

[0016]圖1為是本實用新型涉及的一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置示意圖；
[0017]圖中:一第一存儲罐;2一第二存儲罐;3一第一加藥慄;4一第二加藥慄;5一第一電動調節閥；6—第二電動調節閥；7—藥劑混合反應槽;8 藥劑提升慄;9一砂孔；10一填充砂；11一試驗土壤;12一濾紙；13一淋洗液收集器。
[0018]具體實例方式
[0019]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細描述。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用於解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。
[0020]相反，本實用新型涵蓋任何由權利要求定義的在本實用新型的精髓和範圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進一步，為了使公眾對本實用新型有更好的了解，在下文對本實用新型的細節描述中，詳盡描述了一些特定的細節部分。對本領域技術人員來說沒有這些細節部分的描述也可以完全理解本實用新型。
[0021]本實用新型涉及一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置，所述綜合裝置通過利用陰-非離子混合表面活性劑對石油烴類汙染土壤的修復，所述組合裝置包括用於存儲陰離子與非離子表面活性劑的存儲模塊，用於混合陰離子與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合活性劑對汙染土壤進行修復的淋洗模塊，及收集模塊;所述存儲模塊、混合模塊、淋洗模塊與收集模塊依次連接。
[0022]所述存儲模塊是用於分別存儲陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑，所述存儲模塊包括第一存儲罐I和第二存儲罐2，所述第一存儲罐I和第二存儲罐2分別存儲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為LAS(十二烷基苯磺酸鈉)或SDS(十二烷基磺酸鈉)或其他陰離子表面活性劑，所述非離子表面活性劑為TXlOO(辛基苯基聚氧乙烯醚)或Bri j35(十二烷基聚乙二醇醚)或其他一些非離子表面活性劑，所述第一存儲罐I和第二存儲罐2為0.5?2L的抽濾瓶或者普通燒杯等玻璃容器;所述存儲模塊還包括第一加藥慄3，第二加藥慄4，第一電動調節閥5和第二電動調節閥6;所述第一加藥慄3、第二加藥慄4分別與第一存儲罐1、第二存儲罐2連接，所述第一電動調節閥5、第二電動調節閥6分別於第一加藥慄3、第二加藥慄4，所述第一加藥慄3、第二加藥慄4分別用於調節所述第一存儲罐1、第二存儲罐2內存儲的表面活性劑的流量，一般選擇SDS與Brij35，SDS與TX100，LAS與Bri j35，LAS與TX100復配方式。所述第一加藥慄3與第二加藥慄4通電條件為4?20mA或O?10V，最大電耗為80W;所述第一電動調節閥5、第二電動調節閥6分別為第一加藥慄3、第二加藥慄4的控制開關。
[0023]所述混合模塊包括一藥劑混合反應槽7和一藥劑提升慄8，所述存儲單元將一定流量配比的陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑注入所述藥劑混合反應槽7，所述藥劑混合反應槽7對陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑混合攪拌，得到混合溶液，同時調節混合溶液的溫度，最終通過所述藥劑提升慄8進入淋洗單元中用於對汙染土壤的修復，所述藥劑混合反應槽7為內徑12cm，高20cm的柱體;所述藥劑混合反應槽7的混合速度保持在150?250r/min的轉速攪拌;所述藥劑提升慄8的壓力範圍2.5?8Mpa，所述混合溶液進行淋洗的流量範圍25?45L/h。
