本發(fā)明提供一種利用沼渣及光催化氧化協(xié)同處置油泥砂的方法,將沼渣、添加劑及油泥砂混合堆放在構(gòu)建的設(shè)施中,向其中導(dǎo)入酒精溶液,產(chǎn)生滲濾液并使其回流,經(jīng)過表層離子鈦的光催化協(xié)同作用,將油及其它有機(jī)污染快速降解,屬環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
含油污泥砂主要是油田在石油勘探、開發(fā)中產(chǎn)生的,含油污泥砂本身成分較為復(fù)雜,含有大量老化原油、蠟質(zhì)、膠體、固體懸浮物、鹽類、酸性氣體等等,這些成分的存在造成自然條件下完全分解需要上百年時間;含油污泥直接外排會占用大量土地,其含有的有毒物質(zhì)會污染水、土壤和空氣,惡化生態(tài)環(huán)境;目前,油田含油污泥砂已被列入《國家危險廢物目錄》中的含油廢物類(hw08項),按照我國目前原油產(chǎn)量(16×108t/a)估算,每年有近百萬噸的油泥砂產(chǎn)生,污染嚴(yán)重,亟待解決。
目前國內(nèi)外對油田含油泥砂的處理通常有集中堆放法、隔離法、混凝處理法、熱水清洗、溶劑油萃取、干燥焚燒法、填埋法、化學(xué)氧化法、生物處理法等。但是現(xiàn)有的方法除油率低,易造成二次污染;處理不及時,無法做到及時收集、及時處理、及時排放,處理周期長;回收的油中泥砂含量和含水量高。并且,現(xiàn)有技術(shù)對包含雜物的含油泥砂分離不徹底,容易造成分離的泥砂仍然包含部分油污,對周圍的環(huán)境造成二次再污染。
近年來,環(huán)境以及人類社會的可持續(xù)發(fā)展問題越來越受到重視,石油污染的生物修復(fù)技術(shù)日益引起人們的廣泛關(guān)注。專利號cn201210236880.3提出了一種生物修復(fù)型油泥砂分離劑及其制備方法,該法通過培養(yǎng)高效降解石油的芽孢桿菌來處置油泥砂,但是該法由于細(xì)菌培養(yǎng)周期長,大規(guī)模投放容易引發(fā)生態(tài)安全,因此受到限制,這也是目前生物修復(fù)油泥砂的共性。
為此,申請人進(jìn)行了有益的探索和嘗試,找到了解決上述問題的辦法,下面將要介紹的技術(shù)方案便是在這種背景下產(chǎn)生的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明設(shè)計一種利用沼渣及光催化氧化協(xié)同處置油泥砂的方法。該法在污染場地內(nèi)構(gòu)建成含有防滲層、導(dǎo)流材料、沼渣、添加劑、油泥砂的混合層,及噴灑離子鈦溶液的石英砂層;運(yùn)行過程中,向其中導(dǎo)入酒精溶液,產(chǎn)生滲濾液并使其回流,油泥砂中的油被萃取到滲濾液中,經(jīng)過表層離子鈦的光催化協(xié)同作用,將油及其它有機(jī)污染快速降解。同時萃取進(jìn)滲濾液的油污染可以更好的被微生物攝取。經(jīng)過該方法處理有機(jī)垃圾及含鉻土壤,僅需20-60天時間即可將油泥砂降解處置。該法的油降解菌群來自于沼渣,由于沼渣是生態(tài)友好型材料,因此大規(guī)模使用不會造成生態(tài)安全問題。同時協(xié)同光催化技術(shù),因此處理速度快速。
本發(fā)明的具體詳細(xì)技術(shù)方案包括以下步驟:
(1)將油污染場地土壤開挖,形成大坑,坑四周及底部鋪設(shè)防滲材料,隨后底部鋪設(shè)導(dǎo)流材料,導(dǎo)流材料連通滲濾液收集系統(tǒng),導(dǎo)流材料上方鋪設(shè)含有沼渣、添加劑及油泥砂的混合層,混合層頂部鋪設(shè)石英砂,表層噴灑離子鈦溶液,形成納米二氧化鈦層;(2)運(yùn)行期間,定期將酒精從頂部導(dǎo)入至混合層,收集滲濾液,定期回流至頂部,噴灑在含有離子鈦的石英砂層表面,有機(jī)質(zhì)在石英砂層表面被光催化降解;(3)運(yùn)行期間,定期在表面補(bǔ)充噴灑離子鈦溶液。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,混合層中沼渣、添加劑與油泥砂的添加比例為1:(0.01-1):(0.5-10)。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,噴灑離子鈦溶液量為每平方米石英砂20-50l,噴灑回流的滲濾液量為每平方米20-50l。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,石英砂可以被陶粒等布水材料替代,也可以被活性炭等吸附材料替代,也可被土壤替代,石英砂層厚度在0-1m。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,添加劑為碳源、磷源、氮源、微量元素及生物菌劑中的一種或者多種組合,生物菌劑為水解酸化菌或者油降解菌。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,離子鈦可以被二氧化鈦等其它含鈦材料替代,也可被其它光觸媒材料替代。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,所挖大坑深度2-8米,形狀為倒梯形。
