專利名稱：一種凈化ddt重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污染土壤處理的方法，具體的說是一種凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)氯殺蟲劑DDT (雙對氯苯基三氯乙烷)作為一種高效的殺蟲劑曾被廣泛應(yīng)用，但由于其具有強(qiáng)烈的致癌、致畸、致突變性的“三致效應(yīng)”，因此DDT已在2001年聯(lián)合國環(huán) 境規(guī)劃署(UNEP)通過的《關(guān)于持久性有機(jī)污染物的斯德哥爾摩公約》中要求全球統(tǒng)一行動(dòng)優(yōu)先控制和消除的12種持久性有機(jī)污染物(POPs)之一。對中國等發(fā)展中國家，公約規(guī)定在2014年完全禁止滴滴涕的生產(chǎn)和使用。盡管中國早在1983年就停止使用DDT，但由于DDT仍被用作瘧疾防治藥劑或農(nóng)藥三氯殺螨醇的原料，導(dǎo)致環(huán)境中不斷有新的DDT輸入，所以土壤中有大量的DDT殘留。尤其是生產(chǎn)DDT的廠區(qū)土壤中殘留的DDT濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國家土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18407-2001)。DDT可通過食物鏈在脂肪中積累，嚴(yán)重干擾人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，引發(fā)生殖障礙，甚至導(dǎo)致“三致效應(yīng)”。鑒于DDT可通過食物鏈給農(nóng)產(chǎn)品安全和人體健康帶來潛在危害，開發(fā)有效修復(fù)土壤DDT污染的修復(fù)方法是十分緊迫的?，F(xiàn)有的DDT污染土壤修復(fù)技術(shù)包括生物法、光化學(xué)法、金屬催化氧化法、電化學(xué)法等。生物法雖然修復(fù)成本低，但處理時(shí)間長，對環(huán)境要求高；光化學(xué)法只能適用于有一定孔隙率的土壤；金屬催化氧化法處理成本高，電化學(xué)法修復(fù)時(shí)間長，主要適用于黏土含量高的土壤。多相催化氫化脫鹵方法不僅在精細(xì)化學(xué)品的生產(chǎn)中早有應(yīng)用，而且在環(huán)境保護(hù)中也有重要用途，它可以將難以用常規(guī)方法處理的高毒性或引起嚴(yán)重環(huán)境污染的鹵代烴轉(zhuǎn)化為易處理的或可再利用的化合物；例如它已經(jīng)應(yīng)用于氯代烷烴、氯苯、氯代苯酚等有機(jī)氯代環(huán)境污染物的催化加氫脫氯中。通常的加氫催化劑是用第珊族金屬元素(負(fù)載在載體上)或配合物，用醇、有機(jī)酸鹽或氫氣作為氫源進(jìn)行催化加氫反應(yīng)的。盡管熱洗脫方法和多相催化加氫方法均已用于重污染場地土壤樣品的處理，但是有關(guān)將熱洗脫和多相加氫脫氯相聯(lián)合的文獻(xiàn)和專利還未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，將待處理污染場地土壤樣品通過有機(jī)溶劑進(jìn)行熱洗脫處理，洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并用氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)，進(jìn)而使樣品有效地得以降解；其中，熱洗脫處理所采用的有機(jī)溶劑為沸點(diǎn)在30-120°C的有機(jī)溶劑；多相催化加氫反應(yīng)在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下進(jìn)行，所采用的催化劑的加入量為樣品質(zhì)量的O. 01-0. 05%。
將待處理污染場地土壤樣品通過有機(jī)溶劑在50 100°C下進(jìn)行熱洗脫處理；其中有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、丙酮、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或兩種。所述待處理污染場地土壤樣品洗脫液蒸干后用混合溶液進(jìn)行洗滌，洗滌后加入負(fù)載貴金屬的催化劑；所述混合溶液為醇與水以任意比例混合。所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一種。所述洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并在O. 05MPa I. 0MPa、30 100°C下以氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)；所述催化劑的活性組分為負(fù)載貴金屬，活性組分占催化劑總量的O. 5 5. O %。 所述洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并在O. 05MPa O. 45MPa、40 80°C下以氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)；所述催化劑的活性組分為負(fù)載貴金屬，活性組分占催化劑總量的O. 5 5. O %。所述活性組分為Pd、Rh、Ru、Pt、Ni、Fe、Co、Ir中的一種或兩種；擔(dān)載活性組分的
載體為活性炭、硅膠或三氧化二鋁。所述在堿性質(zhì)子吸收劑為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨水、吡啶、吡咯、三乙胺、二乙胺、乙胺、乙醇胺中的一種或幾種；堿性質(zhì)子吸收劑與鹵素的摩爾比為
I.5/1 1/1. 5。本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明處理方法制備簡單，不需要其它特殊設(shè)備。聯(lián)合處理?xiàng)l件均較為溫和，催化加氫脫氯反應(yīng)所使用的過渡金屬負(fù)載型催化劑催化活性較高，催化劑用量少，反應(yīng)產(chǎn)物毒性大大降低，可以簡單快速、高效修復(fù)DDT重污染場地土壤。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的處理流程圖。
