适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂及污染治理方法技术

本发明专利技术涉及适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂及污染治理方法。所述试剂包括试剂A和试剂B,所述试剂A为七水硫酸亚铁和柠檬酸的混合水溶液，溶液中含有源自七水硫酸亚铁的Fe

Fenton reagent and pollution control method for organic pollution control of alkaline soil

【技术实现步骤摘要】
适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂及污染治理方法
本专利技术涉及适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂以及采用这种芬顿试剂进行碱性土壤有机污染治理的方法。
技术介绍
污染场地已经成为世界范围内普遍关注的环境问题，根据近年来我国环保、国土、水利等相关部门开展的污染调查、监测表明，我国土壤、地下水的污染比较严重。废水的排放、工业废渣和城市垃圾填埋场的泄漏，石油和化工原料的传输管线、储存罐的破损，农药和化肥的过量施加等都可能造成土壤和地下水的污染。尤其是我国东北地区，是我国的老工业生产基地，在发展一批优势产业和举足轻重骨干企业的同时，由于设备老化、年久失修、不当操作、监管不力等因素，突发偶然污染环境事件也时有发生。此外，东北的西部地区土地盐碱化等问题较为严重，土壤生态系统较为脆弱，已列入《土壤污染防止行动计划》，亟需进行防控、治理与修复。传统的芬顿氧化技术是由亚铁离子与过氧化氢组成的体系，它能生成强氧化性的羟基自由基，在水溶液中与难降解的有机污染物(尤其是苯系物)生成有机自由基使之结构破坏，最终氧化分解，处理效率高，且时间短。但由于产生的羟基自由基存在时间短，芬顿氧化土壤中有机污染物的有效时间就很短；同时芬顿试剂在酸性条件下才能发挥作用。因此如何在碱性的有机污染土壤中采用该种处理技术，并延长中间产物羟基自由基的有效利用时间，成为我们当前要解决的问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂及污染治理方法，以使芬顿氧化法适应于碱性土壤，有效地去除碱性土壤中的相应有机污染。本专利技术的技术方案是：适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂，其包括：试剂A和试剂B,所述试剂A为七水硫酸亚铁和柠檬酸的混合水溶液，溶液中含有源自七水硫酸亚铁的Fe2+，所述试剂B为双氧水、柠檬酸和柠檬酸钠的混合水溶液。由此，试剂A和试剂B混在一起后具有强氧化作用，发生芬顿氧化反应。所述试剂A中七水硫酸亚铁和柠檬酸的质量比可以为95～115:240～270，优选100～110:250～260，进一步优选105:256。所述试剂A的制备方法可以为：将用于制备试剂A的七水硫酸亚铁和柠檬酸溶解于水中，形成缓冲剂A原液，溶解的用水量依据实际需要确定，应保证充分溶解，形成均匀溶液，又避免用水过多，以减小容器，便于作业及溶液存放。将缓冲剂A原液用水稀释，就形成试剂A，稀释的用水量亦根据实际情况，保证实际使用时的液体用量。例如，用于土壤污染治理时，应保证各试剂浸透全部土壤，并基本上保证各处的均匀性，同时，也应避免液体过多，避免所施加的试剂总量超出土壤的容纳能力而流出或以形成底部集液。1m3试剂A中所含七水硫酸亚铁(即制备时的用量)可以为9.5～11.5kg，优选10～11kg，进一步优选10.5kg。1m3试剂A中所含柠檬酸为24～27kg，优选25～26kg，进一步优选25.6kg。所述试剂B中柠檬酸、柠檬酸钠和双氧水的配比可以为：480～500g:620～640g:105～125L,优选485～495g:625～635g:110～120L，进一步优选490g:630g:115L，其中双氧水量按浓度(质量百分比)为27.5％的双氧水计算，当采用其他浓度的双氧水(包括纯过氧化氢)作为原料时，其用量可以根据上述27.5％的双氧水按等量的过氧化氢进行折算。所述试剂B的制备方法可以为：将用于制备试剂B的柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，形成缓冲剂B原液，将用于制备缓冲剂B的双氧水在用水稀释或不用水稀释的情况下，与缓冲剂B原液混合均匀，形成试剂B，是否对双氧水进行稀释根据所用双氧水浓度及操作上的便利和要求，通常情况下应进行稀释，可以参照本说明书记载的各实施例的稀释方式。1m3的试剂B中所含柠檬酸可以为480～500g，优选485～495g，进一步优选490g。1m3的试剂B中所含柠檬酸钠可以为620～640g，优选625～635g，进一步优选630g。1m3的试剂B中所含双氧水为105～125L(按浓度为27.5％计算)，优选110～120L，进一步优选115L。试剂A和试剂B在使用前应不混合，以保证使用时的氧化能力。适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿氧化方法，使用本专利技术的任意一种所述的芬顿试剂，在加水稀释或不加水稀释的情况，先向土壤施加试剂A，经过一段时间后，再向土壤施加试剂B。可以根据土壤对溶液的容纳能力和溶液在土壤中的渗透能力以及具体施加方式等确定是否需要用水稀释，应保证各试剂浸透全部土壤，并基本上保证各处的均匀性，同时，也应避免液体过多，避免所施加的试剂总量超出土壤的容纳能力而流出或以形成底部集液。可以独立实施这种方法，即仅为对污染物进行芬顿氧化的目的施加各试剂，也可以与其他相关作业一同实施。试剂A和试剂B用量的体积比可以为0.21～0.38。可以将待处理土壤移出原位，堆积在一起，底部设置隔水材料(例如土工布)，侧面设置围挡或者不设置围挡，当不设围挡时，可以将土壤堆积呈锥台形，以保持土堆的稳定。优选将注入管水平单层或多层设置于堆积的土壤内，同层的注入管位于同一高度上，不同层的注入管设置在不同高度上。水平注药井分层铺设，每层间隔0.5m。为保证所注入药剂在水平注药井内能够均匀快速下渗至污染土壤内，在铺设水平通道前，在其底部铺设复合水工排水网。此外，为使水平注药井上的注药孔不被土壤堵塞，在其外部包裹土工布。所述注入管的侧壁设有设置有注液通孔，通过注入管向土壤内注入所要施加的试剂。当设有多层注入管时，优选采用由下至上逐层注入的方式施加试剂，在同一层的两种试剂都注入完毕后，再在上一层注入试剂。可以在土壤原位进行试剂的施加，例如在土壤原位采用地面施加和/或通过伸延至土壤内的立式通道施加的方式施加各试剂。地面施加方式可以为施加于(例如，浇灌或喷洒)地面后渗入土壤内。所述立式通道可以为注入管或土壤上的孔，通过立式通道的施加方式为压力注入。施加试剂A和/或试剂B后，根据实际需要或操作上的可能性或便利，可以进行地面覆盖，也可以不进行地面覆盖。覆盖物可以为土工布和塑料膜等任何能够避免或减少试剂和水挥发/蒸发的布状物，以减少试剂成分的挥发。对于同一作业地块，优选在试剂A在待处理土壤内渗透完成后，再施加试剂B，以使得试剂A和试剂B能够基本上均匀分布于各处，避免部分区域没有试剂或试剂在部分区域过度集中。试剂的用量可以依据实际需要，例如，污染物种类、浓度以及处理要求，以达到所需的处理效果。可以理解的是，只要污染物进行了芬顿氧化，无论试剂用量多少，总会消除一定的污染物。本专利技术的有益效果是：由于芬顿试剂中的Fe2+和H2O2分别在相应缓冲剂/稳定剂的保护下分两阶段注入，且第一阶段试剂A的注入能有效改善碱性土壤的酸碱性，改良碱性土壤的环境，使其更适合芬顿氧化试剂的氧化。同时，两阶段注入方式能有效避免Fe2+与H2O2在土壤之外发生反应，增加羟基自由基的有效利用率，使其与土体内的有机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂，其特征在于包括：/n试剂A，为七水硫酸亚铁和柠檬酸的混合水溶液，溶液中含有源自七水硫酸亚铁的Fe

