[发明专利]一种多孔介质材料及其制备方法

说明书

本发明提供一种多孔介质材料及其制备方法。该制备方法包括：(1)将二氧化锰、凹土、Na3VO4·12H2O、碳酸钙和水混合；(2)将混合物升温至400℃～800℃焙烧6～20h成形，然后冷却至室温，破碎造粒成粒径为1～3cm的颗粒材料；(3)将颗粒材料浸入含有活性菌剂的培养液中浸泡20～30min后取出除去表面水分，此操作重复进行3～5次，即得；其中，按质量比计算，二氧化锰∶凹土∶Na3VO4·12H2O∶碳酸钙∶水∶活性菌剂＝1∶0.2～0.5∶0.0005～0.05∶0.15～0.4∶0.1～1∶0.0005～0.002。本发明的介质材料经济可行、效果显著且绿色环保。

技术领域

本发明属于地下水污染修复技术领域，具体涉及一种多孔介质材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着经济社会的发展，由于大量工业废水和生活污水未达标排放、化学用品的泄露以及广大农村地区大量使用农药等农用化学物质，使得地下水中有机物的含量急剧增加，严重影响人体健康和生态环境安全，引起社会的广泛关注。

渗透反应墙(Permeable Reactive Barrier，PRB)技术是近年来迅速发展的一种地下水污染的原位修复技术，成为地下水修复技术的发展方向。PRB对地下水中的污染物去除种类和效果主要与渗透反应介质有关。目前，PRB的渗透反应介质(如沸石、活性炭、零价铁和过氧化钙等)主要是依靠常规的物理吸附和化学氧化还原去除地下水中的有机污染物。物理吸附在应用初期可以取得良好成效，但随着时间的延长，这种方法的弱点日益显现出来，介质材料吸附逐渐饱和。化学氧化还原也面临化学试剂的消耗、二次污染的产生等问题。因此，如何解决渗透反应介质的这些问题已经成为技术上的热点和难点。在此情况下，本领域对经济可行、效果显著且绿色环保的新型介质材料的期待呼声很高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔介质材料的制备方法，所述多孔介质材料用于去除地下水有机物污染经济可行、效果显著且绿色环保。

本发明的又一目的是提供上述制备方法制得的产品，即上述多孔介质材料。

为实现上述目的，本发明的发明人进行了大量的探究实验。本发明的发明人发现，二氧化锰作为强氧化剂，通过吸附、氧化方式可以与多种有机物，如酚及取代酚、芳香胺、腐殖酸、氨基酸，甚至多环芳烃、多氯联苯、内分泌干扰物等相互作用。为了解决常规物理吸附和化学氧化还原出现的问题，可以合理对二氧化锰进行结构和性能的改进。在经过大量的探究实验和经反复的实验验证之后，终得出下述技术方案。

本发明提供的技术方案之一是：

一种多孔介质材料的制备方法，其包括如下步骤：

(1)将配方量的二氧化锰、凹土、Na3VO4·12H2O、碳酸钙和水充分混合均匀；

(2)将步骤(1)混合所得的混合物缓慢升温至400℃～800℃进行高温焙烧6～20h成形，然后自然冷却至室温，之后破碎造粒成平均粒径为1～3cm的颗粒材料；

(3)将步骤(2)得到的颗粒材料浸入含有活性菌剂的培养液中浸泡20～30min后取出除去表面水分，然后再次浸入所述含有活性菌剂的培养液中浸泡20～30min，此“浸泡-除去表面水分”的操作重复进行3～5次，即得到多孔介质材料；