[發明專利]一種修復鉻污染地下水的雙層可滲透反應墻系統

有效

• 申請號: 201410088161.0
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103880107A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 殷曉東;楊勇;崔夏;王穎;黃海;蔣建國
• 申請（專利權）人: 北京鼎實環境工程有限公司
• 主分類號: C02F1/28
• 分類號: C02F1/28;C02F1/70;C02F1/62;C02F101/22;C02F103/06
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本發明屬地下水環境污染防治領域，具體涉及一種修復鉻污染地下水的雙層可滲透反應墻系統。

背景技術

鉻的毒性主要來自六價鉻，其被列為是對人體危害最大的八種化學物質之一，是國際公認的三種致癌金屬物之一，同時也是美國EPA公認的129種重點污染物之一。

受鉻污染的地下水的修復通常采用抽出-地表化學處理法，但存在成本高、周期長、能耗大、易造成地面二次污染等缺點。近年來，零價鐵PRB技術以其能耗低、不造成二次污染等優勢迅速興起，在這個過程中，要求有過量的還原劑的存在，因此實際使用過程中會存在還原劑被沖走、還原產物被稀釋沖走、還原劑使用飽和等問題。

同時，受鉻污染的地下水治理也可通過吸附、化學沉淀、離子交換、過濾、膜技術等方法治理，其中，吸附法能較好的適應水量水質變化，操作簡單，價格低廉，且吸附劑易于再生，不易造成二次污染，因而應用前景廣泛。

蛭石廣泛存在于環境中，一般具有較大的比表面積，在通常的pH范圍內，對水中的金屬離子通常具有較好的吸附能力，通過其表面官能團的離子交換和絡合等作用吸附去除水中的鉻污染物，工程應用也比較廣泛。

發明內容

為了克服上述現有技術的缺點，本發明的目的是提供一種修復鉻污染地下水的雙層可滲透反應墻系統，實現地下水中鉻污染的經濟、高效去除。

為達到上述目的，本發明采取的技術方案為：

一種修復鉻污染地下水的雙層可滲透反應墻系統，由還原反應墻與吸附反應墻構成，還原反應墻在前，吸附反應墻在后，還原反應墻與吸附反應墻之間的間距為2.5-5m，還原反應墻與吸附反應墻的底端均深入到不透水層至少0.60～0.8m,頂端均需高于地下水最高水位0.4～0.5m。

所述的還原反應墻的反應墻填料粒徑1～2cm，填充介質為有零價鐵粉、秸稈、改性蛭石和硅酸鹽，四者重量百分比為2-5%：15-20%：8-12%：63-75%；零價鐵粉、秸稈、改性蛭石和硅酸鹽的混合物的pH值為8.05±0.25；改性蛭石成分重量百分比為：SiO₂37～42%、Al₂O₃9～14%、Fe₂O₃5～9%、MgO11～23%、TiO₂2～6%、K₂O3～6%、CaO5～33%；改性蛭石粒徑范圍為0.35～1.45mm；秸稈顆粒粒徑范圍為0.1～85mm；硅酸鹽為硅酸鹽水泥（標號325）。

所述的吸附反應墻的填充介質為生物質吸附材料和硅酸鹽，二者重量百分比為20-35%：65-80%；生物質吸附材料為果殼、竹子或秸稈，生物質吸附材料顆粒粒徑范圍為10～50mm，硅酸鹽為硅酸鹽水泥(標號325)。

所述的還原反應墻填料制備方法，包括以下步驟：

1）將粒度為0.35～1.45mm的蛭石用弱酸弱堿溶液在75～95℃條件下進行2～4次離子交換、洗滌后，放置于烘箱中在60℃～80℃條件下干燥2.5～3.5小時，通入保護氣氮氣在管式爐200℃條件下焙燒2.5～3.5小時，其中蛭石與弱酸弱堿的混合比例為體積比1:10-20；得到物料1；

2)向物料1中加入零價鐵粉、秸稈粉繼續混合均勻，得到物料2；

3)將所得物料2在攪拌下噴灑清水和硅酸鹽水泥，充分混勻，得到物料3；

4)將所得物料3用擠壓造粒機制成1～2cm球狀顆粒，得物料4；

5)將物料4徐養護24小時，使其硬化備用；

零價鐵粉、秸稈、改性蛭石和硅酸鹽，四者重量百分比為2-5%：15-20%：8-12%：63-75%。

所述的吸附反應墻填料的制備方法，包括以下步驟：將粒度為10～50mm的生物質吸附材料和硅酸鹽水泥(標號325)在攪拌下噴灑清水，生物質吸附材料和硅酸鹽重量百分比為20-35%：65-80%，充分混勻，隨后擠壓造粒制成1～2cm球狀顆粒，再養護24小時，使其硬化備用。

所述的雙層可滲透反應墻的寬度為污染物羽流寬度的1.3～1.5倍。

所述的雙層可滲透反應墻的修復體系方法包括以下步驟：

1)在預定位置挖出兩條溝渠，兩溝渠之間留有間距；