专利名称：一种用于地下水原位化学修复的缓释型高锰酸钾氧化剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种受污染地下水的原位治理，尤其是有机污染物原位氧化降解的缓释型氧化剂及其制备方法。
背景技术：
近年来，现代工业社会日益发达的同时，进入土壤中的污染物亦日益增多。而且， 土壤和地下水相互作用，相互影响。土壤一旦受到污染，会直接影响农作物，污染物还会对地表水和地下水形成二次污染，并通过饮用水或土壤植物系统，经由食物链进入人体，直接危及人体健康，对社会、经济发展和生态环境有着无法估量的影响。因此，地下水的污染问题受到了越来越多的关注。
污染土壤和地下水修复通常可采用异位修复和原位修复两种操作方式。异位修复需要挖掘土壤，使得工程设施较多、费用较高，且易破坏土壤的结构性质，一般只适用于污染区受污面积较小时或实验室模拟实验中。而原位修复操作简单，对环境的破坏较小。 因此，原位修复在目前来说是研究污染土壤和地下水修复的热点问题。针对土壤和地下水污染的现状，人们已经对原位修复开发了多种修复技术，包括生物修复、植物修复和化学修复等。生物修复法中的微生物，在土壤中的迁移性差，易受污染物的毒性效应的抑制，且运行周期缓慢，易对修复环境带来次生污染；植物修复中超积累植物对污染物的吸收和积累极为缓慢，修复往往需要几个生长季节，运行周期较生物修复还要缓慢；与前两者相比较，化学修复具有所需周期短、见效快、成本低和处理效果好等优点。故原位化学修复技术 ISCO(in situ chemical oxidation)正在发展成为土壤和地下水污染原位修复的新技术。
ISCO采用的氧化剂包括高锰酸盐(KMnO4)、！7enton试剂、O3、二氧化氯[11]和双氧水等。自从上世纪90年代初，利用KMnO4对地下水的化学原位修复技术(ISCO)得到了广泛重视。由于其高效、低价，不受离子强度和PH值影响，并且由于产物的生成，可以有自催化氧化有机物的特性。但其也有不足之处，首先，KMnO4注射至地下后迅速与污染物反应，不宜长期发挥作用，并且过量投加会有毒性及二次污染风险，投量不足又会导致污染物去除效率低；其次，MnO2沉淀与(X)2气体的生成使多孔介质的渗透性降低；最后，MnO2沉淀在较高饱和重质非水相流体(DNAPL)周围，使得MnO4-扩散到有机污染物的高浓度区的效率降低。 因此，近几年国外有研究者将KMnO4与作为承载体的树脂在圆柱模具中混合，室温下成型， 制备得到的缓释型KMnO4 (CRP)可以释放Μη04_达数年之久。Lee等在大型沙箱试验中，将以树脂为承载体的缓释型KMnO4圆柱插入到可渗透反应墙(PRB)中，对流经的地下水进行三氯乙烯(TCE)的去除，经过3层PRB后，初始浓度分别为87 μ g/L和172 μ g/L的TCE降解率高达74%和65%，有非常好的应用前景。
综上可以看出，缓释型KMnO4的制备与应用目前尚处于初始阶段，现有技术采用的承载体价格昂贵，不利于工程应用。发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，提供一种以石蜡作为廉价承载体的一种用于地下水原位化学修复的缓释型KMnO4氧化剂。
本发明的另一目的是提供一种用于地下水原位化学修复的缓释型KMnO4氧化剂的制备方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的
将KMnO4分散至熔融状态的石蜡中，而后于模具中冷却凝固，制成特定形状的缓释型KMnO4氧化剂，以此来达到缓释型KMnO4氧化剂缓释的目的。KMnO4颗粒均勻地包覆于石蜡内部，当缓释型KMnO4氧化剂与地下水接触时，石蜡内部KMnO4在一定的速率下向地下水中释放，随后氧化地下水中的有机污染物，释放完成后可将剩余石蜡从地下取出。
缓释型KMnO4氧化剂，主要成分质量百分比为
KMnO40. 8-2. 2%
石蜡97. 8-99. 2%
所述的石蜡为切片石蜡，熔点M-56 ；
缓释型KMnO4氧化剂的制备方法包括以下顺序和步骤
a、采用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10 μ m ；
b、将盛有切片石蜡的容器放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；
C、将破碎完成的KMnO4颗粒以质量比为1 20_1 80加入到熔融态的石蜡中， 同时对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的容器置于70°C的水浴；
d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4. 8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
有益效果本发明选择石蜡作为KMnO4的承载体，易于将KMnO4分散于其中，价格低廉，方便回收。缓释型KMnO4氧化剂既达到了对受污染的地下水进行原位化学修复的目的， 同时避免了 KMnO4 —次性投加过量而损失，或投加不足效果差，以及副产物MnO2对地下环境的影响。
具体实施例方式
下面结合实施例作进一步的详细说明
缓释型KMnO4氧化剂，主要成分质量百分比为
