《O_3纳米气泡强化表面活性剂修复柴油污染土壤》

技术简介：

我国每年都有大量石油烃类物质进入环境并造成土壤污染,土壤中石油烃类污染已成为普遍关注的环境问题。表面活性剂洗涤工艺被证明是修复石油污染土壤成熟且高效的技术。纳米气泡具有疏水性、亲油性、比表面面积大、传质效率高、产生自由基以及吸附性强等特点,将其应用于土壤中有机污染物的去除也成为近年来关注的热点。本文以纳米气泡技术为前提,通过纳米颗粒跟踪分析仪探索机械搅拌和温度对纳米气泡的稳定性的影响。将表面活性剂与纳米气泡技术结合起来,探讨氧气或臭氧纳米气泡在不同实验类型(搅拌/冲洗)下,改变不同实验参数(表面活性剂浓度、温度、流速、土质以及土壤老化时间等)对表面活性剂去除土壤中柴油污染物的影响,并通过XRD、FTIR、TG-DTG、GC/MS等仪器对不同处理方式后土壤理化性质与污染物组分进行分析。主要研究结果如下:(1)通过纳米颗粒跟踪分析仪(ZetaView PMX 110)对纳米气泡粒径及其分布测量发现实验中的纳米气泡主要分布在50～500nm。机械搅拌(500R/min)和温度(18～60℃)对纳米气泡的浓度和尺寸有轻微影响,但总体波动不大。(2)同等条件下3种表面活性剂(SDS、SDBS、TX-100)在不同实验类型下(搅拌/冲洗)对柴油的洗脱效率与浓度(0.3～1.4CMC)和温度(18～60℃)成正比,与老化时间(10～300d)和流速(50～120ml/min)成反比,洗脱能力依次为SDS>SDBS>TX-100。臭氧纳米气泡的加入,对不同条件下的柴油去除速率和去除率都有一个稳定的挺高,去除率提高约8～15%。(3)XRD光谱表明添加臭氧纳米气泡处理后的壤土矿物没有受到腐蚀和矿物学变化。FTIR谱图表明含有臭氧纳米气泡可以减少对土壤中有机质主要官能团的影响。采用GC/MS对污染物组分进行分析,得到污染物主要组分为烷烃,降解难度:烷烃<烯烃<环烷烃<芳香族化合物。TG-DTG结合GC/MS图谱分析表明,臭氧纳米气泡会减少洗涤土壤中表面活性剂的残留。

研发人员：庞中正