一種新型過碳酸鈉氧化劑去除地下水中btex的方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及地下水修復(fù)領(lǐng)域，具體地說，是一種新型過碳酸鈉氧化劑去除地下水中BTEX的方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]地下水作為重要的淡水資源，與人類的生活息息相關(guān)。近年來，由于地下水的不合理開發(fā)利用、污染物的過度排放和突發(fā)性污染泄漏事件，造成了地下水的嚴(yán)重污染。苯類有機(jī)物是地下水中常見的一類污染物，其中苯、甲苯、乙苯、二甲苯(BTEX)是石油行業(yè)中重要的原材料，在石油及其衍生產(chǎn)品的運(yùn)輸、使用、生產(chǎn)等環(huán)節(jié)造成的泄漏和滲漏現(xiàn)象，均能夠引起地下環(huán)境中苯類有機(jī)物的污染問題。BTEX均是毒性較強(qiáng)的污染物，具有“致癌、致畸、致突變”作用，它們在地下水中的存在，會對人類的健康產(chǎn)生極大的威脅，已被各國列為優(yōu)先控制的有毒有害污染物。因此，對BTEX污染物治理的研宄具有重要意義。經(jīng)過幾年努力，我國在石油烴類污染物的處理方面已經(jīng)取得了一定的成果，但是面對種類繁多的有機(jī)污染物，這些成果還不足以支撐污染地下水的修復(fù)和治理，這樣就迫切的需要適合我國國情的地下水修復(fù)治理的相關(guān)技術(shù)。鑒于地下環(huán)境受石油烴類污染的廣泛性以及石油烴類污染物對環(huán)境生態(tài)的強(qiáng)危害性，國內(nèi)外學(xué)者廣泛開展了地下水環(huán)境中的石油烴類污染物的控制與修復(fù)技術(shù)。
[0003]目前，國內(nèi)外污染土壤及地下水修復(fù)技術(shù)主要分為異位修復(fù)和原位修復(fù)兩種方式。異位修復(fù)技術(shù)需要挖掘土壤或抽出地下水，費(fèi)用較高，并且會破壞原有土壤結(jié)構(gòu)及生態(tài)環(huán)境，一般只適用于污染區(qū)域較小的場地。原位修復(fù)技術(shù)可節(jié)約成本，施工簡單，并且能夠最大程度地減少污染物的暴露及對環(huán)境的擾動?，F(xiàn)有的原位修復(fù)技術(shù)主要包括原位熱處理、微生物修復(fù)、植物修復(fù)、滲透性反應(yīng)墻和原位化學(xué)氧化技術(shù)等。原位化學(xué)氧化是將化學(xué)藥劑直接注入地下，利用其強(qiáng)氧化性快速有效降解有機(jī)污染物，是目前最具潛力的地下水污染修復(fù)技術(shù)之一。
[0004]原位化學(xué)氧化技術(shù)常用的氧化劑包括高錳酸鹽、Fenton試劑、臭氧和過硫酸鹽等。其中Fenton試劑因其能夠氧化大多數(shù)有機(jī)物，具有無選擇性、反應(yīng)迅速、處理徹底、原料經(jīng)濟(jì)易得、操作簡便、反應(yīng)條件溫和、無二次污染等特點(diǎn)，成為較有前景的原位修復(fù)技術(shù)。但是Fenton試劑需要控制pH為2?4，易于破壞pH為中性或弱酸性的土壤和地下水生態(tài)系統(tǒng)。同時，H2O2具有不穩(wěn)定性，且高濃度H2O2操作上具有一定危險性，限制了 Fenton試劑在原位化學(xué)氧化修復(fù)中的應(yīng)用。
[0005]過碳酸鈉(Na2CO3* 1.5H202)易與水反應(yīng)而釋放H2O2，俗稱為固體雙氧水。過碳酸鈉為強(qiáng)氧化劑，具有成本低、使用安全性高、無污染、無異味等特點(diǎn)，是一種理想的綠色氧化劑。過碳酸鈉的還原產(chǎn)物碳酸鈉是一種堿性材料，可提供堿性環(huán)境，以此能對反應(yīng)環(huán)境的酸堿性進(jìn)行調(diào)節(jié)。此外，過碳酸鈉對微生物沒有毒性，因此其與生物修復(fù)技術(shù)的兼容性較高。由于過碳酸鈉對環(huán)境沒有不良影響，在土壤及地下水污染治理中的應(yīng)用也逐漸得到重視。
