CN112646584A - 一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法，称取定量过硫酸盐或高锰酸盐配制成溶液，将定量氧化剂载体粉末添加到溶液中，搅拌均匀得到浆体，置于室温下保湿静置，30℃下烘干并冷却至室温，破碎得到缓释氧化剂粉末。本发明药剂使用效率高，使用范围广，绿色环保、二次污染小，运输、保存、使用安全性高。

Description

一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法

技术领域

本发明属于污染的土壤的再生的技术领域，特别涉及一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的加快，以及旧城改造政策的实施，出现了一批化工、石化、农药等重污染行业企业搬迁而遗留的场地。经相关单位采样调查评估，不少工业企业退役场地的土壤和地下水存在的有机污染物浓度严重超标，影响到周边生态环境。随着越来越多城市工业用地转变为居住用地或绿化、娱乐等公共用地，暴露的污染土壤将对周边人群健康构成严重威胁，由污染土壤引发的环境纠纷和人身危害事故时有发生和报道，污染土壤的治理工作成为中国不可避免的、关系民生的重要工作。

化学氧化技术是指向污染土壤或地下水中添加/注射特定的化学氧化药剂，通过化学氧化作用将土壤或地下水中有机污染物降解为二氧化碳和水，或转化为低毒性物质。化学氧化技术既可原位使用，也可异位使用，是目前场地修复主流修复技术之一。目前，国内有机污染场地修复使用较多的氧化剂有双氧水、芬顿、过硫酸盐等，过硫酸盐由于具有性质稳定、反应柔和、较易采购等优点，因而应用比例较高。在场地修复应用中，氧化剂主要是以溶液形式直接注入地下水中或加入土壤中，反应初期修复效果显著，但常规氧化药剂有效作用时间一般较短，有效氧化成分消耗较快，修复中后期效率较低。

为了提高氧化药剂作用时间，中国专利（专利号ZL2011210310111.3）公开了一种氯代烃污染土壤和地下水的原位化学氧化修复方法，采用石蜡、硅砂同高锰酸钾配制成缓释剂；中国专利（专利号ZL201611062399.1）公开了一种原位氧化修复地下水的亚铁激活过硫酸盐缓释蜡烛，采用粉煤灰、石蜡等同过硫酸盐配制成缓释剂；上述两种缓释剂使用石蜡作为固化剂，在氧化剂缓释方面可能具有较好效果，但是石蜡的主要成分为直链烷烃（约为80%～95%），使用不当容易造成土壤或地下水石油烃超标，同时，由于石蜡的亲水性较差，难以与清水混合注入，应该实际使用的方式也受到限制。

中国专利（专利号ZL201210051606.9）公开了一种用于可渗透反应墙的过硫酸盐缓释材料及制备方法，采用水泥、沙、沸石等同过硫酸盐配制成缓释剂；这类缓释剂虽然对环境影响小，但由于药剂颗粒较大，使用范围受限，适合作为可渗透反应墙体材料，不能用于污染区的注射。

发明内容

本发明针对上述存在的技术问题，提供了一种优化的用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂及其制备方法。

本发明所采用的技术方案是，一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

步骤1：称取一定量的过硫酸盐或高锰酸盐，将其溶于水中，配制成溶液；其中，对于溶解过硫酸盐或高锰酸盐的水无特别限制，包括但不限于去离子水、清水、蒸馏水、纯净水。

步骤2：将一定量的氧化剂载体粉末添加到步骤1制备的溶液中，搅拌均匀，得到浆体；

步骤3：将所述浆体置于室温下，保湿静置1~5天，一般为密封保湿养护2天；

步骤4：将保湿静置后的浆体在30℃下烘干，冷却至室温，以对辊机破碎，最终得到缓释氧化剂粉末。

优选地，所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种。

优选地，所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠。

优选地，所述步骤1中，溶液的浓度为0.2 mol/L~1 mol/L。

优选地，所述氧化剂载体为膨润土、凹凸棒、沸石、硅藻土中的一种或两种。

优选地，所述步骤2中，溶液与氧化剂载体粉末的质量比为1~3:1。

优选地，所述步骤3中，室温为20 ℃~40 ℃。

优选地，所述步骤4中，得到的缓释氧化剂粉末粒径范围为1mm~8mm。

一种采用制备方法制备的用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂。

本发明具有如下有益效果：

（1）药剂使用效率高；通过粘土矿物粉末负载，实现氧化剂缓慢释放，减少了药剂的损失，提高了药剂的使用效率；

（2）药剂使用范围广；本方法研制的药剂既可在污染羽原位注射氧化有机污染物，也可用于有机污染土壤的异位处理，还可作为垂直阻隔墙体材料，在氧化处置地下水中有机污染物的同时，减缓地下水的流动速度；

