[发明专利]一种利用有机改性蒙脱土处理多环芳烃-重金属复合污染土壤的技术

说明书

本发明提供了一种改性的蒙脱土，其特征在于：以季铵盐作为改性剂，通过包括蒙脱土冻干工序，以及产品热干燥的工序来实现蒙脱土的改性。通过上述工艺制备的新型吸附材料，能够实际应用于PAHs‑重金属复合型污染的土壤修复项目中。

技术领域

本发明涉及土壤修复技术领域，具体是一种利用十六烷基三甲基溴化铵进行有机改性的蒙脱土处理含多环芳烃(-重金属复合)污染土壤的技术。

背景技术

多环芳烃(polycyclic aromatic hydrocarbons，PAHs)是一种具有“三致”效应的持久性有机疏水污染物，主要通过化石燃料不完全燃烧、石油泄漏和化工行业废水排放等自然和人为途径，不断释放到环境土壤中。我国的场地污染土壤中PAHs或PAHs-重金属复合污染是较为常见的污染类型，尤其是PAHs与和重金属共存时具有的生物毒性要远高于其各自的生物毒性，对生态环境和人体健康构成了巨大威胁。

目前修复PAHs污染土壤的技术主要有改土法、微生物降解法、植物固定法、热脱附法、化学淋洗法和溶剂抽提法等。然而改土法存在运输占地、二次污染等问题；微生物和植物修复的周期长，见效慢，且易受重金属毒性的影响；热脱附、化学淋洗和溶剂抽提等方法成本较高，不适用于规模化运用。

相较于以上技术，吸附法是一种成本低廉、操作简单且不易产生二次污染的土壤修复方法，是目前场地修复领域的热门技术。但是目前利用传统吸附材料(如活性炭)一种或一类污染物吸附的研究十分常见，而对于去除PAHs-重金属复合污染的研究并不多。如何提供一种能够同时去除PAHs-重金属复合型污染的吸附材料成了相关领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用新型有机改性吸附材料，即十六烷基三甲基溴化铵改性蒙脱土，进行吸附处理PAHs-重金属复合污染土壤的技术方法。

本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征在于：以季铵盐作为改性剂，通过包括蒙脱土冻干工序，以及产品热干燥的工序来实现蒙脱土的改性。

进一步地，本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征还在于，具体制备方法如下所示：

S1.将蒙脱土置于容器中，加入超纯水充分搅拌混合，使蒙脱土能够悬浮于超纯水中，均匀混合后过筛收集指定粒径的颗粒，在恒低温环境中冻干，取出研磨成粉末状备用；

S2.将蒙脱土粉末与改性剂进行混合；

S3.在S2的混合材料中加入超纯水充分搅拌后，经离心取出沉淀颗粒；

S4.使用超纯水反复洗涤S3的颗粒，将洗涤完毕的颗粒静置于高温环境下干燥后，取出研磨成粉末状。

进一步地，本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征还在于：

所述蒙脱土与改性剂的用量关系如下：

其中，W为改性剂的质量，单位为克；

m为蒙脱土粉末的质量，单位为克；

CEC为蒙脱土的阳离子交换量，单位为毫摩尔/千克；

M为改性剂的摩尔质量，单位为克/摩尔。

进一步地，本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征还在于：

所述蒙脱土选用阳离子交换容量≥230.16mmol·kg-1的蒙脱土中的一种或几种。

进一步地，本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征还在于：

所述改性剂选自碳原子数不小于10的长链烷基三甲基溴化铵中的一种或几种。

进一步地，本发明提供的一种改性的蒙脱土，其特征还在于：