[发明专利]外源添加剂-球磨机械化学降解2,4-二氯酚的方法

说明书

本发明外源添加剂‑球磨机械化学降解2,4‑二氯酚的方法，属于土壤修复应用领域。按照下述步骤进行：将含有2,4‑二氯酚的土壤置于球磨罐中，土壤中2,4‑二氯酚的浓度皆为1wt.％；按照磨球与土壤的物料比4:1放入尺寸不同的磨球，加入不同的外源添加剂，外源添加剂与土壤的物料比是1:10。球磨机以设定转速400r/min，球磨至预定时间，即可达到降解2,4‑二氯酚的目的。本发明的在磨球中加入不同的外源添加剂能够缩短球磨时间，降低能耗。

技术领域

本发明属于土壤修复应用领域，具体涉及到一种外源添加剂-球磨机械化学法2,4-二氯酚降解试验研究的方法。

背景技术

2,4-二氯酚为白色固体状，有酚臭，多被用于除草醚的制造。我国是农业大国，为了提高产量除草剂被大量使用，因此带动了一大批生产除草剂的化工厂的兴建，同时也带来了2,4-二氯酚土壤污染问题。进入二十一世纪以来，随着人们环保意识的加强和社会科技的进步，化工厂大量关闭，但是它遗留下来的土壤污染问题没有得到解决。

球磨机械化学法降解持久性有机氯农药的研究已经日益引起人们的关注，使得球磨机械化学法成为有机氯降解领域的热点问题之一。球磨机械化学法通过对物体施加机械能，改变物体内部颗粒的排布，诱发化学反应，改变物体物理化学性质，从而使有机物发生分解，达到降解的目的。球磨机械化法由于操作简单，成本低廉，产生的二次污染小，已经被广泛的应用于降解土壤中的有机物。但球磨机械化学法由于球磨时间过长，因此找到合适的外源添加物减少球磨时间已经成为研究的重点。

国内外相关学者已经对球磨机械化学法中外源添加物有相关报道，如专利号为201410089044.6，公开了一种铁锌双金属机械化学球磨处理高浓度有机复合污染土壤的方法：铁粉和锌粉的质量比在1:1～5:1之间，土壤的质量与铁粉和锌粉总质量比在2:1～10:1之间，物料重的比例在7:1～28:1，球磨罐转速为400-500rpm之间，反应时间为2-8小时，结果表明反应4小时后能达到99％以上的降解率。A.Nasser等人加入水钠锰矿混合研磨，结果显示水钠锰矿大大缩短研磨时间，作为电子接受体，它负载了DCP90％的降解。卫樱蕾等人在对飞灰中的二噁英进行机械化学法球磨时，加入废弃鸡蛋壳，结果显示，球磨8h后二噁英的质量分数和毒性当量都低于50％。

本发明以2,4-二氯酚为研究对象，考察了氧化钙、氧化铝、水钠锰矿和高锰酸钾等外源添加剂对2,4-二氯酚降解的影响，并考察了它们的经济效益，筛选出最佳的外源添加剂，为实验室研究以及实际应用提供参考。

发明内容

本发明的目的是针对球磨机械化学法降解高浓度有机氯污染土壤球磨时间长这一难题，以2,4-二氯酚污染土壤为降解对象，进行了外源添加剂对球磨机械化学法降解效果优化试验研究。

本发明的直接球磨法主要原理是基于机械化学法原理，即：球磨机械化学法通过对物体施加机械能，改变物体内部颗粒的排布，诱发化学反应，改变物体物理化学性质，从而使有机物发生分解，达到降解的目的。

本发明的技术方案如下：一种外源添加剂-球磨机械化学法降解2,4-二氯酚的方法，按照下述步骤进行：

将含有2,4-二氯酚的土壤置于球磨罐中，土壤中2,4-二氯酚的浓度皆为1wt.％；按照磨球与土壤的物料比4:1放入尺寸不同的磨球，加入不同的外源添加剂，外源添加剂与土壤的物料比是1:10。球磨机以设定转速400r/min，球磨至预定时间，即可达到降解2,4-二氯酚的目的。

所述的尺寸不同的磨球为直径20mm磨球3个、10mm磨球20个、5mm磨球40个。

所述的外源添加剂为氧化钙、氧化铝、水钠锰矿或高锰酸钾。

所述的预定时间为0.5h-4h。

上述一种外源添加剂-球磨机械化学法降解2,4-二氯酚的方法，氧化钙作为外源添加剂降解率为75％，可以大幅度缩短球磨时间。