本发明专利技术公开了一种用于受有机物污染地下水体原位修复的多功能缓释修复剂，应用于可渗透反应墙（PCR）地下水修复技术，属于地下水修复技术领域。该修复剂主要成分为过氧化钙、粘土、铁盐、环糊精和黏合剂，以一定的比例制成内外两层结构的缓释球。内层是为自然水体中微生物提供生长繁殖所需的氧气，外层作用是降解地下水中有机污染物。本发明专利技术的缓释修复剂主要有如下几大功能：(1)吸附地下水体中有机污染物，重金属，减少污染的扩散和污染物在水体中的浓度；(2)促进有机污染物的氧化，降低其毒性，提高可生化性；(3)为微生物提供氧气，促进土著微生物快速增长，彻底降解水体中污染物。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及受有机物污染的地下水体原位修复技术，具体的说是涉及一种具有吸附，氧化地下水有机物，并提高水体溶解氧的多功能缓释修复剂及其制备方法。
技术介绍
地下水作为人类宝贵的淡水资源，随着现代社会工业化进程的不断发展，出现了不同程度的污染问题，产生的各类污染物先经过地表水，土壤等环境介质，通过渗透作用和地下水补给污染地下水环境。从上个世纪60年代开始，地下水污染逐渐加剧，于是地下水的修复技术也随之发展起来由此产生的。目前对污染的地下水修复技术主要分为异位修复技术和原位修复技术。异位修复技术是将受污染的地下水抽出至地表再进行处理的技术。该技术在短期内处理量大、处理效率较高，但长期应用普遍存在着污染物浓度拖尾、反弹等现象，最终降低了处理效率，增加处理成本。原位修复技术便以其修复彻底、处理污染物种类多、时间相对较短、成本相对低廉等优势在地下水污染修复领域崭露头角，到今天得到了广泛应用。目前应用于地下水有机污染物修复的主流技术是可渗透性反应墙技术，该技术具有操作简便、运行和维修费用低的优点、反应介质能够长时间持续原位处理、对人类活动及生态环境扰动较小，具有广阔的应用前景。过氧化钙由于具有环境友好释氧效率高，价格便宜等特点而作为常用的释氧修复剂被广泛地应用于土壤，地表水，沉积物修复过程中。过氧化钙也是同时具有释氧功能和氧化功能的化合物。专利技术人通过缓释技术和核壳结构将过氧化钙的这两种功能同时呈现在一种产品内，并通过添加具有吸附污染物功能的环糊精和催化剂铁盐来优化氧化污染物的过程，实现了集吸附、氧化、释氧三大功能的缓释修复剂。该材料应用于可渗透性反应墙充当核心填充物。当地下水流经可渗透性反应墙时，其中的有机污染物迅速被修复剂中环糊精吸附或被联合氧化促进有机污染物的氧化，降低其毒性，提高可生化性；在去除污染物的同时，该材料也在缓慢释放氧气，改善地下水中低溶氧的环境，为微生物提供氧气，促进土著微生物快速增长，彻底降解水体中污染物。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有技术的不足，在修复受有机物污染地下水的过程中，提供一种能够同时去除有机污染物，改善地下水低溶氧环境的新型多功能缓释材料。技术方案：本专利技术所述的一种应用于受有机物污染地下水原位修复的多功能缓释修复剂，是由内外两层组成：内层是缓释氧层，主要成分为过氧化钙，黏合剂，粘土，其各组分质量百分比依次为40%-50%、2%-5%、45%-58%；外层是氧化层，主要成分为过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精，其各组分质量百分比依次为60%-80%、0.5%-1%、2%-5%、14%-37.5%。所述的黏合剂是指乙基纤维素、羟乙基纤维素、醋酸纤维素、壳聚糖的一种或几种，所述的铁盐是指硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁的一种或几种；修复剂内层和外两层的质量百分数分别为60%-80%、20%-40%。本专利技术所述的一种应用于受有机物污染地下水体原位修复的多功能缓释修复剂的制备方法，包括如下步骤：(1)将过氧化钙、粘土、黏合剂混合搅拌均匀，用在55-65℃下，将无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿，将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为5-60mm的球状颗粒即为修复剂的内层；(2)将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精以一定质量比例投加到无水乙醇中，制成质量分数为50%（w/w）的混合物，用喷淋器将其喷淋在已经制得的修复剂的内层表面，当内层完全被覆盖之后并且内层和外层的质量百分数分别为60%-80%和20%-40%时，取出将制得的固体修复剂在60-85℃，在氮气的保护下干燥，并回收乙醇。所述的多功能缓释修复剂的应用方法，其特征在于，根据地下水污染的程度、水体流速以及污染物的种类，调整多功能缓释修复剂中各组分比，外形尺寸以及投加量，使修复剂中过氧化钙、铁盐、环糊精联合发生作用，吸附并氧化水体中污染物，并控制氧气释放使之最大限度别土著微生物所利用，刺激作用下促进微生物的生长。下面结合具体实施例对本专利技术作进一步描写，但本专利技术的保护范围并不仅限于此。实施例1（1）将过氧化钙、黏合剂、粘土按质量百分数50%、48%、2%混合搅拌均匀，用在60℃下，无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿。将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为10mm的球状颗粒即为修复剂的内层。（2）将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精按质量百分数80%、1%、2%、17%到无水乙醇中，制成质量分数为50%（w/w）的混合物，用喷淋器将其喷淋在已经制得的修复剂的内层表面，得到内层和外层的质量百分数分别为60%和40%的修复剂。