低含油固废化学氧化影响因素室内研究

来源：核心期刊咨询网时间：2019-07-18 10:2612

摘要：摘 要：化学氧化法清洗油泥是通过化学氧化反应或其他增强氧化的方法将油泥中的有机污染物转化成无毒害形态的一种处埋过程。化学氧化反应中影响总石油烃降解效果的因素主要有pH，反应温度，反应时间，氧化剂用量，催化剂，氧化助剂，氧化剂类别等，本次实验对

　　摘 要：化学氧化法清洗油泥是通过化学氧化反应或其他增强氧化的方法将油泥中的有机污染物转化成无毒害形态的一种处埋过程。化学氧化反应中影响总石油烃降解效果的因素主要有pH，反应温度，反应时间，氧化剂用量，催化剂，氧化助剂，氧化剂类别等，本次实验对各影响因素进行研究，评价出本次最佳的反应条件。

　　关键词：含油污泥;化学氧化;总石油烃降解

　　一、室内实验情况

　　1 材料与方法

　　1.1 试剂与仪器

　　主要试剂：总石油烃、助剂、助剂、氧化剂、催化剂、NaOH、浓盐酸、丙酮、环已烷，试剂均为分析纯。

　　主要仪器：气相色谱-质谱联用仪(6890N GC-5973N MSD、美国Agilent科技公司)、电子分析天平(AL204型、美国Mettler-Toledo公司)、微波催化合成/萃取仪(XH100B、北京祥鹄科技发展有限公司)。

　　1.2 土壤样品

　　土样采自河北某总石油烃污染场地土壤表层(0-20 cm)，质地为粘土，有机质含量为1.37%，pH值为6.80，将采集的土壤置于阴凉处自然风干，去除植物残体，用玻璃研钵研细，全部过110目筛，分别装入玻璃瓶中，于4℃冰箱储存备用。

　　1.3 土壤染毒

　　总石油烃标样配制

　　取0.05 mL总石油烃溶于50 mL乙醇，于容量瓶中定容，得到12000 ppm的总石油烃-乙醇溶液。再取4.2 mL总石油烃-乙醇溶液，溶于50mL水中，于容量瓶中定容，得到1000 ppm总石油烃溶液，再经一次稀释得到100 ppm总石油烃溶液，即为总石油烃标样。

　　1.4 缓冲溶液的配制

　　取2.1 g催化剂、0.8 g NaOH、1.16 mL浓盐酸分别溶于适量水中，将三种溶液加入100 mL容量瓶中定容，即配制得到pH为3.1的缓冲溶液。可用相同方法配制一系列不同pH值的缓冲溶液。

　　1.5 氧化实验

　　称取10g染毒土壤和0.97 g助剂加入到100 mL烧杯中，然后加入60mL缓冲溶液到上述土壤中混合均匀，形成泥浆。然后在恒温磁力搅拌下逐滴加入0.84 mL氧化剂，在恒温磁力搅拌条件下反应1 h，反应结束后将泥浆转移至离心管中，经离心使土壤和反应液分离，弃去上层清液，将土壤放入烘箱中65℃干燥6h，冷却至室温后加入4.0 g助剂混合均匀待用。

　　1.6实验结果

　　泥浆在3000r/min的离心机中进行离心分离10min，去除上清液，将下层泥浆置于烘箱中65℃烘干。采用重量法测量石油含量，测量结果表明，采用本研发的技术工艺对油泥中总石油烃的去除率为84%。

　　二、影响因素分析

　　2.1 pH对氧化效果的影响

　　由图2-1可知，pH对氧化效果影响较大，当pH值小于3时，降解率随pH的增大而增大。可能与pH=3时，能够保证自由基的有效生成有关，与大量研究结果，反应体系在pH 3～4时效果最佳，相一致。

　　2.2 時间对氧化效果的影响

　　选取条件：30 min、1 h、2 h、3 h、4 h。由图中数据可看出，随时间的增长降解率增大，时间愈长，降解愈完全，但考虑到时间成本和效率问题，本实验最终选取1h为实验时间。

　　2.3 温度对氧化效果的影响

　　选取条件：20 oC、30 oC、40 oC、50 oC(夏天室温地面最高温度为50oC)。由图中数据可知，30℃之前，降解率随温度的增大而增大，30℃时降解率最大;30℃之后，降解率呈下降趋势。可能是因为氧化剂的活性在30℃之前随温度的增大而增强，当温度高于30℃之后氧化剂部分分解。

　　三、结束语

　　综上所述，针对本次模拟染毒土壤，研发工艺试验最佳条件为：pH=3、氧化剂用量0.5 mL、助剂用量 2.91 g、催化剂用量0.6 g、反应温度30℃、反应时间1h。

　　本实验室内确定的化学氧化工艺可在常温条件下实现对油泥储存池内油泥的快速安全无害化处理，同时回收部分高浓度原油，在实现对含油固废无害化、减量化的同时，可产生明显的经济、环境和社会效益。

　　参考文献

　　[1] 匡少平，吴信荣，含油污泥的无害化处理与资源化利用[M].化学工业出版社，2009.

　　[2] 余兰兰，宋健，郑凯，等. 有机阳离子絮凝剂的制备及用于含油污泥脱油效果研究[J].化工进展，2014，33(5)：1285-1289.

　　[3] HJ637-2012，水质石油类和动植物油的测定红外分光光度法[S].

　　作者简介：肖峰，男，汉族，辽宁省营口市，1983年出生，研究方向：含油固废处理工艺研究以及工程化应用。单位：中海油能源发展股份有限公司安全环保分公司。

　　推荐阅读：《广州化工》是广州市化学化工学会，广州市化工行业协会和广州化工研究设计院(前身为广州市化学工业研究所)联合主办的综合性化工科技刊物，始创于1973年。编辑部位于广东省广州市白云区石井石潭路潭村桥东。

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