缓释高锰酸钾降解四氯乙烯研究初探

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本实验以四氯乙烯(PCE)为目标污染物,以高锰酸钾(KMnO4)为氧化剂,对缓释技术与化学氧化技术在修复受污染地下水中的结合应用进行了初步探索。实验分为三个部分,首先,以硬脂酸(SA)为外壳,KMnO4为核心,用熔化悬浮冷凝法成功制得高锰酸钾缓释体(CRP),并探究了CRP的负载率、缓释率、缓释机理等基本性质;然后,通过水相批次实验探索了腐殖酸(HA)、Fe2+等外界因素及CRP的质量比(指成品CRP中KMnO4与SA的质量比)、CRP颗粒大小等自身因素对CRP去除PCE的效率及产物二氧化锰(MnO2)胶体沉淀时间的影响,结果表明,CRP对PCE的去除率受还原性物质的影响较大,但较纯KMnO4而言,用CRP缓释KMnO4氧化PCE能显著推迟MnO2胶体沉淀形成的时间,且CRP的颗粒粒径越大,MnO2沉淀出现的时间越晚;最后,进行三级氧化柱状模拟实验,分别以石英砂与河砂为反应介质,用浓度为10 mg/L的PCE溶液淋滤实验柱,探究CRP在多相介质中对PCE的去除情况及KMnO4的利用率情况,实验结果表明,在以石英砂为介质的柱状实验中,由于缓释技术的应用,氧化剂使用CRP的柱内KMnO4的浓度得到较好的控制,延长了KMnO4与PCE的作用时长,反应192 h后,CRP中KMnO4的利用率为4.3%,而氧化剂为纯KMnO4的柱内KMnO4的利用率仅为1.1%,在以河砂为介质的柱状实验中,由于河砂中还原性物质对KMnO4的消耗,实验结果未呈现预期的3级氧化,但还是由于缓释作用而保持了KMnO4的利用率。
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