[發明專利]一種過氧化鈣-黃鐵礦修復河網地區地下水重金屬污染的辦法

在審

• 申請號: 202011285058.7
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112537839A
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 張亞雷;周雪飛;趙江;陳家斌;楊梅;侯琤
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/72
• 分類號: C02F1/72;C02F103/06;C02F101/38
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 林楊

本發明屬于水處理技術領域，公開了一種利用過氧化鈣?黃鐵礦修復河網地區地下水有機物污染的方法。本發明在待處理水樣中加入過氧化鈣和黃鐵礦；進行降解反應；所述的過氧化鈣投加量為乙草胺的20?30倍，黃鐵礦的投加量為乙草胺濃度的400?600倍。本發明通過控制一定的反應條件，向乙草胺污染的地下水中投加過氧化鈣和黃鐵礦，在初始pH為酸性條件下地下水中乙草胺的去除率可以達到100％。本發明將過氧化鈣與黃鐵礦有機結合，具有經濟環保、去除效率高、工藝流程簡單和操作方便等優點，可應用于地下水污染的原位修復，特別是黃鐵礦富集區的地下水有機污染原位修復。

技術領域

本發明屬于水處理技術領域，涉及一種地下水有機物污染修復的方法，具體涉及一種過氧化鈣-黃鐵礦協同修復地下水中有機物污染的辦法。

背景技術

隨著除草劑的廣泛使用以及對其性能研究的不斷深入，其帶來的食品安全問題越來越受到人們的關注。其中乙草胺(Acetochlor，分子式C₁₄H₂₀ClNO₂)是一種代表性的氯代酰胺類除草劑，因其具有除草活性高、對作物安全、價格低廉和性質穩定等優點，被大量且廣泛應用于作物的芽前防治。但乙草胺具有致癌性(已被美國環保局劃定為B-2類致癌物)，且使用量巨大，在自然環境中有較長的降解周期，殘留在土壤中的乙草胺會隨著地表徑流、淋溶等作用進入水體污染地下水。對生態環境、人和動植物帶來威脅。

目前針對地下水污染的常規處理工藝包括異位修復技術和原位修復技術。異位修復技術具有處理效率高和周期短的優點，但所需的后期維護成本大，還有拖尾和反彈的風險。原位修復技術所需成本更小，對環境的干擾和影響也比較少。包括可滲透反應墻修復技術、原位生物修復技術和原位化學修復技術。其中原位化學修復技術由于見效快、操作簡單等優勢而受到關注。Fenton法是降解乙草胺較常規的方法之一，但傳統氧化劑過氧化氫容易因過高的氧氣釋放速率造成浪費，芬頓反應放熱還會進一步加快過氧化氫的分解。過氧化氫壽命短，在地下水中分布不均，和污染物接觸時間不足，處理效果難以達到預計。并且化學試劑費用高昂，對一般修復工作來說成本較大，可能帶來二次污染。

因此，需尋找一種經濟、高效且無二次污染的化學試劑。

發明內容

本發明要解決的問題是提供一種能有效、快速去除乙草胺污染的化學試劑和辦法。旨在解決傳統芬頓中過氧化氫分解過快反應效果不佳的問題，并且利用天然環境中存在的黃鐵礦代替常規亞鐵離子，提高反應速率，節約修復成本。

過氧化鈣(CaO₂)，白色或淡黃色結晶粉末，有顯著的熱力學穩定性，不會輕易分解，是一種優良的供氧劑，也是過氧化氫緩釋劑。在芬頓反應中代替過氧化氫和亞鐵離子組成類芬頓試劑，可以解決傳統芬頓反應中過氧化氫分解過快，反應效果不佳的問題。

黃鐵礦(FeS₂)是地球表生環境中含量最豐富的硫化礦物。由于自然過程和人類活動，黃鐵礦會暴露在有氧環境中發生氧化，生成高濃度的溶解態二價鐵(Fe²⁺)，氫離子(H⁺)，硫酸根離子(SO₄^2-)和其他離子酸液。黃鐵礦可以被氧氣(O₂)和過氧化氫(H₂O₂)發生芬頓作用產生羥基自由基(·OH)，產生·OH的還可以有效氧化降解污染物。并且其氧化后的酸性環境有利于芬頓反應的進行。因此，在反復測試分析的基礎上，本發明采用過氧化鈣-黃鐵礦體系修復地下水中的乙草胺污染。

本發明在上述研究基礎上完成。

本發明提供了一種修復河網地區地下室有機物污染的方法，包括如下步驟：

收集含有乙草胺污染物的待處理地下水水樣；

對收集到的待處理地下水水樣進行預處理，去除懸浮物體；

向待處理地下水水樣中加入過氧化鈣和黃鐵礦；