具體實(shí)施例方式以下實(shí)施例是對本發(fā)明的進(jìn)一步說明，但本發(fā)明不限于此。本發(fā)明提供在相對較溫和條件下對DDT重污染場地土壤樣品進(jìn)行熱洗脫-多相催化加氫脫氯的方法，首先采用有機(jī)溶劑作為洗脫液，對重污染場地土壤樣品進(jìn)行熱洗脫處理；然后將有機(jī)溶劑蒸出，用醇-水溶劑洗脫釜中污染物，溶液而進(jìn)入到催化加氫反應(yīng)釜內(nèi)，以負(fù)載型貴金屬作為催化劑，用氫氣作為氫源，在堿存在下對液相中的土壤洗脫物DDT進(jìn)行加氫脫氯，反應(yīng)壓力為O. 05MPa I. OMPa,反應(yīng)溫度控制在30 100°C。本發(fā)明所述的熱洗脫-多相催化加氫脫氯聯(lián)合降解技術(shù)，其中多相加氫脫氯反應(yīng)所用反應(yīng)體系，即與水組成水-醇均相溶劑體系中醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一種；實(shí)施例I丙酮熱洗脫-多相催化加氫聯(lián)合處理DDT重污染土壤樣品稱取IOOg DDT重污染場地土壤樣品，加入到洗脫釜中，逐漸加入丙酮1000ml，洗脫溫度控制在50°C，洗脫壓力為常壓，回流洗脫4h;然后將有機(jī)溶劑蒸出，用60%異丙醇-水溶劑洗脫釜中洗脫物，溶液進(jìn)入到催化加氫反應(yīng)釜內(nèi)，加入50mg Pd/C催化劑，用氫氣作為氫源，在無機(jī)堿NaOH存在下對液相中的土壤洗脫物DDT進(jìn)行加氫脫氯，反應(yīng)壓力為O. 6MPa，反應(yīng)溫度控制在60°C，反應(yīng)在機(jī)械攪拌器攪拌下通氫氣，具體結(jié)果見表I。{脫氯效率=(總氯含量-反應(yīng)后氯含量)/總氯含量}表I丙酮熱洗脫-多相催化加氫聯(lián)合處理
權(quán)利要求
1.一種凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于將待處理污染場地土壤樣品通過有機(jī)溶劑進(jìn)行熱洗脫處理，洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并用氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)，進(jìn)而使樣品有效地得以降解；其中，熱洗脫處理所采用的有機(jī)溶劑為沸點(diǎn)在30-120°C的有機(jī)溶劑；多相催化加氫反應(yīng)在O. 05MPa 1.0MPa，30 100°C下進(jìn)行，所采用的催化劑的加入量為樣品質(zhì)量的O.01-0. 05%。
2.按權(quán)利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于將待處理污染場地土壤樣品通過有機(jī)溶劑在50 100°C下進(jìn)行熱洗脫處理；其中有機(jī)溶劑為石油醚、正己烷、丙酮、環(huán)己烷、二氯甲烷中的一種或兩種。
3.按權(quán)利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述待處理污染場地土壤樣品洗脫液蒸干后用混合溶液進(jìn)行洗滌，洗滌后加入負(fù)載貴金屬的催化劑；所述混合溶液為醇與水。
4.按權(quán)利要求3所述凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述醇為甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、仲丁醇、叔丁醇中的一種。
5.按權(quán)利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下以氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)；所述催化劑的活性組分為負(fù)載貴金屬，活性組分占催化劑總量的O. 5 5. 0%。
6.按權(quán)利要求5所述的凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述洗脫后加入負(fù)載貴金屬的催化劑，并在O. 05MPa O. 45MPa、40 80°C下以氫氣作為氫源，在堿性質(zhì)子吸收劑存在下進(jìn)行多相催化加氫反應(yīng)；所述催化劑的活性組分為負(fù)載貴金屬，活性組分占催化劑總量的O. 5 5. O %。
7.按權(quán)利要求5或6所述的凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述活性組分為Pd、Rh、Ru、Pt、Ni、Fe、Co、Ir中的一種或兩種；擔(dān)載活性組分的載體為活性炭、硅膠或三氧化二鋁。
8.按權(quán)利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理方法，其特征在于所述在堿性質(zhì)子吸收劑為氫氧化鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、氨水、吡啶、吡咯、三乙胺、二乙胺、乙胺、乙醇胺中的一種或幾種；堿性質(zhì)子吸收劑與齒素的摩爾比為I. 5/1 1/1. 5。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種修復(fù)DDT重污染場地土壤的聯(lián)合處理技術(shù)。具體地說，本發(fā)明是一種將熱洗脫與多相催化加氫相結(jié)合的聯(lián)合處理技術(shù)；采用有機(jī)溶劑將DDT從受其污染土壤中洗脫出來，然后通過多相催化加氫將DDT轉(zhuǎn)化為毒性較低，易被生物降解的物質(zhì)。熱洗脫方法采用有機(jī)溶劑洗脫，洗脫溫度控制在50～100℃；而多相催化還原采用負(fù)載型貴金屬催化劑，用氫氣作為氫源，在堿存在下對液相中的土壤洗脫物DDT進(jìn)行加氫脫氯，反應(yīng)壓力為0.05MPa～0.5MPa，反應(yīng)溫度控制在20～80℃。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為效率高、反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)物徹底降解，操作易于控制、成本低。
文檔編號B09C1/08GK102909214SQ20121042462
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者夏傳海, 馬宣宣, 劉蘇靜, 楊翠云, 王建華 申請人:中國科學(xué)院煙臺(tái)海岸帶研究所