石油类化工场所由于储油罐爆炸、储油设备和输油管道的使用不当和泄漏,从而导致大量高浓度石油类污染物进入地下环境中,形成长期的高浓度有机污染源带,对人们的生产和生活造成了极大的危害。在石油类污染土壤修复方法中,物理修复技术能耗及处理成本高,生物修复技术所需条件苛刻及耗时长。因此,有国外学者提出了STAR(Self-sustaining treatment for active remediation)修复技术。STAR技术与固体物质的阴燃类似,是发生在燃料表面凝结相的放热氧化反应。有机污染物附着在土壤含水层介质固体表面,依靠异相氧化燃烧,产生的热量可以维持污染物的持续燃烧,不需要热量的持续输入。它具有能耗及处理成本低,修复时间短,去除效率高等优点。因峰值温度及其出现时间对煤焦油燃烧产物有很大影响。本文通过一维模拟柱分别开展了污染物浓度、介质粒径、空气流速及含水率与煤焦油阴燃的峰值温度出现时间、平均峰值温度及平均燃烧传播速度的关系,对比研究在不同影响因素下,煤焦油阴燃产生的峰值温度及其出现时间的变化;进一步探讨煤焦油在可燃条件下的扩散距离;通过实验考察当煤焦油浓度较低时,由于其燃烧产生的热量太低,不足以维持污染物继续燃烧,此时可通过加入植物油的方式助燃去除煤焦油,探讨其作为助燃剂的可行性,确定其可助燃污染物的最低浓度,明确STAR技术去除污染物的效果因素。具体研究成果如下:(1)当污染物浓度在80 000 mg/kg至110 000 mg/kg时,煤焦油可以维持阴燃;当浓度低于80 000 mg/kg时,煤焦油不能维持阴燃;随着煤焦油浓度的增大峰值温度出现所需时间越来越短,平均峰值温度越来越大,平均燃烧传播速度越来越小;介质粒径在1-6 mm范围内时煤焦油可维持阴燃,且随着介质粒径的增大平均峰值温度和平均燃烧传播速度均先增大后减小,对峰值温度出现时间影响不大;空气流速在2 cm/s至10 cm/s范围内时煤焦油均可维持阴燃,且随着空气流速的增大峰值温度出现所需时间越来越短,平均燃烧传播速度与空气流速间近似呈线性增长关系;含水率的增大对煤焦油维持阴燃没有影响,且随着含水率的增大峰值温度出现所需时间越来越长,平均峰值温度和平均燃烧传播速度均有所降低。(2)当煤焦油浓度在可维持阴燃的范围内且通气量充足,煤焦油就可持续燃烧并迅速向外传播热量,增大其燃烧的扩散距离。进一步实验发现只要点火区煤焦油浓度在可维持阴燃的范围内,即使周围煤焦油浓度降低,也可达到去除煤焦油的目的。(3)当煤焦油浓度低于80 000 mg/kg时,可加入植物油(葵花油、大豆油、玉米油)作为助燃剂使煤焦油维持阴燃,煤焦油去除率均在99%以上。其中玉米油作为助燃剂所产生的峰值温度和传播速度最大。选用玉米油作为助燃剂,当煤焦油浓度和玉米油浓度总和达到50 000 mg/kg时,煤焦油就可维持阴燃;且30000mg/kg的玉米油就可处理20 000 mg/kg的煤焦油污染场地。