研究报告

  • 李宝城,艾慧颖,陈晨,张志勇,王天一,付明来,苑宝玲.高锰酸钾凝胶缓释剂的制备及其缓释去除水中三氯乙烯[J].环境科学学报,2022,42(8):216-221

  • 高锰酸钾凝胶缓释剂的制备及其缓释去除水中三氯乙烯
  • Preparation and characterization of slow-release potassium permanganate gel for the removal of chlorinated hydrocarbons in groundwater
  • 基金项目:厦门市第一批重大科技项目(No.3502Z20191012);福建省高校产学合作科技重大项目(No.2018Y4010)
  • 作者
  • 单位
  • 李宝城
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021
  • 艾慧颖
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021
  • 陈晨
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021
  • 张志勇
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021
  • 王天一
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021;厦门水务集团,厦门361008
  • 付明来
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021
  • 苑宝玲
  • 华侨大学土木工程学院,厦门市市政与固废资源化及污染控制重点实验室,厦门 361021;吉林建筑大学市政与环境学院,松辽流域水环境境教育部重点实验室,长春130118
  • 摘要:本研究开发一种结合原位化学氧化和二氧化硅溶胶-凝胶的可控氧化剂释放技术,制备出一种高锰酸钾(KMnO4)凝胶缓释剂(SRPG).优化SPRG的制备条件和探究影响其在水中缓释效率的因素,并考察其对不同氯代烃的降解效果.结果表明:二氧化硅溶胶的质量分数、KMnO4的含量及pH对SRPG凝胶化过程有显著的影响;提高缓释剂中KMnO4的含量和降低二氧化硅溶胶质量分数,可有效提高SRPG中KMnO4的释放速率,当KMnO4质量分数为6.51‰,二氧化硅溶胶质量分数为40%,KMnO4的释放符合拟一阶动力学,释放速率kobs=0.83 h-1R2=0.9750),且12 h后KMnO4释放率为82.7%;SRPG可有效降解水中氯代烃污染物,其中对三氯乙烯(TCE)的去除效果最佳,反应24 h可去除水中98%的TCE.因此,SRPG在原位化学氧化修复土壤和地下水中氯代烃的实际工程中具有良好的应用前景.
  • Abstract:An in-situ chemical oxidation technique combining controlled oxidant release and silica sol-gel was developed to prepare a slow-release potassium permanganate (KMnO4) gel (SRPG). The effects of preparation conditions on the slow-release process of SPRG and the degradation of different chlorinated hydrocarbons were investigated and optimized. The results showed that the mass fraction of silica sol, the KMnO4 content, and the pH condition significantly influenced the gelation process of SRPG. When the mass fraction of KMnO4 and silica sol was 6.51‰ and 40%, respectively, the release rate of KMnO4 could be fit by the pseudo first-order kinetic model. The rate constant of KMnO4 release was kobs = 0.83 h-1R2 = 0.9750), and the release ratio of KMnO4 was 82.7% after 12 h. The SRPG could effectively degrade different chlorinated hydrocarbon pollutants in water, with the best performance for trichloroethylene (TCE) degradation. It was shown that 98% of TCE was removed by SRPG after 24 h. Therefore, SRPG has a promising technique for the in-situ chemical oxidation of chlorinated hydrocarbons for the soil and groundwater remediation.

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