[發明專利]污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻系統及填充物

無效

• 申請號: 200710057158.2
• 申請日: 2007-04-17
• 公開（公告）號: CN101066809A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 劉涉江;李鑫鋼;趙林;齊云;劉秀麗;朱琳
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: C02F3/34
• 分類號: C02F3/34;C02F101/30;C02F103/06
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所
• 代理人: 王麗

技術領域

本發明涉及污染環境的生態修復技術領域，特別涉及一種有機物污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻系統及填充物和方法。

背景技術

地下水污染是目前一個嚴重的環境問題。在地下水三大類污染中，有機物污染已超過重金屬污染和放射性污染，成為當前地下水污染的主要形式。

在利用好氧生物降解機制的滲透反應墻技術中，目前常采取以下兩種方式進行有機物污染地下水的原位修復治理：(1)通過反應墻向地下水中注入釋氧化合物(MgO₂或CaO₂)，或在注入釋氧化合物的同時，加入氮磷等微生物生長所需的營養物質，以激勵在自然條件下處于微活或失活狀態的土著微生物在好氧條件下分解轉化地下水中的有機污染物。然而釋氧化合物在釋放氧氣過程中由于化學反應，會造成地下水水體呈強堿性，其pH值超出土著微生物適宜生存的6.5～8.5范圍，進而抑制微生物的活性，影響污染物的有效去除；由于釋氧化合物為粉末狀，使得其比表面積較大，造成釋氧速率過快，降低了釋氧化合物的有效利用。(2)當上述方法不能滿足目標污染物的生物降解時，則會采取以下手段加以強化：通過反應墻向地下水中注入釋氧化合物或在釋氧化合物和氮磷等微生物生長所需的營養物質加入的同時，加入具有降解污染物能力的液態優勢微生物溶液，利用微生物在含水層中的遷移并包裹在含水層固體顆粒表面，形成處理帶，從而達到污染地下水流經該處理帶時得到凈化的目的。然而，除了上述問題依然存在外，由于地下水的流動、菌體與土壤顆粒或介質之間較弱的親和力等原因，使得外加微生物流失嚴重，不僅降低了地下水的生物修復效果，同時也增加了修復成本。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有滲透反應墻技術中的缺點，提供一種新穎、高效、經濟可行的有機物污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻體系，即集營養和氧氣供給、pH調控、微生物固定為一體多功能生物固定式滲透反應墻進行有機物污染地下水修復的系統及填充物和方法。

本發明的污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻系統，是由釋氧反應墻和生物降解墻組成；釋氧反應墻6在前，生物降解墻7在后，釋氧反應墻6中設置有釋氧材料固體顆粒填充物，生物降解墻7中設置有固定化的微生物。

所述的反應墻系統是設置在在地下水污染羽狀體5的下游，即尚未被污染的地下水區域。反應墻系統貫穿于土壤不飽和區2和飽和區3，直至與隔水層9相切，其中釋氧反應墻6和生物降解墻7位于土壤飽和區。

在本發明的污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻系統中，釋氧反應墻中裝填釋氧材料固體顆粒填充物的組成如下：

釋氧化合物????????5％～15％；

(NH₄)₂SO₄?????????20％～40％；

KH₂PO₄????????????10％～35％；

粗砂??????????????8％～15％；

水泥??????????????10％～15％；

水????????????????8％～15％；

微量元素??????????2％～5％，其中微量元素是由MgSO₄·7H₂O、Fe₂(SO₄)₃、MnSO₄·H₂O、ZnSO₄·H₂O和NaCl各組分等量組成。

在本發明的污染地下水修復的生物固定式滲透反應墻系統中，所述的固定化的微生物填充物的制備方法是：將微生物載體材料質量濃度為0.5％～4％的海藻酸鈉溶于水并加入質量濃度為0.5％～2％的活性炭，或將質量濃度為3％～10％的聚乙烯醇溶于水并加入質量濃度為0.5％～4％的海藻酸鈉后，再與具有降解有機物功能的微生物懸濁液按體積比為1～3∶1(微生物懸濁液按體積為1)的比例混合，然后將混合液壓入質量濃度為0.1％～6％的氯化鈣溶液中成球，于0～4℃下固化交聯1～8小時，最后再用0.5％～1.5％的鹽水洗滌即可。