一种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，包括钠型膨润土的制备、钠型膨润土的优化、钠型膨润土的改性和改性膨润土的成型；本发明专利技术高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，制备方法简单经济，制备的修复剂对多类有机污染物具有出色的吸附性，特别是高浓度存在的有机污染物，吸附可靠、性质稳定、环境友好，是一种经济、实用价值较高的修复剂，特别适用于高浓度、复合型有机污染的治理与修复，如严重有机污染土壤、有机废水、垃圾填埋场有机渗滤液等的治理或修复。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机物污染环境修复领域，尤其是涉及一种高浓度复合型有机污染修 复剂的制备方法。
技术介绍
社会经济的生产、生活活动均会造成不同程度的污染物的产生与排放，对生态环 境造成危害与负担。目前，全国范围内的有机污染形势仍然十分严峻，有机污染覆盖了所有 环境介质：国土资源部和环保部于2014年4月17日发布的全国土壤污染状况调查公告显 示全国16. 1%的土壤遭受到不同程度的污染，其中的有机污染物以有机氯农药和多环芳烃 为主；虽然国家规定含有各种有机污染物的生产废水，虽经过处理后才排入环境水体，但水 体污染仍十分严重，污染事件频繁发生；有机溶剂的挥发在以化工行业为主的生产活动中 不可避免，而室内环境的挥发性有机物（VOCs)污染同样困扰着人们的健康。 尽管环境、材料领域的科技进步形成了不少有机废水、废气的治理技术，并提供了 人们一些容易获得的吸附材料（如活性炭、沸石等），但是由于各种环境介质中有机污染的 复杂性一一污染物浓度高低差异大（污染程度不一）、污染物种类单一或复合（污染类型多 样），现有的有机污染治理技术或材料远远不能满足土壤或天然水体中有机污染治理或者 修复的需求。然而，解决这一矛盾的关键仍是在于通过不断的技术研发，得到更多更好的技 术手段或材料以适应不同环境介质中复杂多样的有机污染物的治理与修复。 天然粘土矿物主要为硅氧或铝氧矿物结构，层状分布，矿物层表面的硅氧烷具有 极强的疏水性，但由于风化过程中矿物结构中的硅或铝原子被低正电荷的镁、铁原子所取 代，导致层状结构中常带有永久负电荷，为了平衡电荷，粘土矿物通常会吸附土壤中以水合 形式存在的Na +、K+和Ca 2+，而水合层的存在掩蔽了疏水性极强的硅氧烷表面对中性有机物 出色的吸附能力。若能找到合适的物质交换粘土矿物表面被静电吸附的金属阳离子，在除 去表面存在的水合层的同时形成有机层，不仅可以利用粘土矿物层表面疏水性极强的硅氧 烷吸附中性有机物，而且在粘土矿物表面新生成的有机层也可以通过"疏水-疏水"作用提 供对有机物出色的吸附性能和充沛的吸附容量，从而可用于去除废水中有机物、构筑垃圾 填埋场防渗层、处理有机渗滤液、修复有机物污染土壤等，满足复杂多样的有机污染物治理 或修复需求；同时，粘土矿物的天然性和廉价性保证了以其为基体的吸附（修复）材料具有 环境友好性和经济性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服克服天然粘土矿物由于风化过程形成水合层而 导致吸附环境中有机污染物的能力降低的缺陷，提供一种高浓度复合型有机污染修复剂的 制备方法。 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案： -种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，包括以下步骤： a.钠型膨润土的制备 将天然膨润土加入到过量的氯化钠溶液中，室温下机械或磁力搅拌12~36小时， 优选的，搅拌时间为24小时，然后进行固液离心分离，用与氯化钠溶液等体积量的去离子 水冲洗膨润土，连续3~5次，一般冲洗4次； b?钠型膨润土的优化 向步骤a得到的钠型膨润土中加入与步骤a中氯化钠溶液等体积量的去离子水， 通过湿沉降法分离去除粒径> 2 y m的膨润土，离心分离上层悬浮液并去除上清液，得到优 化后的粒径< 2 ixm的钠型膨润土； c?钠型膨润土的改性 向步骤b得到的钠型膨润土中加入过量高分子量的溴化季铵盐溶液，室温下机械 或磁力搅拌12~24小时，优选的搅拌时间为18小时，固液离心分离后，用与步骤a中氯化 钠溶液等体积量的去离子水冲洗改性后的膨润土，连续3~5次，一般冲洗4次；所述的高 分子量的溴化季铵盐为碳原子数大于或等于16的溴化季铵盐；高分子量溴化季铵盐可以 为四丁基溴化季铵盐、三丁基一戊基溴化季铵盐、二丁基二戊基溴化季铵盐、一丁基三戊基 溴化季铵盐、四戊基溴化季铵盐、三戊基一己基溴化季铵盐、二戊基二己基溴化季铵盐、一 戊基三己基溴化季铵盐和四己基溴化季铵盐中的一种或几种； d.