一種應用于地下水原位修復的多功能緩釋修復劑的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及受有機物污染的地下水體原位修復技術，具體的說是涉及一種具有吸附，氧化地下水有機物，并提高水體溶解氧的多功能緩釋修復劑及其制備方法。
【背景技術】
[0002]地下水作為人類寶貴的淡水資源，隨著現代社會工業化進程的不斷發展，出現了不同程度的污染問題，產生的各類污染物先經過地表水，土壤等環境介質，通過滲透作用和地下水補給污染地下水環境。從上個世紀60年代開始，地下水污染逐漸加劇，于是地下水的修復技術也隨之發展起來由此產生的。
[0003]目前對污染的地下水修復技術主要分為異位修復技術和原位修復技術。異位修復技術是將受污染的地下水抽出至地表再進行處理的技術。該技術在短期內處理量大、處理效率較高，但長期應用普遍存在著污染物濃度拖尾、反彈等現象，最終降低了處理效率，增加處理成本。原位修復技術便以其修復徹底、處理污染物種類多、時間相對較短、成本相對低廉等優勢在地下水污染修復領域嶄露頭角，到今天得到了廣泛應用。目前應用于地下水有機污染物修復的主流技術是可滲透性反應墻技術，該技術具有操作簡便、運行和維修費用低的優點、反應介質能夠長時間持續原位處理、對人類活動及生態環境擾動較小，具有廣闊的應用前景。
[0004]過氧化鈣由于具有環境友好釋氧效率高，價格便宜等特點而作為常用的釋氧修復劑被廣泛地應用于土壤，地表水，沉積物修復過程中。過氧化鈣也是同時具有釋氧功能和氧化功能的化合物。發明人通過緩釋技術和核殼結構將過氧化鈣的這兩種功能同時呈現在一種產品內，并通過添加具有吸附污染物功能的環糊精和催化劑鐵鹽來優化氧化污染物的過程，實現了集吸附、氧化、釋氧三大功能的緩釋修復劑。該材料應用于可滲透性反應墻充當核心填充物。當地下水流經可滲透性反應墻時，其中的有機污染物迅速被修復劑中環糊精吸附或被聯合氧化促進有機污染物的氧化，降低其毒性，提高可生化性;在去除污染物的同時，該材料也在緩慢釋放氧氣，改善地下水中低溶氧的環境，為微生物提供氧氣，促進土著微生物快速增長，徹底降解水體中污染物。
【發明內容】
[0005]本發明的目的是為了解決現有技術的不足，在修復受有機物污染地下水的過程中，提供一種能夠同時去除有機污染物，改善地下水低溶氧環境的新型多功能緩釋材料。
[0006]技術方案:本發明所述的一種應用于受有機物污染地下水原位修復的多功能緩釋修復劑，是由內外兩層組成:內層是緩釋氧層，主要成分為過氧化鈣，黏合劑，粘土，其各組分質量百分比依次為40%-50%、2%-5%、45%-58%;外層是氧化層，主要成分為過氧化鈣、鐵鹽、黏合劑、環糊精，其各組分質量百分比依次為60%-80%、0.5%-1%、2%-5%、14%-37.5%。所述的黏合劑是指乙基纖維素、羥乙基纖維素、醋酸纖維素、殼聚糖的一種或幾種，所述的鐵鹽是指硫酸亞鐵、硫酸鐵、氯化亞鐵、氯化鐵的一種或幾種;修復劑內層和外兩層的質量百分數分別為 60%-80%、20%-40%。
[0007]本發明所述的一種應用于受有機物污染地下水體原位修復的多功能緩釋修復劑的制備方法，包括如下步驟:(I)將過氧化鈣、粘土、黏合劑混合攪拌均勻，用在55-65°C下，將無水乙醇逐滴滴入，并不斷攪拌，直至固體全部被潤濕，將得到的混合物通過造粒機造粒，得到直徑為5-60mm的球狀顆粒即為修復劑的內層；(2)將過氧化鈣、鐵鹽、黏合劑、環糊精以一定質量比例投加到無水乙醇中，制成質量分數為50%(w/w)的混合物，用噴淋器將其噴淋在已經制得的修復劑的內層表面，當內層完全被覆蓋之后并且內層和外層的質量百分數分別為60%-80%和20%-40%時，取出將制得的固體修復劑在60-85°C，在氮氣的保護下干燥，并回收乙醇。
[0008]所述的多功能緩釋修復劑的應用方法，其特征在于，根據地下水污染的程度、水體流速以及污染物的種類，調整多功能緩釋修復劑中各組分比，外形尺寸以及投加量，使修復劑中過氧化鈣、鐵鹽、環糊精聯合發生作用，吸附并氧化水體中污染物，并控制氧氣釋放使之最大限度別土著微生物所利用，刺激作用下促進微生物的生長。
[0009]下面結合具體實施例對本發明作進一步描寫，但本發明的保護范圍并不僅限于此。
[0010]實施例1
(I)將過氧化鈣、黏合劑、粘土按質量百分數50%、48%、2%混合攪拌均勻，用在60°C下，無水乙醇逐滴滴入，并不斷攪拌，直至固體全部被潤濕。將得到的混合物通過造粒機造粒，得到直徑為1mm的球狀顆粒即為修復劑的內層。(2)將過氧化鈣、鐵鹽、黏合劑、環糊精按質量百分數80%、1%、2%、17%到無水乙醇中，制成質量分數為50%(w/w)的混合物，用噴淋器將其噴淋在已經制得的修復劑的內層表面，得到內層和外層的質量百分數分別為60%和40%的修復劑。將制得的固體修復劑在60 0C，在氮氣的保護下干燥，并回收乙醇。
[0011]將得到的修復劑Ig置于IL的20mg/L雙酚A無氧溶液中，置于室溫為15°C的避光環境中并不斷攪拌，定期取樣測定雙酚A濃度和溶解氧濃度，一天內的雙酚A去除率為92.2%，溶解氧濃度從Omg/L升高至8mg/L。
[0012]實施例2
(I)將過氧化鈣、黏合劑、粘土按質量百分數40%、55%、5%混合攪拌均勻，用在60°C下，無水乙醇逐滴滴入，并不斷攪拌，直至固體全部被潤濕。將得到的混合物通過造粒機造粒，得到直徑為1mm的球狀顆粒即為修復劑的內層。(2)將過氧化鈣、鐵鹽、黏合劑、環糊精按質量百分數60%、1%、、5%、34%到無水乙醇中，制成質量分數為50%(?/?)的混合物，用噴淋器將其噴淋在已經制得的修復劑的內層表面，得到內層和外層的質量百分數分別為60%和40%的修復劑。最后將制得的固體修復劑在60°C，在氮氣的保護下干燥，并回收乙醇。
[0013]將得到的修復劑Ig置于IL的20mg/L雙酚A無氧溶液中，置于室溫為15°C的避光環境中并不斷攪拌，定期取樣測定雙酚A濃度和溶解氧濃度，一天內的雙酚A去除率為90.2%，溶解氧濃度從Omg/L升高至3mg/L。
[0014]實施例3
(I)將過氧化鈣、黏合劑、粘土按質量百分數45%、52%、3%混合攪拌均勻，用在60°C下，無水乙醇逐滴滴入，并不斷攪拌，直至固體全部被潤濕。將得到的混合物通過造粒機造粒，得到