[0024]所述混合模塊將混合後的混合溶液注入所述淋洗模塊中，所述淋洗模塊包括一淋洗柱，所述淋洗柱下底面設置一砂孔9;所述淋洗柱上頂面放置一濾紙12;所述淋洗柱底部平鋪一層填充砂10，所述填充砂的高度為2?4cm，所述填充砂10的平均粒徑為2?8mm，所述的填充砂10為了防止難溶性或不溶性的汙染物堵塞淋洗柱的進出口；所述濾紙12為了防止穩定層填充砂隨著水流溢出所述淋洗柱;所述天硃砂10的上部填充試驗土壤11，所述試驗土壤為石油經類汙染土壤，所述試驗土壤11在所述淋洗柱內的填充高度位12?16cm，所述淋洗柱為有機玻璃材質的柱體，長為22cm，內徑5cm，外徑7.5cm。
[0025]在淋洗模塊中洗脫出來的石油烴溶液通過所述淋洗柱的柱體流入所述收集模塊的淋洗液收集器13中。
[0026]混合溶液洗滌過程中產生的微氣泡在短時間內會增多，不利於藥劑提升慄的正常工作，所述淋洗柱內的實驗土壤出現堵塞時，打開砂孔放氣即可。
[0027]本實用新型專利的有益效果是，採用上述技術方案，本實用新型利用實驗室的常規器材實現修復石油汙染土壤的裝置自製，操作簡便，能有效地探索實驗室內淋洗去除石油汙染的操作條件優化。
【主權項】
1.一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置，其特徵在於， 所述組合裝置包括用於存儲陰離子與非離子表面活性劑的存儲模塊，用於混合陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合活性劑對汙染土壤進行修復的淋洗模塊； 所述存儲模塊、混合模塊與淋洗模塊依次連接。2.根據權利要求1所述的組合裝置，其特徵在於，所述存儲模塊包括: 分別存儲陰離子表面活性劑和非離子表面活性劑的第一存儲罐(I)、第二存儲罐(2); 分別用於調節表面活性劑流量的第一加藥慄(3)、第二加藥慄(4)及分別用於控制所述第一加藥慄(3)、第二加藥慄(4)開關的第一電動調劑閥(5)、第二電動調節閥； 所述第一存儲罐(I )、第一加藥慄(3)及第一電動調劑閥(5)依次連接； 所述第二存儲罐(2)、第二加藥慄(4)及第二電動調劑閥(6)依次連接。3.根據權利要求2所述的組合裝置，其特徵在於，所述混合模塊包括一藥劑混合反應槽(7)和一藥劑提升慄(8); 將所述存儲模塊中存儲的陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑藥劑注入到所述藥劑混合反應槽(7)，通過所述藥劑混合反應槽(7)攪拌混合為混合溶液，所述混合溶液通過所述藥劑提升慄(8)進入淋洗模塊。4.根據權利要求3所述的組合裝置，其特徵在於，所述淋洗模塊包括: 一淋洗柱； 所述淋洗柱下底面設置一砂孔(9); 所述淋洗柱上頂面放置一濾紙(12); 所述淋洗柱底部平鋪一層填充砂(10 )，所述填充砂(10)的上部填充試驗土壤(11)。5.根據權利要求1所述的組合裝置，其特徵在於，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(12)。6.根據權利要求2所述的組合裝置，其特徵在於，所述第一存儲罐(I)、第二存儲罐(2)是規格為0.5?2L的玻璃容器。7.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述第一加藥慄與第二加藥慄通電條件為4?20mA或O?10V，最大電耗為80W。8.根據權利要求4所述的組合裝置，其特徵在於，所述淋洗柱為有機玻璃材質。
【專利摘要】本實用新型汙染土壤修復技術領域，尤其涉及一種表面活性劑復配修復石油烴類汙染土壤的組合裝置，所述組合裝置包括用於存儲陰離子與非離子表面活性劑的存儲模塊，用於混合陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑的混合模塊，利用混合活性劑對汙染土壤進行修復的淋洗模塊；通過控制溫度和注入速度，通過淋洗土壤柱的組合裝置達到去汙的目的，操作簡便，能有效地探索實驗室內淋洗去除石油汙染的操作條件優化。
【IPC分類】B09C1/02
【公開號】CN205386565
【申請號】CN201520614251
【發明人】朱米家, 姚俊, 田偉, 劉瑞平, 王飛
【申請人】北京科技大學
【公開日】2016年7月20日
【申請日】2015年8月14日