[发明专利]一种含CBZ地下水原位修复方法

说明书

本发明公开了一种含CBZ地下水原位修复方法，涉及地下水处理领域。本发明的目的在于解决现有过二硫酸盐降解卡马西平会产生二次污染(硫酸根(SO₄^2‑))的问题，开发出一种更加高效、经济、绿色环保的方法。该方法首次将利用硫酸盐还原菌(SRB)还原去除过二硫酸盐降解卡马西平(CBZ)产生的硫酸根(SO₄^2‑)，利用过二硫酸盐活化产生的硫酸根自由基，氧化地下水中的马西平(CBZ)，再利用硫酸盐还原菌(SRB)还原去除硫酸根(SO₄^2‑)。使用该方法对卡马西平(CBZ)降解和硫酸根(SO₄^2‑)去除效果明显，在114小时内CBZ降解率和SO₄^2‑的去除率可分别达到100％和95％左右。该方法具有污染物去除率高、运行操作方便等优点。

技术领域

本发明涉及地下水污染控制技术领域,尤其是含CBZ地下水的原位修复。

背景技术

药物和个人护理用品(Pharmaceuticals and Personal Care Products,PPCPs)是一类新兴的微污染物，包括抗生素、处方药和非处方药、香料、卫生用品、补品以及护肤品等。具有浓度低、多样性、难挥发及生物降解缓慢等特性。这类污染物进入环境中将会严重威胁到人类的健康，因此，PPCPs存在的风险应值得重视。

卡马西平是一种典型的PPCPs物质，全世界范围内卡马西平的平均每年消费量为1014t。由于卡马西平具有难降解及持久性的性质，在各类水溶液的药物含量检测中常常能检测到卡马西平的存在。由于卡马西平被广泛使用，其毒副作用也渐渐被人们所关注。常见的副作用有嗜睡、呕吐、便秘等，严重的副作用包括皮肤红疹骨髓功能下降、自杀冲动、意识混沌，并且服用卡马西平的患者还会存在导致皮肤反应的安全风险。因此，由于其难降解性和可积累性，传统工艺不能将其有效去除。

基于羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(SO₄^-·)的高级氧化技术，在去除卡马西平方面有巨大潜力，并已广泛应用于废水和地下水处理中。基于羟基自由基(·OH)的高级氧化技术(Fenton氧化技术)在常规条件下(常温常压)即可进行，且试剂成本低、易储存、易操作，安全高效。但是传统Fenton也存在很多不足：(1)对反应体系pH要求较高；(2)产生铁盐污泥；(3)H₂O₂与·OH反应产生副产物等。与·OH相比，基于硫酸根自由基的高级氧化技术(如：过硫酸盐氧化技术)存在的优点：1)SO₄^-·氧化降解污染物能力与·OH相当甚至更强、更高效、更彻底；2)SO₄^-·稳定性强于·OH；3)SO₄^-·受外界条件影响较·OH小。硫酸根自由基氧化卡马西平的产物为SO₄^2-，而SO₄^2-广泛地存在于水中，少量的硫酸根对人体健康无影响，但其浓度超过250mg/L时对人体有致泻作用，当水中硫酸钙和硫酸镁的质量浓度分别达到1000mg/L和850mg/L时，有一半的人认为水的味道令人讨厌，不能接受。

发明内容

本发明要解决的技术问题是现有技术中采用硫酸根自由基的高级氧化技术去除卡马西平产生较多SO₄^2-，影响水质的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种含CBZ地下水原位修复方法，包括如下步骤：

(1)向含有卡马西平的地下水中投加过二硫酸盐；

(2)对混合液进行加热处理降解卡马西平；