[发明专利]一种地下水复合重金属污染修复剂及其制备方法与应用

说明书

本发明属于重金属污染修复剂领域，公开了一种地下水复合重金属污染修复剂及其制备方法与应用。所述修复剂包括以下重量份数的组分：蒙脱石粘土40‑60份，浮石30‑40份，聚烯烃树脂20‑30份，活性炭15‑25份，羟乙基纤维素1‑5份，硫氢化钠3‑10份，氯化钠2‑5份，聚乙烯醇3‑10份，其中所述修复剂还任选包括重量份数为3‑10份的硫氢化钠和/或2‑5份的氯化钠。本发明的修复剂在提高重金属离子的吸附作用方面具有协同作用的效果，显著降低了地下水中重金属的含量，具有修复周期短、安全性高的优点。

技术领域

本发明属于重金属污染修复剂领域，更具体地，涉及一种地下水复合重金属污染修复剂及其制备方法与应用。

背景技术

地下水是水资源的重要组成部分，全国有超过400个城市开采地下水，40％的农田依赖于地下水的灌溉，地下水供水量占全国总供水量的20％，地下水对居民生活和工业生产有着巨大的影响。近年来，由于工业的高速发展，大量电镀、采矿、印染、电子等工业废水的排放，导致重金属物质通过渗流、越流、径流进入到地下水中。受重金属污染的地下水不但能对人们身体健康产生严重危害也能对周边的土壤环境、动物、植被产生严重破坏。因此，急需采取有效的修复技术对重金属污染地下水进行治理。

目前，地下水重金属污染的修复技术主要包括物理、化学和生物修复三种，各种技术又有异位和原位之分。重金属污染异位修复技术是将重金属污染地下水抽出后采用水处理技术进行水质净化和污染物去除，再将处理后达到相关标准要求的水回灌到地下目标含水层，从而达到地下水重金属污染组分的有效去除。异位处理法虽然处理周期短、效果好，但其成本高、工程量大，一般只适用于污染物浓度高、污染范围小的地下水污染。原位修复技术包括：可渗透反应墙、原位电化学动力修复、微生物修复技术和原位反应带修复技术，其中可渗透反应墙技术容易出现堵塞、致使污染地下水扰流，修复后期效果差，原位电化学动力修复成本较高，处理时间长，后期修复效果较差，微生物修复技术对场地环境的要求较为严格，使用范围较窄。原位反应带修复技术成本低，使用范围广，但使用周期较长。

针对重金属污染地下水区域，如何研发一种对地层结构扰动小，可操作性强、处理效果好，修复周期短的修复剂是要解决的关键问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中地下水修复剂修复效果差，修复周期长等的缺陷，为了实现上述目的，本发明提供一种地下水复合重金属污染修复剂、包括该修复剂的制备方法及应用。

本发明的第一方面提供一种地下水复合重金属污染修复剂，该修复剂包括以下重量份数的组分：蒙脱石粘土40-60份，浮石30-40份，聚烯烃树脂20-30份，活性炭15-25份，羟乙基纤维素1-5份，聚乙烯醇3-10份；所述修复剂还任选包括重量份数为3-10份的硫氢化钠和/或2-5份的氯化钠。

根据本发明，优选地，所述聚烯烃树脂的粒度为150-200目，所述蒙脱石粘土、所述浮石和所述活性炭的粒度为50-200目。

根据本发明，优选地，所述聚烯烃树脂为聚丙烯树脂。

本发明中采用了蒙脱石粘土、浮石、聚烯烃树脂和活性炭等材料，这些材料在提高重金属离子的吸附作用能力上具有协同作用的效果。

本发明的第二方面提供所述地下水复合重金属污染修复剂的制备方法，所述制备方法包括：

(1)将所述聚乙烯醇溶解于水中，制得聚乙烯醇溶液；

(2)将所述蒙脱石粘土和所述活性炭加入水中，经超声处理制得混合物；

(3)将所述聚乙烯醇溶液与所述混合物混合，超声处理后保温于60-90℃，再冷却、离心分离制得复合材料I；

(4)将所述羟乙基纤维素溶于水中制得羟乙基纤维素溶液，加入所述聚烯烃树脂，超声分散并干燥后制得复合材料II；