改性膨润土的成型 将步骤c得到的改性膨润土快速冷冻（一 20°C ) 10~20小时，一般可冷冻15小 时，之后再冷冻干燥24~48小时，优选的干燥时间为36小时，所得干燥粉末即为成型后的 高浓度复合型有机污染修复剂。 进一步地，所述步骤a、步骤c中的搅拌方式均为机械搅拌。 本专利技术的有益效果为： (1)寻找到了合适的有机阳离子，通过离子交换替换了膨润土粘土矿物表面静电 吸附的金属阳离子并形成了有机层，实现了利用膨润土粘土矿物表面疏水性极强的硅氧烷 以及矿物表面新生成有机层的"疏水-疏水"作用同时吸附去除多种高浓度有机污染物； (2)制备得到了一种特别适用于高浓度、复合型有机污染条件下的污染治理与修 复材料，一般为有机污染物在污染环境介质中的质量浓度高于1 %，丰富了治理与修复有机 污染的技术手段和材料，有助于满足不同环境介质中复杂多样的有机污染物的治理与修复 需求； (3)修复剂的制备方法简单，修复剂对多类有机污染物（特别是高浓度存在的有 机污染物）具有出色的吸附性能，性质稳定、环境友好，可用于严重有机污染土壤、有机废 水、垃圾填埋场有机渗滤液等的治理或修复。 本专利技术，制备的修复剂对多类有机 污染物具有出色的吸附性，特别是高浓度存在的有机污染物，吸附可靠、性质稳定、环境友 好，制备方法简单经济，是一种经济、实用价值较高的修复剂，特别适用于高浓度、复合型有 机污染的治理与修复，如严重有机污染土壤、有机废水、垃圾填埋场有机渗滤液等的治理或 修复，是对现有有机污染修复治理技术手段与材料一个很好的补充。【附图说明】 附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实 施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中： 图1是本专利技术修复剂制备方法的机理示意图； 图2是本专利技术所制备的修复剂对有机污染物吸附效果的实验结果图。【具体实施方式】 以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实 施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。 实施例1 -种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，包括以下步骤： a.钠型膨润土的制备 将天然膨润土加入到过量的氯化钠溶液中，室温下磁力搅拌12小时，固液离心分 离后，用与氯化钠溶液等体积量的去离子水冲洗膨润土，连续3次； b?钠型膨润土的优化 向步骤a得到的钠型膨润土中加入与步骤a中氯化钠溶液等体积量的去离子水， 通过湿沉降法分离去除粒径> 2 y m的膨润土，离心分离上层悬浮液并去除上清液，得到优 化后的粒径< 2 ixm的钠型膨润土； c?钠型膨润土的改性 向步骤b得到的钠型膨润土中加入过量的四丁基溴化铵溶液，室温下磁力搅拌 12小时，固液离心分离后，用与步骤a中相同体积的去离子水冲洗改性后的膨润土，连续3 次； d?改性膨润土的成型 将步骤c得到的改性膨润土快速冷冻（一 20°C ) 10小时，之后再冷冻干燥24小 时，所得干燥粉末即为成型后的高浓度复合型有机污染修复剂。 实施例2 -种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，包括以下步骤： a.钠型膨润土的制备 将天然膨润土加入到过量的氯化钠溶液中，室温下机械搅拌36小时，固液离心分 离后，用与氯化钠溶液等体积量的去离子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高浓度复合型有机污染修复剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：a.钠型膨润土的制备将天然膨润土加入到过量的氯化钠溶液中，室温下机械或磁力搅拌12～36小时，固液离心分离后，用与氯化钠溶液等体积量的去离子水冲洗膨润土，连续3～5次；b.钠型膨润土的优化向步骤a得到的钠型膨润土中加入与步骤a中氯化钠溶液等体积量的去离子水，通过湿沉降法分离去除粒径＞2μm的膨润土，离心分离上层悬浮液并去除上清液，得到优化后的粒径≤2μm的钠型膨润土；c.钠型膨润土的改性向步骤b得到的钠型膨润土中加入过量高分子量的溴化季铵盐溶液，室温下机械或磁力搅拌12～24小时，固液离心分离后，用与步骤a中氯化钠溶液等体积量的去离子水冲洗改性后的膨润土，连续3～5次，所述的高分子量的溴化季铵盐为碳原子数大于或等于16的溴化季铵盐；d.改性膨润土的成型将步骤c得到的改性膨润土在－20℃下快速冷冻10～20小时，然后再冷冻干燥24～48小时，所得干燥粉末即为成型后的高浓度复合型有机污染修复剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王大春，薛苗，陈忠，谢卫平，
申请(专利权)人：宜兴市环境监测站，
类型：发明
国别省市：江苏;32