摘要
石油污染土壤是源自石油开采及运输等过程产生的，组成复杂，含有大量的有毒有害物质，不仅对周围环境造成严重污染还会使石油资源大量浪费。采用具有处理效率高、二次污染小且可对油资源进行回收等优点的热脱附技术，是实现资源可持续发展和环保的有效途径。 本文选用河南油田污染土壤作为实验土样，通过在真空管式炉中进行热脱附实验，首先研究了石油污染土壤在不同加热温度、恒温时间、升温速率、土壤含水率及土壤粒径等条件，对石油污染物去除效果的影响；其次对热脱附产物进行分析，并通过对固体残渣的小麦种植实验证实热脱附处理后的土壤是否可用于植物种植；最后考察不同影响因素对石油污染土壤热脱附三相产物（固体残渣、热解油和不凝气体）分布的影响，最终达到石油污染土壤资源化的目的。得到主要结论如下： （1）在不同加热温度（100~500℃）、不同恒温时间（0.5~5h）、土壤含水率3.5%、升温速率5℃/min及土壤粒径20目条件下，对热脱附效果的影响研究，得到在加热温度300℃恒温时间5h、加热温度500℃恒温时间1h可使土壤含油率降低至0.3%，达到GB15618—2008《土壤环境质量标准》二级标准的商业用地标准。在加热温度400℃恒温时间3h、加热温度500℃恒温时间1.5h可使土壤含油率降低至0.2%以下。 （2）在加热温度300℃、恒温时间1h、不同土壤含水率（3.5~40%）、不同升温速率（5~30℃/min）及不同土壤粒径（原土块、2~20目），土壤含水率在10%左右有利于热脱附对石油烃的去除；升温速率在10℃/min内最有利于石油烃的去除；温度较低时土壤粒径对热脱附效果影响较大，超过一定值后将基本不再影响。 （3）在不同加热温度（100~500℃）、加热时间1h、土壤含水率3.5%、升温速率5℃/min及土壤粒径20目条件下，400℃时热解油产量最高。在加热温度300℃、加热时间1h、土壤含水率3.5%、升温速率（5~30℃/min）及土壤粒径20目条件下，升温速率为10℃/min热解油产率最高；低升温速率会减少气体的产生，有利于尾气的处理。 （4）在不同加热温度（100~500℃）、恒温时间1h、土壤含水率3.5%、升温速率5℃/min及土壤粒径20目条件下，100～300℃时，饱和烃的去除效率达到96.97%，芳烃去除率为78%，胶质沥青质去除效率较低；400～500℃，芳烃去除率高于97%。若要去除沥青质与胶质则需要更高的温度（＞500℃）。 （5）分别对干净土壤、石油污染土壤、400℃3h与500℃1.5h热脱附处理后的土壤进行植物种植实验，热脱附后的土壤种植的小麦发芽率与发芽长度较好，植物仍能正常生长。
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