[發(fā)明專利]原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)及制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210022650.7
• 申請日: 2012-02-01
• 公開（公告）號: CN102701642A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉娜;畢海濤;張?zhí)m英;朱博麟
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: C04B26/04
• 分類號: C04B26/04;C02F3/00
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王立文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種修復(fù)受污染地下水，尤其是原位修復(fù)受污染地下水污染的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)及其制備方法。?

背景技術(shù)

可滲透反應(yīng)墻技術(shù)是上個世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一項新興地下水污染治理技術(shù)，具有投資少、擾動小、對污染物可以長期治理等優(yōu)點，近年來得到迅速發(fā)展。生物可滲透反應(yīng)墻是指在污染源的下游修建可滲透反應(yīng)墻，并設(shè)置電子受體和營養(yǎng)物供給系統(tǒng)，激活土著微生物或在反應(yīng)區(qū)中接種目標(biāo)污染物的優(yōu)勢降解菌，形成的具有生物活性的反應(yīng)墻。當(dāng)污染地下水流經(jīng)反應(yīng)墻時，地下水中的污染物會被反應(yīng)墻中的微生物所降解。?

對生物可滲透反應(yīng)墻的研究主要集中在發(fā)達(dá)國家，而我國的研究僅處于起步階段。生物可滲透反應(yīng)墻中多采用植物碎屑、石英砂、草炭土、活性炭、土壤等天然材料作為裝填介質(zhì)，微生物的投加方式多為一次性投加降解菌或一次性吸附固定優(yōu)勢降解菌，菌體易于流失，抗沖擊能力差，不利于長期修復(fù)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種原位修復(fù)受污染地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)；?

本發(fā)明的另一目的是提供一種原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)的制備方法；?

本發(fā)明的再一目的是提供一種原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)的應(yīng)用。?

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：?

(1)裝填介質(zhì)的制備?

原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)，是以聚乙烯醇作為包埋固定化優(yōu)勢降解菌的載體，以磷酸鹽作為聚乙烯醇凝膠化的交聯(lián)劑，以草炭土作為磷酸化聚乙烯醇的添加劑。?

原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)的制備方法，包括以下順序和步驟：?

a、按體積比草炭土∶PVA＝40∶60(v/v)制成混合物；?

b、按1L該混合物中加入1g離心收集的目標(biāo)污染物的優(yōu)勢降解菌，混勻后倒入大容器，使其厚度為5mm；?

c、然后在其上覆蓋一層5mm厚的磷酸鹽溶液，該磷酸鹽溶液中含有1.25?mol/L?NaH₂PO₄和1.25mol/L?Na₂HPO₄；?

d、于30℃反應(yīng)24h制成裝填介質(zhì)；?

e、將制得的裝填介質(zhì)切成5mm×5mm的小塊即為裝填介質(zhì)成品。?

草炭土粒徑為0.18-0.83mm，PVA溶液的濃度為10％(m/v)。?

(2)裝填介質(zhì)的應(yīng)用?

根據(jù)可滲透反應(yīng)墻的滲透系數(shù)要求，裝填介質(zhì)成品與0.25mm-5mm粒徑的沙子混合，裝填介質(zhì)成品∶砂子＝1∶0-4v/v。?

有益效果：該裝填介質(zhì)能穩(wěn)定地向水中釋放C源和P源，不需為可滲透反應(yīng)墻設(shè)置營養(yǎng)物供給系統(tǒng)。305g該裝填介質(zhì)，在水流速為14.19cm/d、溫度為12℃的條件下，COD釋放量為85-200mg/L，H₂PO₄^-釋放量漸趨近于2mg/L，如圖2、圖3所示。?

可根據(jù)污染場地的實際情況，包埋目標(biāo)污染物的優(yōu)勢降解菌，將裝填介質(zhì)成品與不同粒徑的砂子按照不同比例混合，從而調(diào)整C源、P源的釋放量及可滲透反應(yīng)墻的滲透系數(shù)，制成滿足污染場地實際需要的可滲透反應(yīng)墻的。?

生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)是質(zhì)將目標(biāo)污染物的優(yōu)勢降解菌包埋固定在其內(nèi)，避免優(yōu)勢降解菌的流失，提高其抗沖擊能力；同時為優(yōu)勢降解菌的代謝繁殖提供營養(yǎng)物質(zhì)，從而，在建造生物可滲透反應(yīng)墻時不必另設(shè)營養(yǎng)物質(zhì)供給系統(tǒng)。?

附圖說明

圖1是原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)實驗裝置結(jié)構(gòu)圖。圖2是裝填介質(zhì)成品釋放C源情況圖。?

圖3是裝填介質(zhì)成品釋放P源情況圖。?

圖4是按裝填介質(zhì)成品的體積比為100％的比例裝填的可滲透反應(yīng)墻中水流速及出水中阿特拉津濃度變化圖。?

圖5是按裝填介質(zhì)成品的體積比為100％的比例裝填的可滲透反應(yīng)墻出水全掃描圖。?

圖6是按裝填介質(zhì)成品的體積比為50％的比例裝填的可滲透反應(yīng)墻中水流速及出水中阿特拉津濃度變化圖。?

圖7是采用注入發(fā)投加目標(biāo)污染物優(yōu)勢降解菌、以砂子為介質(zhì)裝填的可滲透反應(yīng)墻中水流速及出水中阿特拉津濃度變化圖。?

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明：?

原位修復(fù)地下水的生物可滲透反應(yīng)墻裝填介質(zhì)的制備方法，包括以下順序和步驟：?