【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土壤修复，具体涉及一种苯污染土壤修复药剂及方法。
技术介绍
1、苯系物(苯、甲苯、乙苯和二甲苯等) 是被广泛应用于化学品合成的化工原料，是应用广泛的有机溶剂，是石油以及石油产品的重要组成成分，其生产量和消费量分别以9.82%和7%的速率逐年递增。在生产使用过程中，由于泄露以及含苯系物废水的排放，使其成为污染土壤和地下水中最主要的有机污染物之一。苯污染场地常用的修复技术包括热脱附、生物修复和化学氧化等，与其他技术相比，化学氧化具有节能、效率高、周期短等优势，是近年来发展迅速的污染场地修复技术之一。常用的化学氧化试剂包括高锰酸盐、fenton或类fenton、臭氧和过硫酸盐等，这些氧化试剂具有非常强的氧化势能，并且部分药剂持续作用时间较长。
2、其中，过硫酸盐是化学氧化修复技术中最被广泛采用的氧化剂之一。过硫酸盐对于污染物的适用范围广，ph适宜性稳定性好，半衰期长，而且相比于高锰酸盐，其不易与土壤中有机质等发生副反应，在处理高有机质含量的污染土壤时过硫酸盐是更佳的选择。
3、过硫酸盐在常温条件下较稳定，对有机物的降解效果一般。而在光、热、过渡金属、氧化剂等活化因子作用下，过硫酸盐会产生新的活性物质硫酸根自由基（），其氧化还原电位e0=2.60 v，远超过硫酸盐本身。光活化的方式只适用于透光性好的环境，对于土壤效果不甚理想。热活化成本高，操作不便。fe2+可以活化过硫酸钠产生氧化性更强的，但过量的fe2+会消除自由基，从而降低过硫酸钠的利用率，所以当采用fe2+活化过硫酸钠时必须严格控制亚铁盐量。
技术实现思路
1、专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种能够高效去除土壤中苯系污染物的土壤修复剂。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种苯污染土壤修复药剂，由过硫酸盐、过氧化钙、活化剂和螯合剂组成；所述的过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为20：（4~20）。
4、进一步地，所述的活化剂和螯合剂的摩尔比为1:1，活化剂和螯合剂二者的总用量按照与过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为（1~4）：20：（4~20）计算。
5、优选地，所述的过硫酸盐、过氧化钙和活化剂-螯合剂的摩尔比为20：4~8：（2~4），更优选为20:4:4。
6、进一步地，所述的活化剂为可溶性亚铁盐。
7、优选地，所述螯合剂为柠檬酸盐。
8、优选地，所述的过硫酸盐为过硫酸钠。
9、优选地，所述的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁。
10、优选地，所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠（tcd）。
11、进一步地，本专利技术还提供采用上述药剂修复苯污染土壤的方法，包括如下步骤：
12、（1）采集苯污染土壤，控制其含水率在20~40 wt%；
13、（2）将采集的苯污染土壤进行搅拌混合均匀后，测定土壤中苯的浓度c；
14、（3）按照待处理的苯污染土壤重量g，计算出土壤修复药剂中过硫酸盐使用量t；
15、，
16、t= 238×sod×g×10-3，
17、其中，g：待处理的苯污染土壤重量，kg；
18、sod：氧化剂的需求量，mol/kg；
19、smr：氧化剂/苯污染物的化学摩尔比，mol/mol； （假设土壤中苯污染物完全被过硫酸盐氧化为二氧化碳和水，得到s2o82-：c6h6的化学计量摩尔比为7.5:1）；
20、c：被处理的土壤中苯污染物的浓度，mg/kg；
21、m：苯污染物的摩尔质量，g/mol； 代表物质的分子量；
22、t：土壤修复药剂中过硫酸盐使用量，kg；
23、（4）根据步骤（3）计算的过硫酸盐使用量，配置土壤修复药剂，然后与水配制成溶液；
24、（5）将步骤（4）配置得到的溶液与待处理的苯污染土壤搅拌混合，反应24h以上即可。
25、进一步地，步骤（4）中，最佳投加摩尔配比为过硫酸盐：过氧化钙：活化剂：螯合剂为5:1:1:1，优选过硫酸盐为过硫酸钠，活化剂为硫酸亚铁，螯合剂为柠檬酸钠（tcd）。
26、进一步地，步骤（5）中，反应的温度控制在常温；搅拌均匀即可。
27、有益效果
28、（1）本专利技术将cao2与过硫酸盐联合使用，同时采用硫酸亚铁活化和柠檬酸钠（tcd）螯合。一方面，cao2可作为过硫酸盐的活化剂，通过形成多自由基（so4-·，·oh），大大增强体系的氧化性。另一方面，cao2溶于水产生h2o2，直接氧化污染物或者在金属离子的催化下产生·oh以强化污染物的降解； fe2+是很好的过硫酸盐活化剂，且在活化过程中产生的h+促进了cao2的溶解，同时，加入螯合剂柠檬酸钠，可与铁离子形成螯合物，螯合物状态下的铁可避免高ph的条件下的沉淀析出，通过多方面协同作用使原来污染土壤中难以被降解的苯得到有效降解。
29、（2）相比单独使用过氧化钙和过硫酸钠，本专利技术采用采用硫酸亚铁活化和柠檬酸钠（tcd）螯合体系，能够进一步提升对苯系污染物的去除效果，发挥相互协同增效的作用。
30、（3）本专利技术制备方法简单易行，充分发挥双氧化体系的协同作用，通过原位氧化反应降低土壤中苯污染的浓度，具有良好的效果，并且在实际土壤修复工程中根据污染土壤方量配置药剂，易于实施操作。
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1.一种苯污染土壤修复药剂，其特征在于，由过硫酸盐、过氧化钙、活化剂和螯合剂组成；所述的过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为20：（4~20）。
2.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的活化剂和螯合剂的摩尔比为1:1，活化剂和螯合剂二者的总用量按照与过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为（1~4）：20：（4~20）计算。
3.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的活化剂为可溶性亚铁盐。
4.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的螯合剂为柠檬酸盐。
5.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的过硫酸盐为过硫酸钠。
6.根据权利要求3所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的可溶性亚铁盐为硫酸亚铁。
7.根据权利要求4所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的柠檬酸盐为柠檬酸钠。
8.采用权利要求1所述的药剂修复苯污染土壤的方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的药剂修复苯污染土壤的方法，其特征在于，步骤
10.根据权利要求8所述的药剂修复苯污染土壤的方法，其特征在于，步骤（5）中，反应的温度控制在常温。
...【技术特征摘要】
1.一种苯污染土壤修复药剂，其特征在于，由过硫酸盐、过氧化钙、活化剂和螯合剂组成；所述的过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为20：（4~20）。
2.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的活化剂和螯合剂的摩尔比为1:1，活化剂和螯合剂二者的总用量按照与过硫酸盐、过氧化钙的摩尔比为（1~4）：20：（4~20）计算。
3.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的活化剂为可溶性亚铁盐。
4.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特征在于，所述的螯合剂为柠檬酸盐。
5.根据权利要求1所述的苯污染土壤修复药剂，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：张宇，谢飞，张帅，顾晨，姜磊娜，王向华，
申请(专利权)人：江苏环保产业技术研究院股份公司，
类型：发明
国别省市：
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