（3）药剂绿色环保、二次污染小；本方法研制的缓释氧化剂以天然粘土矿物作为载体，无毒无害，且和土壤的兼容性较好，因而对土壤理化性质的影响较小，同时，氧化剂以粘土矿物负载形式添加，通过缓慢释放，避免因一次性投加大量氧化剂而影响土壤和地下水质量；

（4）药剂运输、保存、使用安全性高；粘土矿物粉体耐热、耐火、耐水，物理化学稳定性好，使用粘土矿物粉体负载的氧化剂相对于负载前性能更加稳定、安全，在运输、保存、使用过程中的安全性都有显著提高。

具体实施方式

下面结合实施案例对本发明做进一步的详细描述，但本发明的实施范围并不限于此。

实施例1，其制备方法是：

（1）称取一定量的过硫酸钠，将其溶解于清水中，配制成1 mol/L的溶液；

（2）按氧化剂溶液与载体粉末的质量比为1:1，将一定量的硅藻土粉末添加到步骤（1）制备的过硫酸钠溶液中搅拌均匀；

（3）将步骤（2）制备的浆体置于室温下保湿静置2天；

（4）将步骤（3）制备的浆体在30℃下烘干，待冷却至常温（室温）后，使用对辊机破碎，最终得到缓释过硫酸钠氧化剂。

实施例2，其制备方法是：

（1）称取一定量的高锰酸钾，将其溶解于清水中，配制成0.2 mol/L的溶液；

（2）按氧化剂溶液与载体粉末的质量比为3:1，将一定量的膨润土粉末添加到步骤（1）制备的高锰酸钾溶液中搅拌均匀；

（3）将步骤（2）制备的浆体置于室温下保湿静置2天；

（4）将步骤（3）制备的浆体在30℃下烘干，待冷却至常温（室温）后，使用对辊机破碎，最终得到缓释高锰酸钾氧化剂。

实施例3，其制备方法是：

（1）称取一定量的过硫酸钠，将其溶解于清水中，配制成0.5 mol/L的溶液；

（2）按氧化剂溶液与载体粉末的质量比为2:1，将膨润土和凹凸棒粉末按质量比1:1添加到步骤（1）制备的过硫酸钠溶液中搅拌均匀；

（3）将步骤（2）制备的浆体置于室温下保湿静置2天；

（4）将步骤（3）制备的浆体在30℃下烘干，待冷却至常温（室温）后，使用对辊机破碎，最终得到缓释过硫酸钠氧化剂。

Claims (9)

1.一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：

步骤1：称取一定量的过硫酸盐或高锰酸盐，将其溶于水中，配制成溶液；

步骤2：将一定量的氧化剂载体粉末添加到步骤1制备的溶液中，搅拌均匀，得到浆体；

步骤3：将所述浆体置于室温下，保湿静置1~5天；

步骤4：将保湿静置后的浆体烘干，冷却至室温，以对辊机破碎，最终得到缓释氧化剂粉末。

2.根据权利要求1所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述过硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1中，溶液的浓度为0.2 mol/L~1 mol/L。

5.根据权利要求1所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述氧化剂载体为膨润土、凹凸棒、沸石、硅藻土中的一种或两种。

6.根据权利要求1或5所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2中，溶液与氧化剂载体粉末的质量比为1~3:1。

7.根据权利要求1所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤3中，室温为20 ℃~40 ℃。

8.根据权利要求1所述的一种用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂的制备方法，其特征在于：所述步骤4中，得到的缓释氧化剂粉末粒径为1mm~8mm。

9.一种采用权利要求1~8之一的制备方法制备的用于治理有机污染土壤的缓释氧化剂。