将制得的固体修复剂在60℃，在氮气的保护下干燥，并回收乙醇。将得到的修复剂1g置于1L的20mg/L双酚A无氧溶液中，置于室温为15℃的避光环境中并不断搅拌，定期取样测定双酚A浓度和溶解氧浓度，一天内的双酚A去除率为92.2%，溶解氧浓度从0mg/L升高至8mg/L。实施例2（1）将过氧化钙、黏合剂、粘土按质量百分数40%、55%、5%混合搅拌均匀，用在60℃下，无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿。将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为10mm的球状颗粒即为修复剂的内层。（2）将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精按质量百分数60%、1%、、5%、34%到无水乙醇中，制成质量分数为50%（w/w）的混合物，用喷淋器将其喷淋在已经制得的修复剂的内层表面，得到内层和外层的质量百分数分别为60%和40%的修复剂。最后将制得的固体修复剂在60℃，在氮气的保护下干燥，并回收乙醇。将得到的修复剂1g置于1L的20mg/L双酚A无氧溶液中，置于室温为15℃的避光环境中并不断搅拌，定期取样测定双酚A浓度和溶解氧浓度，一天内的双酚A去除率为90.2%，溶解氧浓度从0mg/L升高至3mg/L。实施例3（1）将过氧化钙、黏合剂、粘土按质量百分数45%、52%、3%混合搅拌均匀，用在60℃下，无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿。将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为10mm的球状颗粒即为修复剂的内层。（2）将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精按质量百分数70%、1%、、3%、26%到无水乙醇中，制成质量分数为50%（w/w）的混合物，用喷淋器将其喷淋在已经制得的修复剂的内层表面，得到内层和外层的质量百分数分别为60%和40%的修复剂。最后将制得的固体修复剂在60℃，在氮气的保护下干燥，并回收乙醇。将得到的修复剂1g置于1L的20mg/L硝基苯无氧溶液中，置于室温为15℃的避光环境中并不断搅拌，定期取样测定双酚A浓度和溶解氧浓度，一天内的双酚A去除率为89.2%，溶解氧浓度从0mg/L升高至5mg/L。实施例4（1）将过氧化钙、黏合剂、粘土按质量百分数45%、52%、3%混合搅拌均匀，用在60℃下，无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿。将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为10mm的球状颗粒即为修复剂的内层。（2）将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精按质量百分数70%、1%、、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种应用于受有机物污染地下水原位修复的多功能缓释修复剂，是由内外两层组成：内层是缓释氧层，主要成分为过氧化钙，黏合剂，粘土，其各组分质量百分比依次为40%‑50%、2%‑5%、45%‑58%；外层是氧化层，主要成分为过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精，其各组分质量百分比依次为60%‑80%、0.5%‑1%、2%‑5%、14%‑37.5%；所述的黏合剂是指乙基纤维素、羟乙基纤维素、醋酸纤维素、壳聚糖的一种或几种，所述的铁盐是指硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁的一种或几种；修复剂内层和外两层的质量百分数分别为60%‑80%和20%‑40%。
【技术特征摘要】
1.一种应用于受有机物污染地下水原位修复的多功能缓释修复剂，是由内外两层组成：内层是缓释氧层，主要成分为过氧化钙，黏合剂，粘土，其各组分质量百分比依次为40%-50%、2%-5%、45%-58%；外层是氧化层，主要成分为过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精，其各组分质量百分比依次为60%-80%、0.5%-1%、2%-5%、14%-37.5%；所述的黏合剂是指乙基纤维素、羟乙基纤维素、醋酸纤维素、壳聚糖的一种或几种，所述的铁盐是指硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁的一种或几种；修复剂内层和外两层的质量百分数分别为60%-80%和20%-40%。
2.根据权利要求1所述的多功能缓释修复剂的制备方法，其特征在于，它按如下步骤进行：(1)将过氧化钙、粘土、黏合剂混合搅拌均匀，用在55-65℃下，将无水乙醇逐滴滴入，并不断搅拌，直至固体全部被润湿，将得到的混合物通过造粒机造粒，得到直径为5-60mm的球状颗粒即为修复剂的内层；(2)将过氧化钙、铁盐、黏合剂、环糊精以一定质量比例投加到...
【专利技术属性】
技术研发人员：周彦波，方兴斌，胡永花，陈珂，王腾澔，鲁军，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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