[发明专利]一种去除地下水中氯代有机污染物的方法

说明书

技术领域

本发明属于地下水处理技术领域，具体涉及一种去除地下水中氯代有机污染物的方法。

背景技术

氯代有机化合物作为重要的有机溶剂物质和化工原料，被广泛应用于化工，医药，制革，印刷，干洗，电镀，电子行业等。氯代有机化合物属于难降解有机物，难以自然削减。由于处置不当及泄露，这些化合物可引起土壤和地下水的污染。

氯代有机化合物易形成重非水液相，可在重力、水流的作用下向地下环境中迁移、扩散，形成污染源。这些氯代有机物在地下水中的溶解和随地下水的迁移，可形成大范围和持续性的污染羽，治理修复的难度很大。常见的异位修复技术如抽出-地面处理技术，由于修复周期长，耗资大，且处理后污染物浓度易出现反弹的缺点，对于修复氯代有机物污染场地的效果有限。而基于高级氧化法的原位修复技术在解决深层地下水中低浓度氯代有机物污染方面具有独特的优势。

相比于传统的高级氧化剂（如过氧化氢和臭氧），过硫酸盐更稳定，在水中存在的时间更长，可以被有效输送到更广的污染区域，在原位化学氧化修复地下水的应用中更具潜力。过硫酸盐本身对有机污染物的氧化速率较慢，但过硫酸盐在被激活的条件下产生的硫酸根自由基和羟基自由基可以迅速氧化难降解有机物，从而达到去除地下水中难降解有机物的目的。目前过硫酸盐的主要激活方法包括热激活、碱激活、亚铁激活、纳米零价铁激活、紫外照射、电化学激活等，而能够用于原位激活过硫酸盐的为前四种。但由于能耗大、易被缓冲而失去效果、作用时间短、自身以及过硫酸盐的大量消耗、易产生含铁矿物沉积而堵塞孔道等原因中的一种或多种，上述激活过硫酸盐的方法难以经济有效地应用于地下水的原位修复。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种效率高、原料成本低且利用率高、易于操作和控制、安全性高、无二次污染的原位去除地下水中氯代有机污染物的方法。

为解决上述技术问题，本申请采用的技术方案是：

一种去除地下水中氯代有机污染物的方法，所述方法是利用纳米四氧化三铁原位激活过硫酸盐对地下水中的氯代有机污染物进行降解。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述方法包括以下步骤：将含有纳米四氧化三铁的稳定悬浮液注入到地下土壤中形成具有一定含量四氧化三铁的活性区，再将过硫酸盐在反应区上游注入到地下含水层中，与含有氯代有机污染物的水体混合，混合液随地下水流流经含有纳米四氧化三铁的活性区时，过硫酸盐被激活并氧化污染物，完成对污染物的降解。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述纳米四氧化三铁的稳定悬浮液为羧甲基纤维素钠修饰的纳米四氧化三铁稳定悬浮液。所述羧甲基纤维素钠溶液的浓度为1～10g/L。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述纳米四氧化三铁为平均球形化粒径小于500nm的固体颗粒。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述活性区固体物质中纳米四氧化三铁的含量为0.5%～10%。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述过硫酸盐与有机污染物的摩尔比为1～200:1；所述有机污染物的浓度不超过100mg/L。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述过硫酸盐为过硫酸钠或过硫酸钾；所述氯代有机污染物为碳原子数不超过4的氯代烃或其衍生物。

上述的去除地下水中氯代有机污染物的方法中，优选的，所述降解反应在pH为2～6的条件下进行。

本发明中，所述纳米四氧化三铁为市售纳米四氧化三铁商品，但并不限于此。

本发明中，所述稳定纳米四氧化三铁悬浮液用羧甲基纤维素钠辅助形成，但用于形成稳定纳米四氧化三铁悬浮液的辅助物质并不限于羧甲基纤维素钠。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明方法以过硫酸钠作为氧化剂降解污染物，相比过氧化氢和臭氧等高级氧化剂，具备使用局限性小、稳定性好的优点，自身在水中可以长时间存在而不分解，从而被有效输送到更广的污染区域。