一種凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法技術

本發明專利技術涉及一種修復DDT重污染場地土壤的聯合處理技術。具體地說，本發明專利技術是一種將熱洗脫與多相催化加氫相結合的聯合處理技術；采用有機溶劑將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轉化為毒性較低，易被生物降解的物質。熱洗脫方法采用有機溶劑洗脫，洗脫溫度控制在50～100℃；而多相催化還原采用負載型貴金屬催化劑，用氫氣作為氫源，在堿存在下對液相中的土壤洗脫物DDT進行加氫脫氯，反應壓力為0.05MPa～0.5MPa，反應溫度控制在20～80℃。本發明專利技術的優點為：效率高、反應條件溫和，反應物徹底降解，操作易于控制、成本低。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術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合處理方法。
技術介紹
有機氯殺蟲劑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用，但由于其具有強烈的致癌、致畸、致突變性的“三致效應”，因此DDT已在2001年聯合國環 境規劃署(UNEP)通過的《關于持久性有機污染物的斯德哥爾摩公約》中要求全球統一行動優先控制和消除的12種持久性有機污染物(POPs)之一。對中國等發展中國家，公約規定在2014年完全禁止滴滴涕的生產和使用。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藥三氯殺螨醇的原料，導致環境中不斷有新的DDT輸入，所以土壤中有大量的DDT殘留。尤其是生產DDT的廠區土壤中殘留的DDT濃度遠遠超出國家土壤質量標準(GB/T18407-2001)。DDT可通過食物鏈在脂肪中積累，嚴重干擾人體內分泌系統，引發生殖障礙，甚至導致“三致效應”。鑒于DDT可通過食物鏈給農產品安全和人體健康帶來潛在危害，開發有效修復土壤DDT污染的修復方法是十分緊迫的。現有的DDT污染土壤修復技術包括生物法、光化學法、金屬催化氧化法、電化學法等。生物法雖然修復成本低，但處理時間長，對環境要求高；光化學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，電化學法修復時間長，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化學品的生產中早有應用，而且在環境保護中也有重要用途，它可以將難以用常規方法處理的高毒性或引起嚴重環境污染的鹵代烴轉化為易處理的或可再利用的化合物；例如它已經應用于氯代烷烴、氯苯、氯代苯酚等有機氯代環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(負載在載體上)或配合物，用醇、有機酸鹽或氫氣作為氫源進行催化加氫反應的。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，但是有關將熱洗脫和多相加氫脫氯相聯合的文獻和專利還未見報道。
技術實現思路
本專利技術目的在于提供一種凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法。為實現上述目的，本專利技術采用的技術方案為一種凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，將待處理污染場地土壤樣品通過有機溶劑進行熱洗脫處理，洗脫后加入負載貴金屬的催化劑，并用氫氣作為氫源，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應，進而使樣品有效地得以降解；其中，熱洗脫處理所采用的有機溶劑為沸點在30-120°C的有機溶劑；多相催化加氫反應在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下進行，所采用的催化劑的加入量為樣品質量的O. 01-0. 05%。將待處理污染場地土壤樣品通過有機溶劑在50 100°C下進行熱洗脫處理；其中有機溶劑為石油醚、正己烷、丙酮、環己烷、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行洗滌，洗滌后加入負載貴金屬的催化劑；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，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應；所述催化劑的活性組分為負載貴金屬，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，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應；所述催化劑的活性組分為負載貴金屬，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；堿性質子吸收劑與鹵素的摩爾比為I.5/1 1/1. 5。本專利技術所具有的優點本專利技術處理方法制備簡單，不需要其它特殊設備。聯合處理條件均較為溫和，催化加氫脫氯反應所使用的過渡金屬負載型催化劑催化活性較高，催化劑用量少，反應產物毒性大大降低，可以簡單快速、高效修復DDT重污染場地土壤。附圖說明圖I為本專利技術實施例提供的處理流程圖。具體實施例方式以下實施例是對本專利技術的進一步說明，但本專利技術不限于此。本專利技術提供在相對較溫和條件下對DDT重污染場地土壤樣品進行熱洗脫-多相催化加氫脫氯的方法，首先采用有機溶劑作為洗脫液，對重污染場地土壤樣品進行熱洗脫處理；然后將有機溶劑蒸出，用醇-水溶劑洗脫釜中污染物，溶液而進入到催化加氫反應釜內，以負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進行加氫脫氯，反應壓力為O. 05MPa I. OMPa,反應溫度控制在30 100°C。本專利技術所述的熱洗脫-多相催化加氫脫氯聯合降解技術，其中多相加氫脫氯反應所用反應體系，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；實施例I丙酮熱洗脫-多相催化加氫聯合處理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;然后將有機溶劑蒸出，用60%異丙醇-水溶劑洗脫釜中洗脫物，溶液進入到催化加氫反應釜內，加入50mg Pd/C催化劑，用氫氣作為氫源，在無機堿NaOH存在下對液相中的土壤洗脫物DDT進行加氫脫氯，反應壓力為O. 6MPa，反應溫度控制在60°C，反應在機械攪拌器攪拌下通氫氣，具體結果見表I。{脫氯效率=(總氯含量-反應后氯含量)/總氯含量}表I丙酮熱洗脫-多相催化加氫聯合處理權利要求1.一種凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，其特征在于將待處理污染場地土壤樣品通過有機溶劑進行熱洗脫處理，洗脫后加入負載貴金屬的催化劑，并用氫氣作為氫源，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應，進而使樣品有效地得以降解；其中，熱洗脫處理所采用的有機溶劑為沸點在30-120°C的有機溶劑；多相催化加氫反應在O. 05MPa 1.0MPa，30 100°C下進行，所采用的催化劑的加入量為樣品質量的O.01-0. 05%。2.按權利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，其特征在于將待處理污染場地土壤樣品通過有機溶劑在50 100°C下進行熱洗脫處理；其中有機溶劑為石油醚、正己烷、丙酮、環己烷、二氯甲烷中的一種或兩種。3.按權利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，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行洗滌，洗滌后加入負載貴金屬的催化劑；所述混合溶液為醇與水。4.按權利要求3所述凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，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.按權利要求I所述凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，其特征在于所述洗脫后加入負載貴金屬的催化劑，并在O. 05MPa I. OMPa,30 100°C下以氫氣作為氫源，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應；所述催化劑的活性組分為負載貴金屬，活性組分占催化劑總量的O. 5 5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種凈化DDT重污染場地土壤的聯合處理方法，其特征在于：將待處理污染場地土壤樣品通過有機溶劑進行熱洗脫處理，洗脫后加入負載貴金屬的催化劑，并用氫氣作為氫源，在堿性質子吸收劑存在下進行多相催化加氫反應，進而使樣品有效地得以降解；其中，熱洗脫處理所采用的有機溶劑為沸點在30？120℃的有機溶劑；多相催化加氫反應在0.05MPa～1.0MPa，30～100℃下進行，所采用的催化劑的加入量為樣品質量的0.01？0.05％。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：夏傳海，馬宣宣，劉蘇靜，楊翠云，王建華，
申請(專利權)人：中國科學院煙臺海岸帶研究所，
類型：發明
國別省市：