進(jìn)一步地,在本發(fā)明的一種實施例當(dāng)中,運(yùn)行期間,每0.1-24天將酒精從頂部導(dǎo)入至混合層,每0.1-100天在表面補(bǔ)充噴灑離子鈦溶液。
相比傳統(tǒng)的含鉻土壤處理方法,本方法有如下優(yōu)勢:
1.通過離子鈦形成的納米鈦,形成光催化效應(yīng),迅速處置滲濾液中的難降解有機(jī)質(zhì),同時為混合層中沼渣菌提供優(yōu)質(zhì)碳源,更好的促進(jìn)微生物降解油污染;
2.相比較其它處置油泥砂的方法,本技術(shù)耦合生物處理及光催化氧化處理,因此效率更高。
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中:1,加酒精裝置;2,石英砂二氧化鈦層;3,防滲層;4,沼渣、添加劑及油泥砂的混合層;5,導(dǎo)流材料;6,滲濾液收集裝置。
具體實施方式
實例1
所處置含鉻土壤中油濃度為5%。
將油污染場地土壤開挖,形成大坑,坑深度5米,坑四周及底部鋪設(shè)防滲材料,隨后底部鋪設(shè)導(dǎo)流材料,導(dǎo)流材料連通滲濾液收集系統(tǒng),導(dǎo)流材料上方鋪設(shè)含有沼渣、添加劑及油泥砂的混合層,混合層中沼渣、添加劑與油泥砂的添加比例為1:0.1:1;混合層頂部鋪設(shè)石英砂,表層噴灑離子鈦溶液,形成納米二氧化鈦層;噴灑離子鈦溶液量為每平方米石英砂30l;
(2)運(yùn)行期間,每隔16小時將酒精從頂部導(dǎo)入至混合層,收集滲濾液,每間隔16h回流至頂部,噴灑在含有離子鈦的石英砂層表面,有機(jī)質(zhì)在石英砂層表面被光催化降解;
(3)運(yùn)行期間,2-3天在表面補(bǔ)充噴灑離子鈦溶液,噴灑離子鈦溶液量為每平方米石英砂30l。
經(jīng)過40天處置,油泥砂中油含量低于0.01%,本實施例添加劑為磷酸鉀、硝酸銨及硝酸鈷的混合物,同時添加了微量的錳、銅元素。
實例2
所處置含鉻土壤中油濃度為3%。
將油污染場地土壤開挖,形成大坑,坑深度5米,坑四周及底部鋪設(shè)防滲材料,隨后底部鋪設(shè)導(dǎo)流材料,導(dǎo)流材料連通滲濾液收集系統(tǒng),導(dǎo)流材料上方鋪設(shè)含有沼渣、添加劑及油泥砂的混合層,混合層中沼渣、添加劑與油泥砂的添加比例為1:0.1:2;混合層頂部鋪設(shè)活性炭,表層噴灑離子鈦溶液,形成納米二氧化鈦層;噴灑離子鈦溶液量為每平方米石英砂50l;
(2)運(yùn)行期間,每隔8小時將酒精從頂部導(dǎo)入至混合層,收集滲濾液,每間隔8h回流至頂部,噴灑在含有離子鈦的石英砂層表面,有機(jī)質(zhì)在活性炭層表面被光催化降解;
(3)運(yùn)行期間,2-3天在表面補(bǔ)充噴灑離子鈦溶液,噴灑離子鈦溶液量為每平方米活性炭50l。
經(jīng)過30天處置,油泥砂中油含量低于0.01%,本實施例添加劑為油降解菌及水解酸化菌的混合物。
實例3
所處置含鉻土壤中油濃度為5%。
將油污染場地土壤開挖,形成大坑,坑深度5米,坑四周及底部鋪設(shè)防滲材料,隨后底部鋪設(shè)導(dǎo)流材料,導(dǎo)流材料連通滲濾液收集系統(tǒng),導(dǎo)流材料上方鋪設(shè)含有沼渣、添加劑及油泥砂的混合層,混合層中沼渣、添加劑與油泥砂的添加比例為1:0.1:2;混合層頂部鋪設(shè)二氧化鈦層;
(2)運(yùn)行期間,每隔8小時將酒精從頂部導(dǎo)入至混合層,收集滲濾液,每間隔8h回流至頂部,噴灑在含有離子鈦的石英砂層表面,有機(jī)質(zhì)在活性炭層表面被光催化降解;
(3)運(yùn)行期間,2-3天在表面補(bǔ)充噴灑離子鈦溶液,噴灑離子鈦溶液量為每平方米活性炭50l。
經(jīng)過35天處置,油泥砂中油含量低于0.01%,本實施例添加劑為水解酸化菌及碳源的混合物,碳源為餐廚垃圾。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。