[發明專利]一種高效復合有機污染土壤和地下水氧化體系

在審

• 申請號: 201510529408.2
• 申請日: 2015-08-26
• 公開（公告）號: CN105057341A
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發明（設計）人: 何允玉;陸曉松;王儒
• 申請（專利權）人: 南通國盛環境修復有限責任公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及環境保護領域，尤其涉及一種高效復合有機污染土壤和地下水氧化體系。

背景技術：

據參考消息報道，110個國家（共10億人）可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亞洲和拉丁美洲由于森林植被的消失、耕地的過分開發和牧場的過度放牧，土壤剝蝕情況十分嚴重。裸露的土地變得脆弱了，無法長期抵御風雨的剝蝕。在有些地方，土壤的年流失量可達每公頃100噸?；屎娃r藥過多使用，與空氣污染有關的有毒塵埃降落，泥漿到處噴灑，危險廢料到處拋棄，所有這些都在對土地構成一般來說是不可逆轉的污染。

土壤是指陸地表面具有肥力、能夠生長植物的疏松表層，其厚度一般在2m左右。土壤不但為植物生長提供機械支撐能力，并能為植物生長發育提供所需要的水、肥、氣、熱等肥力要素。由于人口急劇增長，工業迅猛發展，固體廢物不斷向土壤表面堆放和傾倒，有害廢水不斷向土壤中滲透，大氣中的有害氣體及飄塵也不斷隨雨水降落在土壤中，導致了土壤污染。凡是妨礙土壤正常功能，降低作物產量和質量，還通過糧食、蔬菜、水果等間接影響人體健康的物質，都叫做土壤污染物。

芬頓試劑和活化過硫酸鹽是土壤和地下水修復常用的氧化藥劑。芬頓試劑是H₂O₂和Fe²⁺混合得到的一種強氧化劑，它的特點反應迅猛在反應過程中釋放大量熱和氣體，對絕大多數有機物有效，反應沒有二次污染，缺點是受PH值影響較大，一般在酸性條件下（PH3~5）使用，自身不穩定，地下應用壽命短，造成其在地下的傳輸及分布都不理想，有可能尚未到達目標位置，自身已經分解而失去作用。過硫酸鹽經光、熱、堿、過渡金屬（如Fe²⁺）活化，用于去除難降解的有機污染物，在酸性、中性、堿性條件下均具有強氧化性，它的缺點是活化過硫酸鹽氧化并不徹底，所需的反應時間也較長，過量的活化過硫酸鹽反應后生成大量的硫酸根離子對地下水造成二次污染

發明內容：

為了解決上述問題，本發明提供了一種利用芬頓試劑（H₂O₂和Fe²⁺）率先產生氫氧自由基，降解土壤和地下水中有機污染物的同時，產生大量的熱量，過硫酸鹽在熱和Fe²⁺的激發下，生成硫酸根自由基，進一步降解土壤和地下水中有機污染物的技術方案：

一種高效復合有機污染土壤和地下水氧化體系，包括以下步驟：

（1）按照常規步驟將芬頓試劑向有機污染土壤和地下水中投加同時混合以H₂O₂和Fe₂SO_4·7H₂O溶液，調節反應溫度，采用鹽酸和氫氧化鈉溶液來調節有機污染土壤和地下水的初始PH值，25~40min后投加0.1mon/l的氫氧化鈉溶液，反應剩余的鐵和亞鐵離子形成氫氧化鐵沉淀，氧化反應終止；

（2）將H₂O₂和過硫酸鹽按質量比制成1：1的復合氧化劑，在有機污染土壤和地下水中補充適量的Fe²⁺，構成由H₂O_2、過硫酸鹽和Fe²⁺組成的氧化體系。

作為優選，步驟（1）中芬頓試劑由含鐵無機纖維組成，含鐵無機纖維由不含鐵的礦石和富鐵礦的組合或含鐵的礦石或含鐵的礦渣進行破碎后進行加熱使其高溫熔融形成熔體，經拉絲板拉制成連續纖維或通過高速離心制成短纖維。

作為優選，步驟（1）中芬頓試劑配置比為H₂O_2、：Fe²⁺=1~1.5:3~5.5。

本發明的有益效果在于：

（1）本專利克服了單獨使用芬頓試劑和活化過硫酸鹽的缺陷，充分利用了芬頓反應過程中釋放的熱量，加快了過硫酸鹽的活化過程，加大了土壤和地下水修復過程中藥劑的作用范圍，相對單獨使用活化過流酸鹽氧化，減少了硫酸根離子的產生，減輕了二次污染。

（1）本發明中芬頓試劑由含鐵無機纖維組成，含鐵無機纖維載體比表面積大，反應活性高，鐵不僅存在于纖維表面，而且存在于纖維內部，這樣就是含鐵無機纖維可以使用多次，能有效延緩再生時間。

具體實施方式：

為使本發明的發明目的、技術方案和優點更加清楚，下面將對本發明的實施方式作進一步地詳細描述。

高效復合有機污染土壤和地下水氧化體系，包括以下步驟：