[发明专利]一种超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的装置及方法

权利要求书

1.一种超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的装置，其特征在于，它包括Fenton氧化系统、超声波氧化系统和反应主体；所述Fenton氧化系统包括添加Fenton试剂的填料区，填料区通过导管与反应主体相连；所述超声波氧化系统包括依次相连接的超声波发生器、超声波转换器和超声波探头，超声波探头插入反应主体中，反应主体内设有搅拌装置。

2.根据权利要求1所述超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的装置，其特征在于，所述填料区设有两个，分别用来添加Fenton试剂中的H₂O₂和FeSO₄·7H₂O，且分别经导管接入反应主体，导管上安装有控制流量的阀门。

3.根据权利要求1或2所述超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的装置，其特征在于，所述搅拌装置为磁力搅拌器或电动搅拌器。

4.一种超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的方法，其特征在于，它包括如下操作步骤：

第一步，将去离子水与污染土壤混合：将去离子水pH调节至2.7～3.3，再将调节好pH的去离子水与多氯联苯污染土壤置于反应主体内搅拌混合得到土壤浆液，去离子水与多氯联苯污染土壤的配比为：1.5～2.5ml去离子水:1g多氯联苯污染土壤；

第二步，在反应主体中加入Fenton氧化试剂：向反应主体内的土壤浆液中加入Fenton试剂，Fenton试剂由H₂O₂和FeSO₄·7H₂O组成，其中H₂O₂溶液的质量浓度为30％，FeSO₄·7H₂O是Fenton试剂中Fe²⁺的来源；

第三步，加入超声波氧化体系：迅速将超声波探头置于步骤二中的土壤浆液中，启动超声波发生器，并控制超声波氧化的声能密度为8KW～16KW声能量，超声波频率为20～30KHz，超声波氧化系统和Fenton氧化系统联合处理时间为10～60min；

第四步，反应终止：反应时间结束后，迅速加入NaOH溶液调节pH值为10，终止反应。

5.根据权利要求4所述超声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的方法，其特征在于，第一步中，采用1mol·L^-1的硫酸溶液和1mol·L^-1的氢氧化钠溶液调节去离子水pH至2.7～3.3。

6.根据权利要求4所述声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的方法，其特征在于，第二步中，每处理1kg多氯联苯污染土壤需投加1.7～5.1g H₂O₂和8.35～20.9g FeSO₄·7H₂O；所述Fenton试剂的投加方式为一次性投加或分批次投加。

7.根据权利要求4所述声波联合芬顿氧化降解多氯联苯污染土壤的方法，其特征在于，所述多氯联苯污染土壤包括PCB39、PCB42、PCB58或PCB67多氯联苯。