[发明专利]可降解含氯有机废溶剂的处理剂系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种处理剂系统，且特别涉及一种可有效降解含氯有机废溶剂的处理剂系统。

背景技术

含氯有机废溶剂(Dense Non-Aqueous Phase Liquids，简称为DNAPLs)是常见的地下水污染之一，美国每年斥资数亿元在整治DNAPL废液的地下水污染，中国台湾业界每年也花费数千万在整治污染厂址上，但是仍有许多厂址被归类为技术不可行(Technical Impracticability，TI)，或是整治了数十年还是无法达到法规要求。目前整治DNAPL污染厂址的技术，多是将整治处理剂溶在水中，然后注入地下水，利用抽水泵制造地下水位梯度，将处理剂地毯式的扫过整个污染扩及范围。这样的方法以处理溶于水中的污染物为主，对于油相污染源的去除，仅发生在极小面积的油水界面。而且，水相反应剂容易在地下水中扩散开，或被地下水稀释，或与水中其它非目标污染物反应，使得注入的处理剂往往不到百分之一用在污染物的处理上。此外，由于油相污染源无法被有效处理，因此，一旦处理剂停止注入，则油相的污染源溶解到水中的污染物浓度又会再次上升，导致所谓的“回弹”(bounce back)，此也为目前的环境污染整治技术中最常见的问题。

目前现有的处理剂配方可分为二种：第一种是配方不含油相成分，仅是将零价铁以分散剂分散在水中的配方；第二种是配方含油相成分，多为不含零价铁的生物处理剂。

第一种不含油相成分的处理剂配方，所使用的分散剂又分两类，较常见的是以淀粉类提供空间位阻，防止铁互相靠近，或以聚电解质(polyelectrolytes)物理性吸附在零价铁上，利用分散剂本身的电性排斥，提供铁粉之间的斥力，这类的分散稳定机制容易在注入地下水中之后被破坏，所以这些处理剂虽然已经使用在现场，但使用上一直有分散不稳定导致传输不远的问题。另一类目前是卡内基美隆大学(Carnegie Mellon University)提出的分散剂，是将共聚物(copolymer)化学键结在零价铁表面上，除了分散稳定的机制不会被地下水稀释之外，共聚物中有段亲油性的高分子也有助于让零价铁附着在DNAPL上，然而此处理剂目前仍在实验室测试阶段，尚未有现场示范的案例。

第二种含油相成分的处理剂，大多都是生物处理剂，如EOS处理剂，其为将植物性油脂以界面活性剂乳化，以此注入地下水中，以作为生物复育的碳源，但此类生物处理剂不含零价铁。另一种则是由美国航空暨太空总署(NASA)所提出，他们结合零价铁与油脂，以界面活性剂将油脂与铁乳化做出了以水为基底(base)的乳化纳米铁，简称为乳化纳米零价铁(EZVI，emulsified nano-zero-valent irons)，其中，油脂除了用来提高零价铁滞留在DNAPL的机率，还可以作为微生物的碳源，在化学处理的后期以生物复育处理DNAPL。他们的实验证实EZVI能够将零价铁带入DNAPL内部，但是没有证据显示零价铁进入DNAPL之后仍具有反应性，提供的反应性测试大多进行在大量水中，因此，所观察到的降解极有可能是在水中进行的。目前EZVI有应用到现场的案例，普遍观察到注入点外3-5公尺处可见浮油，而零价铁则是卡在土壤中，分析是当EZVI的乳化系统在进入到地下水之后，因为界面活性剂浓度被地下水稀释，而导致乳化系统的破坏，此时，油水分离，亲水性的铁就跟一般的纳米铁一样，所以EZVI的现场案例非常有限，可能与其药剂稳定性不佳有关。

发明内容

本发明涉及一种处理剂系统，可直接处理油相污染物，而有效降解含氯有机废溶剂(Dense Non-Aqueous Phase Liquids，DNAPLS)。

根据本发明的第一方面，提出一种处理剂系统，包括溶剂系统以及分散在溶剂系统中的亲油性零价铁粉。溶剂系统包括溶剂(solvent)、共溶剂(cosolvent)和水，且共溶剂对溶剂的体积比约为0.5～16，溶剂系统包括含量约为10-30体积百分比(vol％)的水。分散在溶剂系统中的亲油性零价铁粉，其浓度约为0.01g/mL-0.2g/mL。

根据本发明的第二方面，提出一种处理剂系统，包括溶剂系统以及分散在溶剂系统中的亲油性零价铁粉。溶剂系统包括含量约为76-95体积百分比的丁醇(butanol)，和含量约为5-24体积百分比的水。分散在溶剂系统中的亲油性零价铁粉，其浓度约为0.01g/mL-0.2g/mL。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为根据本发明实施例的一种处理剂系统的制备方法的流程图。