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微波处理被原油和成品油污染土壤的规律研究

作　者: 齐红媛
导　师: 蒋华义
学　校: 西安石油大学
专　业: 油气储运工程
关键词: 微波 污染土壤 热修复 石油
分类号: X53
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 2次
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内容摘要


石油在开采、运输、储存和加工的过程中，通过各种途径进入到土壤中，造成严重的土壤污染。污染的土壤不仅造成严重的环境污染，而且会随着食物链的作用，最终危害人体健康。目前石油污染土壤的修复方法大多存在耗时太长、处理对象单一、修复过程不易控制、治理过程存在二次污染等缺点，而微波具有快速、高效、节能、成本低等技术优点，有望成为修复石油污染土壤的一种新技术。由于国内外研究刚起步，因此，本文从实验和理论两方面系统地研究了微波处理石油污染土壤的作用规律，为今后微波的现场应用提供实验和理论依据。首先，论文比较了微波加热与传统电加热对原油污染土壤的修复效果，从作用时间、土样除油率和能耗三方面考察了该修复方法的可行性。其次，对微波作用时间、微波作用功率、土样的含水率、土样的含油率四个参数除油作用规律的影响进行了实验研究，初步得出微波除油的作用规律。然后，根据电磁理论和热力学理论，建立了微波解除油污染的数学模型，对数学模型进行求解，得出温度分布，结合实验对理论计算结果进行了验证，进一步分析了微波除油的作用规律。研究表明：（1）微波加热与传统加热相比加热速度快，修复效果好，能耗小，说明微波技术在修复石油污染土壤方面是可行的；（2）随着土样含水率地增加，土样的温升曲线和和除油率曲线呈现相同的变化趋势；（3）随着微波加热功率地增大，土样的除油率显著增加；（4）土样的除油率随含油浓度地增大而降低；（5）微波在较短的时间内能够产生高温，通过微波蒸汽蒸馏、挥发、热解吸和热分解方式将土壤中的污染物除去。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-16
  1.1 问题的提出  8-12
    1.1.1 石油污染土壤的现状  8
    1.1.2 石油污染土壤的危害  8-9
    1.1.3 石油污染土壤的修复方法  9-11
    1.1.4 微波技术  11-12
  1.2 微波处理石油污染土壤的研究现状  12-14
  1.3 研究目的、意义及内容  14-16
    1.3.1 研究目的  14
    1.3.2 研究意义  14-15
    1.3.3 研究内容  15-16
第二章 传统方法和微波加热原油污染土壤修复效果的比较  16-23
  2.1 传统方法加热污染土壤  16-20
    2.1.1 实验条件  16-19
    2.1.2 实验内容  19
    2.1.3 实验结果及分析  19-20
  2.2 微波加热污染土壤  20-22
    2.2.1 实验条件  20-21
    2.2.2 实验内容  21-22
    2.2.3 实验结果及分析  22
  2.3 小结  22-23
第三章 微波加热原油污染土壤的实验研究  23-39
  3.1 实验条件  23
    3.1.1 污染土壤样品地制备  23
    3.1.2 实验仪器  23
    3.1.3 实验方法  23
  3.2 实验内容  23-24
  3.3 实验结果及分析  24-38
    3.3.1 微波对不含水土样地修复效果实验  24-28
    3.3.2 微波作用时间对土壤样品除油率的影响  28-30
    3.3.3 土样含水率对微波作用土样除油率的影响  30-33
    3.3.4 微波加热功率对土壤样品除油率的影响  33-35
    3.3.5 土样初始含油浓度对除油率的影响  35-38
  3.4 小结  38-39
第四章 微波加热成品油污染土壤的实验研究  39-52
  4.1 实验条件  39
    4.1.1 污染土壤样品地制备  39
    4.1.2 实验仪器  39
    4.1.3 实验方法  39
  4.2 实验内容  39-40
  4.3 实验结果及分析  40-50
    4.3.1 微波作用时间对土壤样品除油率的影响  40-42
    4.3.2 土样含水率对微波作用土样除油率的影响  42-45
    4.3.3 微波加热功率对土壤样品除油率的影响  45-48
    4.3.4 土样初始含油浓度对除油率的影响  48-50
  4.4 小结  50-52
第五章 微波对原油和成品油污染土壤的理论研究  52-67
  5.1 热力学模型的建立  52-54
  5.2 微波对原油污染土壤作用规律的模型研究  54-60
    5.2.1 选取参数  54-55
    5.2.2 温度分布及计算结果地实验验证  55-60
  5.3 微波对成品油污染土壤作用规律的模型研究  60-66
    5.3.1 选取参数  60-61
    5.3.2 温度分布及计算结果地实验验证  61-66
  5.4 小结  66-67
第六章 结论与建议  67-69
  6.1 结论  67-68
  6.2 建议  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
攻读硕士学位期间发表的论文  73-74
详细摘要  74-83

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 环境污染及其防治 > 土壤污染及其防治
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