KMnO40. 8-2. 2%
石蜡97. 8-99. 2%
a、采用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10 μ m ；
b、将盛有切片石蜡的容器放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；
C、将破碎完成的KMnO4颗粒以质量比为1 20_1 80加入到熔融态的石蜡中， 同时对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的容器置于70°C的水浴；
d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4. 8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
实施例1
a、采用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10 μ m ；
b、将盛有切片石蜡的容器放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；4
C、将破碎完成的KMnO4颗粒Ig加入到20g熔融态的石蜡中，同时对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的容器置于70°C的水浴；
d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4. 8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
实施例2
a、采用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10 μ m ；
b、将盛有切片石蜡的容器放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；
C、将破碎完成的KMnO4颗粒Ig加入到35g熔融态的石蜡中，同时对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的容器置于70°C的水浴；
d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4. 8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
实施例3
a、采用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10 μ m ；
b、将盛有切片石蜡的烧杯放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；
C、将破碎完成的KMnO4颗粒Ig加入到80g熔融态的石蜡中，同时对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的烧杯置于70°C的水浴；
d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4. 8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
权利要求
1.一种用于地下水原位化学修复的缓释型高锰酸钾氧化剂，其特征在于，主要成分质量百分比包括KMnO40. 8-2. 2%石蜡97.8-99.2%。
2.按照权利要求1所述的缓释型高锰酸钾氧化剂，其特征在于，所述的石蜡为切片石蜡，熔点54-560C ο
3.按照权利要求1所述的缓释型高锰酸钾氧化剂的制备方法，其特征在于，包括以下顺序和步骤a、用高速万能粉碎机将KMnO4颗粒破碎至粒径为10μ m ；b、将盛有切片石蜡的容器放入70°C的水浴中，待石蜡熔融；c、将破碎后的KMnO4颗粒按质量比为1 20-80加入到熔融态的石蜡中，之后对混合物进行超声处理10分钟，此期间保持盛有石蜡的容器置于70°C的水浴；d、将熔融态的混合物倒入模具中，模具内部形状为直径11mm，高为4.8mm的圆柱形，待熔融态的混合物冷却凝固后从模具中取出，即得到缓释型KMnO4氧化剂。
全文摘要
本发明涉及一种用于地下水原位化学修复的缓释型高锰酸钾氧化剂。是将KMnO4分散至熔融状态的石蜡中，而后于模具中冷却凝固，制成不同形状的缓释型KMnO4氧化剂，以此来达到缓释型KMnO4氧化剂缓释的目的。KMnO4颗粒均匀地包覆于石蜡内部，当缓释型KMnO4氧化剂与地下水接触时，石蜡内部KMnO4在一定的速率下向地下水中释放，随后氧化地下水中的有机污染物，释放完成后可将剩余石蜡从地下取出。本发明选择石蜡作为KMnO4的承载体，易于将KMnO4分散于其中，价格低廉，方便回收。缓释型KMnO4氧化剂既达到了对受污染的地下水进行原位化学修复的目的，同时避免了KMnO4一次性投加过量而损失，或投加不足效果差，以及副产物MnO2对地下环境的影响。
文档编号C01G45/12GK102491425SQ201110385920
公开日2012年6月13日 申请日期2011年11月29日 优先权日2011年11月29日
发明者周丹丹, 张建宾, 王艳龙, 王金, 董双石 申请人:吉林大学