[发明专利]一种基于过氧化钙类芬顿强化技术去除污染底泥难降解有机物的方法及应用

说明书

本发明提供了一种基于过氧化钙类芬顿强化技术去除污染底泥难降解有机物的方法及应用。本发明在基于投加过氧化钙的基础上添加一定比例的Fe²⁺和金属螯合剂草酸形成类芬顿强化体系，产生具有强氧化能力的HO·和O₂^‑·自由基，在优化的反应时间、药剂投加比例、pH和温度强化底泥中残留的难降解有机物的去除。本发明可有效去除黑臭河道污染底泥难降解有机物，具有实际操作简单、适用范围广、去除效率高、经济适用等优点，对强化城市黑臭水体治理具有重要意义。

技术领域

本发明属于环境治理技术领域，提供了一种基于过氧化钙类芬顿强化技术去除污染底泥难降解有机物的方法及应用，尤其涉及化学-CaO₂类芬顿氧化法去除黑臭河道底泥难降解有机物的应用。

背景技术

底泥作为河流生态系统的重要组成分，不仅是污染物主聚集库，而且也是河流污染物循环的中间节。其状况将会直接影响到上覆水质、生境环质量和水态系统健康。当水域受到污染后，进入体的物可以通过吸附、沉淀、络合等物理化学作用附着于泥沙上，在厌氧环境下会逐渐“发黑、臭”，变为黑臭底泥，造成底泥污染。同时，底泥又可与上覆水之间不断进行着物质和能量，交换在一定条件下底泥中的污染物可能会释放重新进入上覆水，是严影响水质状况的内源污染。因此，污染底泥治理是水体污染综合整治的重要组成部分。

目前，治理水体底泥污染的技术从原理上大致可分为物理法、化学法和生物法三大类。物理方法包括底泥疏浚、人工曝气、底泥覆盖；化学法包括底泥化学氧化、底泥固化/稳定化等；生物法包括微生物强化技术、植物修复技术、生物-生态技术以及生态修复技术等。

近年来，底泥污染的原位化学氧化修复技术(In-situ chemical oxidation)因其可高效降解有毒有害污染物的特点而日益受到广泛关注。此技术的实现可通过投加过氧化物与催化剂组成类芬顿体系，生成强氧化的羟基自由基，能与难降解有机物生成有机自由基使之结构破坏，最终实现氧化分解。CaO₂作为一种通用并安全的氧化剂，在潮湿的空气或水中可缓慢释放氧，投加CaO₂可有效改善水体缺氧环境，是现阶段河道底泥治理应用最广泛的药剂之一。同时CaO₂-类芬顿体系可弥补H₂O₂-芬顿氧化法药剂利用率低，成本高等缺点。在基于投加CaO₂的基础上添加Fe²⁺-有机螯合剂进行催化形成的类芬顿体系可强化底泥中难降解有机物的去除，最终实现污染河道底泥和上覆水的净化。

发明内容

鉴于现有技术存在的问题，本发明提供了黑臭河道污染底泥中难降解有机物的去处采用强化过氧化钙类芬顿方法。由于CaO₂在潮湿的空气或水中可缓慢释放氧气和双氧水，是现阶段河道底泥治理应用最广泛的药剂之一，但由于CaO₂不具有较强的氧化性，只能从表观上将黑臭底泥氧化为土黄色，无法去除底泥中残留的难降解有机物(PAH、TPH等)，为底泥二次污染留下隐患。

本发明在基于投加过氧化钙的基础上添加一定比例的Fe²⁺和金属螯合剂草酸形成类芬顿体系，产生具有强氧化能力的HO·和O₂^-·自由基，强化底泥中残留的难降解有机物的去除。本发明综合验证了CaO₂类芬顿氧化技术的作用，分析了反应时间、药剂投加比例、pH和温度等参数对污染底泥难降解有机物去除效果的影响，并进行参数优化，得到最优的降解有机物的方法。

具体地，本发明目的旨在提供一种基强化过氧化钙类芬顿去除污染底泥难降解有机物的方法，包括：

通过在污染底泥中投加一定比例的CaO₂/Fe²⁺/有机螯合剂形成类芬顿体系，以达到去除底泥中难降解有机物的效果。