[发明专利]萃取分离土壤洗涤液中非离子型表面活性剂的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体地说涉及一种萃取分离土壤洗涤液中非离子型表面活性剂的装置及方法。

背景技术

土壤洗涤是一种异位修复技术，是将从污染场地挖掘出来的污染土壤经过预处理后与洗涤液在洗涤反应器中混合，在一定条件下，通过搅拌等外力的辅助，使污染土壤和洗涤液发生作用，分离出洗过的土壤进行回填或深度处理，同时收集得到了富集污染物的土壤洗涤液。土壤洗涤可以去除90～99％的挥发性有机物和40～90％半挥发性的有机物。

土壤洗涤液的特征是含有大量土壤颗粒、非离子型表面活性剂和多种难溶性疏水性有机物的混合溶液。在土壤洗涤过程中，为了达到较好的洗涤效果，通常使用较高浓度的非离子型表面活性剂，虽然土壤吸附了一定量的非离子型表面活性剂，但土壤洗涤液中的非离子型表面活性剂浓度仍然非常高。此洗涤液一方面不能直接排放，再者废液中的非离子型表面活性剂可以回收利用。如果从洗涤废液中分离出非离子型表面活性剂，由可以减少非离子型表面活性剂的购买成本，并实现土壤洗涤工艺中零废水的排放。

中空纤维管是一种管状的憎水性高分子纤维，管壁上有若干微孔，孔隙率约在60％左右。用中空纤维管作为固定膜，膜溶剂浸透中空纤维膜的微孔，并渗透至另一侧，这样，土壤洗涤液和膜溶剂在膜表面发生传质，其中，土壤洗涤液通过中空纤维膜，膜溶剂通过管束的空间。

中国专利申请号201511026529.1、名称为“一种回收土壤淋洗液的非离子型表面活性剂的方法”，该发明利用剩余污泥对聚氧乙烯型非离子非离子型表面活性剂或生物非离子型表面活性剂的吸附作用较小的特点，与本发明的技术原理不同。

中国专利申请号201110109507.7、名称为“一种从土壤洗涤液中回收非离子型表面活性剂的方法”，该发明利用活性炭对土壤洗涤液体中非离子型表面活性剂和憎水性有机物选择性吸附机理，与本发明的技术原理不同。

中国专利申请号201510084980.2、名称为“萃取分离地下水中有机污染物和非离子型表面活性剂的装置及方法”，该发明是利用化合物在两种互不相溶(或部分互溶)的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另外一种溶剂中的原理，没有使用本发明的中空纤维膜组件。。

可见，利用固定膜萃取技术，以中空纤维膜为载体，分离疏水性有机物和非离子型表面活性剂的研究还较少。

发明内容

针对上述现有技术的缺陷，本发明提供一种萃取分离土壤洗涤液中非离子型表面活性剂的装置及方法，以中空纤维膜为固定膜萃取分离土壤洗涤液中非离子型表面活性剂。可以回收土壤洗涤液中90％以上的非离子型表面活性剂的同时去除90％的疏水性有机物，分离过程中不产生泡沫，同时适用于挥发性和非挥发性的有机物污染土壤洗涤液中非离子型表面活性剂的回收，分离出的非离子型表面活性剂可以直接应用于下一轮土壤洗涤中。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种萃取分离土壤洗涤液中非离子型表面活性剂的装置，包括内置中空纤维膜组件的中空纤维膜器；所述中空纤维膜组件为膜溶剂浸泡过的中空纤维膜组件，所述中空纤维膜器具有膜溶剂的注入口和膜溶剂废液的排出口以及土壤洗涤液的注入口和非离子型表面活性剂的回收口；所述土壤洗涤液为用非离子型表面活性剂洗涤有机污染土壤后得到的土壤洗涤液，所述膜溶剂有较低的化学位或者高于非离子型表面活性剂的溶解能力。

作为对上述技术方案的改进，所述膜溶剂为正己烷、正癸烷、正十六烷或二氯甲烷中的一种。

作为对上述技术方案的改进，所述非离子型表面活性剂为聚乙二醇对异辛基苯基醚(TX 100)或聚氧乙烯脱水山梨醇单油酸酯(Tween 80)。

作为对上述技术方案的改进，所述中空纤维膜组件为微孔径为0.02-1um、孔隙率在50％-80％的高分子纤维膜组件。

作为对上述技术方案的改进，所述中空纤维膜组件由多根中空纤维膜排列成束状；所述中空纤维膜由聚乙烯、聚丙烯、聚砜或四氟乙烯制作而成；所述中空纤维膜内径为1.0-5.0mm、外径为2.0-6.0mm。

作为对上述技术方案的改进，所述中空纤维膜组件还包括设置在束状中空纤维膜两端的用环氧树脂铸成的管板，所述管板设置有若干个连通口，所述膜溶剂的注入口、非离子型表面活性剂的回收口与下端管板的连通口相连通，所述土壤洗涤液的注入口、膜溶剂废液的排出口与上端管板的连通口相连通。