吸附-降解修復(fù)石油烴污染地下水的方法研究.pdf

1、石油開采、運(yùn)輸與貯存過程中的事故性泄漏以及生產(chǎn)、加工過程中的廢油，均可造成地下水的污染。 近年來在環(huán)境中油污染的治理上，物理、化學(xué)和生物等各種修復(fù)技術(shù)取得了很大進(jìn)展。其中，生物修復(fù)技術(shù)因其成本低，無二次污染，處理徹底，操作簡單等特點(diǎn)，而倍受重視。而有機(jī)污染物的化學(xué)修復(fù)仍是行之有效的方法。其中有機(jī)粘土在地下水修復(fù)中得到廣泛應(yīng)用。但在采用粉狀有機(jī)粘土處理地下水時，容易造成流失和改變地下水流方向。如何改善有機(jī)粘土的性質(zhì)并與微生物復(fù)合

2、達(dá)到吸附后的進(jìn)一步降解，對于增強(qiáng)有機(jī)粘土的適用性和使用壽命，徹底消除油污染具有重要意義。 本課題針對有機(jī)粘土和微生物兩方面對地下水油污染的修復(fù)進(jìn)行了模擬研究，主要結(jié)論如下： (1)有機(jī)粘土的合成和基本性質(zhì)。 本課題制取了0.3CEC、0.5CEC、0.7CEC及1.0CEC四種不用改性量HDTMA有機(jī)粘土，分別研究了改性有機(jī)粘土的吸油性、熱穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)特性。研究結(jié)果表明，改性有機(jī)粘土的飽和吸油率較原始粘土有

3、了很大程度的增加，并且隨著改性量的增大而迅速增大；改性有機(jī)粘土在100℃下熱穩(wěn)定性比較好，而在200℃以上高溫下，則不穩(wěn)定，有機(jī)粘土的插層劑HDTMA會發(fā)生分解氧化并且有機(jī)粘土?xí)娱g的吸附水(nH2O)和因晶格破壞失去結(jié)構(gòu)水OH；通過紅外光譜和X射線衍射分析表明，粘土經(jīng)過HDTMA改性后，結(jié)構(gòu)有了較大變化。 (2)有機(jī)粘土的顆?；?。 通過聚乙烯醇(PVA)和海藻酸鈉(SA)與HDTMA改性的蒙脫土(HDTMA-m

4、odifiedmontmorillonite，HMM)顆?；苽?，制備了對應(yīng)的PVA固定化顆粒和SA固定化顆粒，研究了不同質(zhì)量比PVA/HMM，SA/HMM，及不同PVA濃度、SA濃度和CaCl2濃度下HMM顆粒的水穩(wěn)性和吸油性。研究結(jié)果表明，在PVA濃度為1％～2％，PVA/HMM=1/10時，獲得的HMM顆粒粒徑在2.0～4.5mm之間，振蕩條件下的水穩(wěn)性在50d左右，對HMM表面結(jié)構(gòu)影響不大，吸油率可達(dá)原始HMM的80％；在SA濃

5、度為1％～2％，CaCl2濃度為2％～4％，SA/HMM=1/10時，獲得的HMM顆粒粒徑在2.5～4.0mm之間，振蕩條件下的水穩(wěn)性在160d左右，對HMM表面結(jié)構(gòu)影響也不大，吸油率可達(dá)原始HMM的85％。 (3)降解石油烴微生物的篩選與生長條件。 通過微生物的篩選與馴化試驗(yàn)，篩選出降解石油能力較好的微生物菌群，并且通過正交實(shí)驗(yàn)獲得了微生物降解0[＃]柴油的較佳條件組合，即C/N/P為100/15/1，投菌量為15

6、％(體積比)，氧化劑濃度為1％(體積比)，初始pH為5。在較佳的降解條件下，石油烴在一個月時間內(nèi)降解率接近50％。并且在整個實(shí)驗(yàn)過程中，營養(yǎng)物的投加對石油的降解起著最主要的因素。其次是投菌量的和氧化劑的添加，它們對降解率的影響相當(dāng)，而初始pH對降解率的影響很小，當(dāng)pH在5到9的范圍內(nèi)時，幾乎可以不考慮其對降解率的影響。 (4)有機(jī)粘土-微生物復(fù)合降解作用。 將海藻酸鈉(SA)和HDTMA改性蒙脫土制得的HMM顆粒與石