[0006]與Fenton反應(yīng)相似，F(xiàn)e2+為有效活化過碳酸鈉的手段之一，但由于過碳酸鈉與Fe2+反應(yīng)十分迅速以及呈弱酸性的反應(yīng)體系，導(dǎo)致溶解態(tài)Fe2+迅速減少，并造成Fe 2+催化作用的降低以及氧化劑在地下的影響半徑減小。因此需要開發(fā)一種能夠保證溶解態(tài)Fe2+持續(xù)存在，進(jìn)而保證過碳酸鈉活化速率，增強(qiáng)其原位使用影響半徑的新技術(shù)。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型過碳酸鈉氧化劑去除地下水中BTEX的方法。該技術(shù)使用Fe2+活化過碳酸鈉，同時添加Fe 2+螯合物保證體系中持續(xù)存在溶解態(tài)Fe2+，提高Fe2+的有效性，維持過碳酸鈉的活化效率，延長過碳酸鈉的作用時間。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種新型過碳酸鈉氧化劑去除地下水中BTEX的方法，其具體步驟為，向BTEX污染的地下水溶液中投加相對BTEX摩爾比例為1:1?8:1的過碳酸鈉(Na2CO3.1.5H202)固體粉末進(jìn)行反應(yīng)，再投加硫酸亞鐵(FeSO4.7H20)對氧化劑進(jìn)行活化，同時投加螯合物強(qiáng)化活化效果，經(jīng)上述反應(yīng)過程后，BTEX去除效果顯著。
[0010]所述BTEX為石油烴污染地下水中最常見的污染物，包括苯，甲苯，乙苯，二甲苯。[0011 ] 所述的螯合物為檸檬酸，草酸，谷氨酸中的一種或者幾種。
[0012]所述的反應(yīng)條件是:控制反應(yīng)溫度為18°C，同時對反應(yīng)過程進(jìn)行磁力攪拌，轉(zhuǎn)速為 600r/min ；
[0013]所述的氧化劑活化方式:投加硫酸亞鐵固體粉末進(jìn)行活化，投加螯合物固體顆粒進(jìn)行強(qiáng)化，硫酸亞鐵和過碳酸鈉的摩爾比在1:1?4:1，螯合物和硫酸亞鐵的摩爾比在1:1?4:1之間效果最佳；
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的積極效果是:
[0015](I)本發(fā)明操作簡單易行且效果顯著；
[0016](2)過碳酸鈉具有水溶性好、氧化能力強(qiáng)、穩(wěn)定性高、氧化作用持久等特點(diǎn)；
[0017](3)過碳酸鈉的還原產(chǎn)物碳酸鈉是一種堿性材料，可提供堿性環(huán)境，以此能對反應(yīng)環(huán)境的酸堿性進(jìn)行調(diào)節(jié)；
[0018](4)過碳酸鈉價格低廉，作為氧化劑可直接制備；
[0019](5)過碳酸鈉易與水反應(yīng)，在反應(yīng)過程中能充分與BTEX進(jìn)行接觸達(dá)到最佳的處理效果；
[0020](6)高效綠色處理BTEX污染地下水，不造成二次污染，對地下水中生物無毒性；
[0021](7)硫酸亞鐵價格低廉，性質(zhì)穩(wěn)定，對過碳酸鈉活化效果明顯；
[0022](8) 二價鐵螯合物能夠保證體系中溶解態(tài)二價鐵離子的穩(wěn)定存在并有效地活化過碳酸鈉，拓寬反應(yīng)適宜的PH范圍，提高氧化作用的時效性和BTEX的去除率；
[0023](9)本發(fā)明中BTEX的去除率均達(dá)到99%以上；
[0024](10)本發(fā)明的反應(yīng)過程受環(huán)境影響較小，適合的環(huán)境較寬，便于后續(xù)處理，具有廣泛應(yīng)用前景。
【【具體實(shí)施方式】】
[0025]以下提供本發(fā)明一種新型過碳酸鈉氧化劑去除地下水中BTEX方法的【具體實(shí)施方式】。
[0026]實(shí)施例1
[0027]分別向BTEX(苯、甲苯、乙苯、二甲苯)初始濃度為0.5mmol/L的