一种表面活性剂复配修复石油烃类污染土壤的组合装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型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石油烃类污染土壤的组合装置。
【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。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型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，通过淋洗土壤柱的组合装置达到去污的目的。
[0006]为了实现以上目的。本实用新型采用的技术方案为:
[0007]—种表面活性剂复配修复石油烃类污染土壤的组合装置，所述组合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，利用混合活性剂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。
[0008]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(I)、第二存储罐(2);分别用于调节表面活性剂流量的第一加药栗(3)、第二加药栗(4)及分别用于控制所述第一加药栗(3)、第二加药栗(4)开关的第一电动调节阀
(5)、第二电动调节阀;所述第一存储罐(1)、第一加药栗(3)及第一电动调节阀(5)依次连接;所述第二存储罐(2)、第二加药栗(4)及第二电动调节阀(6)依次连接。
[0009]进一步地，所述混合模块包括一药剂混合反应槽(7)和一药剂提升栗(8);将所述存储模块中存储的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂药剂注入到所述药剂混合反应槽
(7)，通过所述药剂混合反应槽(7)搅拌混合为混合药剂，所述混合药剂通过所述药剂提升栗(8)进入淋洗模块。
[0010]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(9);所述淋洗柱上顶面放置一滤纸(12);所述淋洗柱底部平铺一层填充砂(10)，所述填充砂(10)的上部填充试验土壤(11)。
[0011 ]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(12)。
[0012]进一步地，所述第一存储罐(I)、第二存储罐(2)是规格为0.5?2L的玻璃容器。
[0013]进一步地，所述第一加药栗与第二加药栗通电条件为4?20mA或O?10V，最大电耗为801
[0014]进一步地，所述淋洗柱为有机玻璃材质。
[0015]采用上述技术方案，本实用新型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，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】
[0016]图1为是本实用新型涉及的一种表面活性剂复配修复石油烃类污染土壤的组合装置示意图；
[0017]图中:一第一存储罐;2一第二存储罐;3一第一加药栗;4一第二加药栗;5一第一电动调节阀；6—第二电动调节阀；7—药剂混合反应槽;8 药剂提升栗;9一砂孔；10一填充砂；11一试验土壤;12一滤纸；13一淋洗液收集器。
[0018]具体实例方式
[0019]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0020]相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文对本实用新型的细节描述中，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实用新型。
[0021]本实用新型涉及一种表面活性剂复配修复石油烃类污染土壤的组合装置，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，所述组合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。
[0022]所述存储模块是用于分别存储阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂，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为LAS(十二烷基苯磺酸钠)或SDS(十二烷基磺酸钠)或其他阴离子表面活性剂，所述非离子表面活性剂为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，第一电动调节阀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，所述第一电动调节阀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，一般选择SDS与Brij35，SDS与TX100，LAS与Bri j35，LAS与TX100复配方式。所述第一加药栗3与第二加药栗4通电条件为4?20mA或O?10V，最大电耗为80W;所述第一电动调节阀5、第二电动调节阀6分别为第一加药栗3、第二加药栗4的控制开关。
[0023]所述混合模块包括一药剂混合反应槽7和一药剂提升栗8，所述存储单元将一定流量配比的阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂注入所述药剂混合反应槽7，所述药剂混合反应槽7对阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂混合搅拌，得到混合溶液，同时调节混合溶液的温度，最终通过所述药剂提升栗8进入淋洗单元中用于对污染土壤的修复，所述药剂混合反应槽7为内径12cm，高20cm的柱体;所述药剂混合反应槽7的混合速度保持在150?250r/min的转速搅拌;所述药剂提升栗8的压力范围2.5?8Mpa，所述混合溶液进行淋洗的流量范围25?45L/h。
[0024]所述混合模块将混合后的混合溶液注入所述淋洗模块中，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9;所述淋洗柱上顶面放置一滤纸12;所述淋洗柱底部平铺一层填充砂10，所述填充砂的高度为2?4cm，所述填充砂10的平均粒径为2?8mm，所述的填充砂10为了防止难溶性或不溶性的污染物堵塞淋洗柱的进出口；所述滤纸12为了防止稳定层填充砂随着水流溢出所述淋洗柱;所述天朱砂10的上部填充试验土壤11，所述试验土壤为石油经类污染土壤，所述试验土壤11在所述淋洗柱内的填充高度位12?16cm，所述淋洗柱为有机玻璃材质的柱体，长为22cm，内径5cm，外径7.5cm。
[0025]在淋洗模块中洗脱出来的石油烃溶液通过所述淋洗柱的柱体流入所述收集模块的淋洗液收集器13中。
[0026]混合溶液洗涤过程中产生的微气泡在短时间内会增多，不利于药剂提升栗的正常工作，所述淋洗柱内的实验土壤出现堵塞时，打开砂孔放气即可。
[0027]本实用新型专利的有益效果是，采用上述技术方案，本实用新型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，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。
【主权项】
1.一种表面活性剂复配修复石油烃类污染土壤的组合装置，其特征在于， 所述组合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，利用混合活性剂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。2.根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，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(I)、第二存储罐(2); 分别用于调节表面活性剂流量的第一加药栗(3)、第二加药栗(4)及分别用于控制所述第一加药栗(3)、第二加药栗(4)开关的第一电动调剂阀(5)、第二电动调节阀； 所述第一存储罐(I )、第一加药栗(3)及第一电动调剂阀(5)依次连接； 所述第二存储罐(2)、第二加药栗(4)及第二电动调剂阀(6)依次连接。3.根据权利要求2所述的组合装置，其特征在于，所述混合模块包括一药剂混合反应槽(7)和一药剂提升栗(8); 将所述存储模块中存储的阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂药剂注入到所述药剂混合反应槽(7)，通过所述药剂混合反应槽(7)搅拌混合为混合溶液，所述混合溶液通过所述药剂提升栗(8)进入淋洗模块。4.根据权利要求3所述的组合装置，其特征在于，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(9); 所述淋洗柱上顶面放置一滤纸(12); 所述淋洗柱底部平铺一层填充砂(10 )，所述填充砂(10)的上部填充试验土壤(11)。5.根据权利要求1所述的组合装置，其特征在于，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(12)。6.根据权利要求2所述的组合装置，其特征在于，所述第一存储罐(I)、第二存储罐(2)是规格为0.5?2L的玻璃容器。7.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一加药栗与第二加药栗通电条件为4?20mA或O?10V，最大电耗为80W。8.根据权利要求4所述的组合装置，其特征在于，所述淋洗柱为有机玻璃材质。
【专利摘要】本实用新型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石油烃类污染土壤的组合装置，所述组合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，利用混合活性剂对污染土壤进行修复的淋洗模块；通过控制温度和注入速度，通过淋洗土壤柱的组合装置达到去污的目的，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。
【IPC分类】B09C1/02
【公开号】CN205386565
【申请号】CN201520614251
【发明人】朱米家, 姚俊, 田伟, 刘瑞平, 王飞
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2015年8月14日