[發(fā)明專利]一種用于可滲透反應(yīng)墻的過硫酸鹽緩釋材料及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210051606.9
• 申請日: 2012-03-01
• 公開（公告）號: CN102583694A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姜永海;席北斗;安達;楊昱;李鳴曉;張進保
• 申請（專利權(quán)）人: 中國環(huán)境科學(xué)研究院
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C04B28/04;C02F101/30
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周長興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于環(huán)保領(lǐng)域中地下水污染修復(fù)范疇，具體地涉及一種用于可滲透反應(yīng)墻中處理有機污染物的過硫酸鹽緩釋材料。

本發(fā)明還涉及上述過硫酸鹽緩釋材料的制備方法。

背景技術(shù)

地下水有機污染給公眾造成了巨大的健康風(fēng)險，已經(jīng)引起了一些國家政府的高度重視，據(jù)調(diào)查，我國部分地區(qū)的地下水檢出了130多種有機污染物，特別是在石油開采，加工、儲存銷售過程中，因石油及其產(chǎn)品的跑冒滴漏導(dǎo)致石油烴、多環(huán)芳烴、苯系物、含氯有機溶劑等污染物進入地下水，造成地下水的污染，嚴重影響人體健康和環(huán)境安全。

近年來，可滲透反應(yīng)墻(PRB-Permeable?Reactive?Barrier)技術(shù)因具有可原位處理多種污染物、處理效果好、安裝施工方便、運行成本低的優(yōu)點，已經(jīng)成為國內(nèi)外地下水污染原位修復(fù)研究的熱點。活性介質(zhì)材料的選擇是可滲透反應(yīng)墻技術(shù)修復(fù)效果良好與否的關(guān)鍵，這些介質(zhì)材料可分為兩類，一種是還原性金屬粉末(如鐵粉)，另一種是氧化性固體顆粒，如過硫酸鹽、CaO₂。

還原性金屬只有在與地下水中的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后才會消耗，而具有一定溶解性的氧化性固體顆粒消耗除了跟與其發(fā)生反應(yīng)的污染物有關(guān)，還會因為地下水的溶解而流失，實際上，地下水中的污染物濃度較低，對活性介質(zhì)材料的消耗較少，沒能消耗的溶解在地下水中氧化性材料會隨著地下水流失，造成氧化性材料的極大浪費。一般情況，可滲透反應(yīng)墻需要在地下環(huán)境較長時間運行，流失的氧化性材料將使得可滲透反應(yīng)墻的使用壽命大大減少，進而造成了可滲透反應(yīng)墻技術(shù)的運行成本大幅增加。因此，如何實現(xiàn)活性氧化材料的固定與緩慢釋放是可滲透反應(yīng)墻中技術(shù)應(yīng)用面臨的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的在于提供用于地下水污染修復(fù)的一種用于可滲透反應(yīng)墻中處理有機污染物的過硫酸鹽緩釋材料。

本發(fā)明的又一目的在于提供一種制備上述過硫酸鹽緩釋材料的方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的用于可滲透反應(yīng)墻的過硫酸鹽緩釋材料，為顆粒狀，包括活性氧化劑、穩(wěn)定固化粘合劑、沸石和水，按質(zhì)量比計算：

活性氧化劑∶穩(wěn)定固化粘合劑∶沸石∶水＝1∶1.4-1.7∶0.5-0.7∶0.9-1.2。

所述用于可滲透反應(yīng)墻的過硫酸鹽緩釋材料，其中，活性氧化劑為過硫酸鈉和過氧化鈣，質(zhì)量比為1∶0.05-0.07；穩(wěn)定固化粘合劑為普通硅酸鹽水泥和細沙，質(zhì)量比為1∶0.13-0.15。

所述用于可滲透反應(yīng)墻的過硫酸鹽緩釋材料，其中，過硫酸鹽緩釋材料的平均粒徑為3.5-5.0mm。

所述用于可滲透反應(yīng)墻的過硫酸鹽緩釋材料，其中，過硫酸鈉緩釋材料釋放S₂O₈^2-速率為0.10mg-0.60mg/d/g。

本發(fā)明提供的制備上述過硫酸鈉緩釋材料的方法，主要步驟為：

1)過硫酸鈉和過氧化鈣為活性氧化劑，按質(zhì)量比1∶0.05-0.07均勻混合物；

2)硅酸鹽水泥和細沙為穩(wěn)定固化劑，按質(zhì)量比為1∶0.13-0.15均勻混合；

3)將活性氧化劑、穩(wěn)定固化粘合劑、沸石按質(zhì)量比1∶1.4-1.7∶0.5-0.7充分均勻混合，噴灑水使物料成潤濕狀即可；

4)將步驟3的混合物進行造粒，顆粒狀的材料在通風(fēng)條件下自然晾干，得目標產(chǎn)物。

所述的制備方法，其中，步驟3中水與活性氧化劑按質(zhì)量比0.9-1.2∶1。

所述的制備方法，其中，步驟4的造粒是采用投入擠出滾圓造粒機進行造粒，擠出速度為10r/min，滾圓速度為800r/min。

所述的制備方法，其中，顆粒狀的氧緩釋復(fù)合材料平均粒徑為3.5-5.0mm。

本發(fā)明的過硫酸鹽緩釋材料，能顯著降低可滲透反應(yīng)墻中的氧化性固體顆粒-過硫酸鹽的溶解速度，進而延長可滲透反應(yīng)墻的使用壽命。

在修復(fù)地下水的可滲透反應(yīng)墻中放入本發(fā)明的過硫酸緩釋材料，可以顯著降低滲透反應(yīng)墻中的過硫酸鈉釋放過硫酸根自由基的速率，進而控制和降低地下水硫酸根自由基的濃度，避免因過硫酸鹽溶解而使得地下水硫酸根自由基濃度過量，而使得其與地下水中污染反應(yīng)后多余的硫酸根自由基隨地下水流失，造成過硫酸鈉釋放出的硫酸根自由基無謂消耗，進而可延長用于地下水污染修復(fù)的可滲透反應(yīng)墻的使用壽命，大幅減低利用可滲透反應(yīng)墻修復(fù)受污染地下水的成本。

具體實施方式