KMnO4緩釋劑的釋放性能及其在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用

為延長(zhǎng)KMnO4在地下水原位修復(fù)中的作用時(shí)間，通過改變KMnO4與石蠟的分散方式以及KMnO4與石蠟的質(zhì)量比（P/W），對(duì)KMnO4緩釋劑的制備過程進(jìn)行了優(yōu)化。采用超聲與攪拌聯(lián)用（攪拌速度150r/min）的分散方式更有利于KMnO4的均勻分布，隨著P/W的升高，KMnO4負(fù)載量逐漸增大而絕對(duì)回收率逐漸減小。靜態(tài)實(shí)驗(yàn)分別研究了緩釋劑在8℃、不同pH與DO濃度下的釋放性能。結(jié)果表明，在8℃環(huán)境下，緩釋劑仍具有釋放性能；緩釋劑受pH影響較大而受DO濃度影響較小。利用緩釋劑降解垃圾滲濾液中的COD以及對(duì)沉淀物進(jìn)行定量分析。結(jié)果表明，緩釋劑對(duì)COD去除率可高達(dá)57.1%，而沉淀量最少僅為投加純KMnO4的8.5%。　　由于KMnO4氧化能力強(qiáng)[1]、成本低[2]、適用pH范圍廣[3，4]，以及二次污染風(fēng)險(xiǎn)小[5]而在地下水原位化學(xué)氧化修復(fù)技術(shù)中受到重視[6]。在大多數(shù)應(yīng)用中，KMnO4是以水溶液的形式導(dǎo)入地下受污染區(qū)進(jìn)而氧化污染物[7-9]。但KMnO4注入地下后迅速與污染物反應(yīng)，不宜長(zhǎng)期發(fā)揮作用，且過量投加會(huì)有毒性及二次污染風(fēng)險(xiǎn)，投量不足又導(dǎo)致污染物去除效率低[9]。同時(shí)，過量的MnO2沉淀與生成的CO2氣體易使土壤板結(jié)，降低土壤的滲透性[10-12]。
　　為延長(zhǎng)KMnO4作用時(shí)間，研究者采用硬脂酸[13，14]、樹脂[15，16]或石蠟[17]作為殼體或者包覆材料制備KMnO4緩釋劑，釋放期可達(dá)數(shù)年之久，且將緩釋劑作為填充材料設(shè)計(jì)滲透反應(yīng)墻（PRB），對(duì)模擬受TCE污染地下水有較好的修復(fù)效果[14-16]。其中石蠟作為載體有著成本方面的優(yōu)勢(shì)。然而，配制的TCE溶液污染物單一，與實(shí)際受污染地下水水質(zhì)差異較大。
　　垃圾滲濾液因其水質(zhì)復(fù)雜[18]，可生化性隨時(shí)間延長(zhǎng)迅速變差[19]等特點(diǎn)，成為了目前環(huán)境治理的焦點(diǎn)。研究者采用厭氧滲濾液回灌、混凝、高級(jí)氧化以及膜分離等技術(shù)原位處理垃圾滲濾液，但分別存在氨氮積累較嚴(yán)重[20]、沉淀量大[21]、費(fèi)用高[22]以及膜污染[23]的問題。崔海煒等[24]采用粉煤灰等不同填充材料設(shè)計(jì)了7中可滲透反應(yīng)墻（PRB），對(duì)垃圾滲濾液COD的去除率高達(dá)93%以上。
　　以上研究為采用KMnO4緩釋劑作為PRB的填充材料處理垃圾滲濾液提供了基礎(chǔ)。但地下水溫度一般在8℃左右，上述研究均在室溫下進(jìn)行。因此，本研究以石蠟為包覆材料，對(duì)KMnO4緩釋劑的制備過程進(jìn)行優(yōu)化，并探討低溫環(huán)境緩釋劑在不同pH、DO等條件下的釋放性能以及對(duì)垃圾滲濾液COD降解效能。