[发明专利]一种脂溶性高铁酸钾缓释剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种原位氧化修复地下水中氯代有机污染物的脂溶性高铁酸钾缓释剂及其制备方法，属于水处理技术领域。

背景技术

随着工农业的发展和城市的扩张，地下水也正遭受着不同程度的污染。地下水污染物的种类多，危害大，其中氯代有机污染物占所有污染物的首位。作为其典型性的污染物三氯乙烯(TCE)又是重要的化工原料、中间体和有机溶剂，因而被广泛的应用。TCE在环境中具有持久性特点，对人体和环境具有极大的危害性，其污染物进入地下水包气带和含水层后，不仅其残留物可以维持数十乃至上百年，而且其降解中间产物亦会污染环境，某些中间产物甚至具有更大的毒性。因此，及时预防及控制这些污染物的形成，对于研究地下水中氯代有机物污染与修复有着明显的现实意义和代表意义。

针对地下水TCE污染的治理技术通常有两种类型：一是在地面建立抽出处理系统；二是在含水层中建立原位处理系统。抽出处理法是当前应用很普遍的一种方法，它主要采用物理法、化学法及生物法来治理受污染的地下水。但是这种只能限制污染的进一步扩散，不能够现场就地修复，处理成本高，且浪费大量的地下水资源。原位修复法是地下水污染治理技术研究的热点，不但处理费用相对节省，而且还可减少地表处理设施，最大程度地减少污染物的暴露，减少对环境的扰动，是一种很有前景的地下水污染治理技术。主要包括原位电化学法、原位生物修复技术和原位化学氧化法。其中原位化学氧化法是近年来提出的能够有效处理土壤及地下水中的三氯乙烯、四氯乙烯等含氯溶剂等污染的又一重要方法。

高铁酸钾是目前原位修复法主要采用的氧化剂之一，其氧化能力仅次于羟基自由基。在饮用水和废水有机污染处理已经有一段相当长的历史，包括去除水中的酚类、氰类、内分泌干扰类以及放射性物质，以及近年来对TCE污染的去除，其氧化的机理是通过提供氧原子攻击碳碳双键，而不是生成羟基自由基进行氧化反应，因此反应受到pH的影响较小。另外，高铁酸钾的还原产物氢氧化亚铁、氢氧化铁等不同还原态铁的产物，都是是土壤的成分之一，不会造成二次污染。

但是，高铁酸钾又有其自身的不足：高铁酸钾在空气不稳定、易分解；在处理地下水目标污染物TCE形成的潜在污染源的时候，如果一次性地直接投加液体高铁酸钾，由于其强的氧化性，在传输到达TCE相的过程中，会无选择性与地下水体中的有机物质、无机物或其它还原性物质优先反应，使得只有非常少的一部分氧化剂到达TCE相并真正与目标污染物TCE反应，使得氧化剂的利用效率低，从而影响TCE污染的修复效果。因此解决高铁酸钾稳定性差和氧化剂的传输问题，提高氧化剂利用效率，具有重要的意义。

为了克服上述问题，就必须寻找一种新方法来解决高铁酸钾在实际应用中受到限制的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一，在于提供一种脂溶性高铁酸钾缓释剂，能够解决高铁酸钾在空气和水中不稳定和处理废水时无选择性消耗等问题，提高高铁酸钾氧化剂的利用率，且稳定性增强、脂溶性增强，达到持续高效原位化学氧化修复地下水有机物污染的目的。

本发明是这样实现上述技术问题之一的：

一种脂溶性高铁酸钾缓释剂，包括一外壁以及一内芯，所述外壁包裹在内芯外，所述外壁为切片石蜡，所述内芯为高铁酸钾粉末(高铁酸钾纯度优选为70-98％)；所述切片石蜡外壁与高铁酸钾粉末内芯的质量比为1:1-10:1；所述脂溶性高铁酸钾缓释剂的粒径为0.1-5cm。

本发明要解决的技术问题之二，在于提供一种脂溶性高铁酸钾缓释剂的制备方法，本发明制得的高铁酸钾缓释剂包覆颗粒粒径小，易成型，无须进行机械破碎，操作步骤简单，制备周期短；且制得的高铁酸钾缓释剂能达到持续高效原位化学氧化修复地下水中有机物污染的目的。

本发明是这样实现上述技术问题之二的：

一种脂溶性高铁酸钾缓释剂的制备方法，包括如下步骤：

1)将切片石蜡加入到含有聚乙二醇的乙醇溶液中，所述聚乙二醇与切片石蜡的质量比为1-2:10；且所述聚乙二醇与乙醇的质量比为1:35-1:55，加热搅拌；

2)待切片石蜡完全熔化，加入乳化剂，每1克高铁酸钾粉末对应加入的乳化剂的用量为1-5ml，继续搅拌；

3)最后加入高铁酸钾粉末，其中切片石蜡与高铁酸钾粉末的质量比为1:1-10:1，搅拌至冷却到室温，制得外壁为切片石蜡，内芯为高铁酸钾的脂溶性高铁酸钾缓释剂。

高铁酸钾进一步地，每1克高铁酸钾粉末对应加入的乳化剂的用量为2-3ml。

进一步地，所述乳化剂优选为Span-80或Ttween80。