【技术特征摘要】
1.适用于碱性土壤有机污染治理的芬顿试剂，其特征在于包括：
试剂A，为七水硫酸亚铁和柠檬酸的混合水溶液，溶液中含有源自七水硫酸亚铁的Fe2+；
试剂B，为双氧水、柠檬酸和柠檬酸钠的混合水溶液。


2.如权利要求1的所述芬顿试剂，其特征在于所述试剂A中七水硫酸亚铁和柠檬酸的质量比为95～115:240～270，优选100～110:250～260，进一步优选105:256。


3.如权利要求2的所述芬顿试剂，其特征在于所述试剂A的制备方法为：将用于制备试剂A的七水硫酸亚铁和柠檬酸溶解于水中，形成缓冲剂A原液，将缓冲剂A原液用水稀释，形成试剂A，1m3试剂A中所含七水硫酸亚铁为9.5～11.5kg，优选10～11kg，进一步优选10.5kg，所含柠檬酸为24～27kg，优选25～26kg，进一步优选25.6kg。


4.如权利要求1的所述芬顿试剂，其特征在于所述试剂B中柠檬酸、柠檬酸钠和双氧水的配比为：480～500g:620～640g:105～125L,优选485～495g:625～635g:110～120L，进一步优选490g:630g:115L，其中双氧水量按浓度为27.5％的双氧水计算。


5.如权利要求4的所述芬顿试剂，其特征在于所述试剂B的制备方法为：将用于制备试剂B的柠檬酸和柠檬酸钠溶解于水中，形成缓冲剂B原液，将用于制备缓冲剂B的双氧水在用水稀释或不用水稀释的情况下，与缓冲剂B原液混合均匀，形成试剂B，1m3的试剂B中所含柠檬酸为48...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟勇，李璐璐，王文文，王利刚，徐文博，杨慧萍，孙爱丽，金成基，高悦，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，中国昆仑工程有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11