[發明專利]用于環境修復的過硫酸鹽的復合活化方法

在審

• 申請號: 201711440744.5
• 申請日: 2017-12-26
• 公開（公告）號: CN108160694A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 單暉峰;陳俊華;祝紅;張帥夫
• 申請（專利權）人: 北京宜為凱姆環境技術有限公司
• 主分類號: B09C1/08
• 分類號: B09C1/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 喻穎

1.一種用于環境修復的過硫酸鹽的復合活化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在含有機污染物的目標修復場地中采集土樣，測定所述土樣中過渡金屬總量含量及其可溶態濃度，以及土壤的pH值；其中，如果測得的過渡金屬可溶態濃度低于100mg/L，則需通過補加的形式將其補充至100～600mg/L；

步驟2，在所述目標修復場地中、以交替注入或通過靜態混合器同時注入的方式注入過氧化氫和過硫酸鹽溶液，以及視情況添加的過氧化氫穩定劑和/或螯合過渡金屬的溶液，實現原位活化強氧化修復所述目標修復場地。

2.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟1中所述過渡金屬為Fe和/或Mn；

作為優選，步驟1中所述測定過渡金屬總量含量及其可溶態濃度的步驟包括測量過渡金屬的總量含量、形態、可溶態含量，以便評估所述目標修復場地中天然存在的過渡金屬含量是否滿足反應需求。

3.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟1中所述通過補加的形式補充過渡金屬的步驟包括：首先將含所述過渡金屬的物質與螯合劑按照設定的比例進行混拌，然后以鰲合過渡金屬的化合物的形式進行添加；

作為優選，步驟1中所述通過補加的形式補充過渡金屬的步驟是通過補充過渡金屬的鹽、天然礦物或單質來實現的。

4.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟2中所述過硫酸鹽包括過硫酸鈉或過硫酸鉀；

作為優選，步驟2中所述過硫酸鹽的投加比例為所述土壤質量的0.1～10％，優選在0.5～5％之間；

作為優選，步驟2中所述過硫酸鹽溶液的質量濃度范圍在0～40％之間，優選在15～30％之間。

5.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟2中所述過氧化氫的投加量以純物質計為過硫酸鹽質量的14％～140％，優選在50～90％之間；過氧化氫的質量濃度范圍在0.5～8％之間，優選在3～5％之間。

6.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟2中所述過氧化氫穩定劑為檸檬酸/鹽、丙二酸脂/鹽、肌醇六磷酸/鹽或膦酸酯/鹽；

作為優選，所述過氧化氫穩定劑以濃度計的投加量范圍如下：檸檬酸/鹽為10～50mM、肌醇六磷酸/鹽為1～5mM、膦酸酯/鹽為1～3％、丙二酸脂/鹽為10～50mM。

7.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟2中所述螯合過渡金屬的溶液中的螯合劑為檸檬酸、環糊精、EDTA或氨基聚乙酸。

8.如權利要求7所述的復合活化方法，其特征在于，所述螯合劑的添加量為過渡金屬摩爾濃度的0.5～3倍，優選為1～2倍。

9.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，所述復合活化方法針對不同情況具體包括：

方式一：

當目標修復場地的土壤pH＜5時，以目標修復區域的地下水或將非飽和層土壤改造成飽和層后計，步驟1中螯合過渡金屬的添加量為使所述土樣中過渡金屬的液相濃度為100～300mg/L之間；步驟2中在目標修復場地中注入過氧化氫和過硫酸鹽溶液，調節并維持pH在2～4范圍之間，添加過氧化氫穩定劑；或者

方式二：

當目標修復場地的土壤pH為5＜pH＜9時，以目標修復場地的地下水或將非飽和層土壤改造成飽和層后計，步驟1中的螯合過渡金屬的添加量為使所述土樣中過渡金屬的液相濃度在100～300mg/L之間；步驟2中在目標修復場地中注入過氧化氫和過硫酸鹽溶液，并添加過氧化氫穩定劑和螯合過渡金屬的螯合劑，維持pH中性或接近中性范圍；或者

方式三：

在上述方式一或方式二的基礎上，優化步驟1中的螯合過渡金屬的添加量，以目標修復場地的地下水或將非飽和層土壤改造成飽和層后計，為使所述土樣中過渡金屬的液相濃度在300～600mg/L之間，此過渡金屬即作為活化強氧化工藝的第一階段中的雙氧水的催化劑，又作為第二階段的過硫酸鹽的直接活化劑，從而形成一種兩段式的復合活化強氧化修復工藝體系。

10.如權利要求1所述的復合活化方法，其特征在于，步驟2之后還包括步驟3：

步驟3，在此復合活化強氧化工藝過程的第一階段及第二階段以適宜的頻率對目標修復場地的土壤實施采樣，直至過硫酸鹽消耗殆盡或修復工程結束，檢測目標污染物濃度、過硫酸鹽殘留濃度、可能中間產物、最終產物的濃度pH、ORP和硫酸鹽濃度參數；其中第一階段以過氧化氫耗盡為結束標志，第二階段接續第一階段，以過硫酸鹽耗盡為結束標志。