[發明專利]一種生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻的制備方法

在審

• 申請號: 201910129861.2
• 申請日: 2019-02-21
• 公開（公告）號: CN109704460A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 劉芷彤;葉淑君;吳吉春
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C02F3/28
• 分類號: C02F3/28
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔;王慧穎

本發明公開了一種生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻的制備方法，屬于地下水污染修復領域，本發明的可滲透反應墻，包括煤渣進水層、鐵粉混合填料層、固定化微生物層、煤渣出水層的四層結構，其中的煤渣進水層、煤渣出水層、鐵粉混合填料層可以達到降低水中溶解氧的目的，固定化微生物層中采用生物炭制作降解菌的固定化顆粒，與石英砂混合后一起填入可滲透反應墻中，下游再添加煤渣出水層，是應用固定化厭氧型微生物降解地下水中污染物，減少菌種流失，能夠提高污水處理效率，且本發明的可滲透反應墻成本低，微生物流失少、活性高、抗沖擊能力強，可應用厭氧型微生物。

技術領域

本發明屬于地下水污染修復領域，更具體地說涉及一種生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻的制備方法。

背景技術

土壤地下水污染是目前社會面臨的一個嚴峻的環境污染問題，處理污染地下水的修復方式包括原位修復和異位修復兩大類，雖然異位修復在治理初期效果顯著，對于后期處理卻收效甚微，只能作為一種臨時性的控制方法，因此異位修復技術逐漸被原位修復技術所取代。

地下水污染的原位修復技術，按照修復機理可分為物理修復、化學修復、生物修復等。物理修復如氣體抽提技術和化學修復如氧化劑修復技術都存在處理成本高、易產生二次污染、工程可行性差等缺點，未得到更廣泛的應用。生物修復具有投資少、操作簡單、對周圍環境影響小且不產生二次污染等優點，在降解污染物方面表現出了巨大的潛力。

盡管生物修復技術有著上述優點，但也存在著局限性：微生物修復效果受環境因素影響大、高效菌種易流失導致細菌密度降低、與土著微生物的競爭力差等。

固定化微生物技術是將特選的微生物固定在某種載體上，使其高度密集并保持生物活性，在適宜條件下能夠快速、大量增殖的生物技術。這種技術應用于廢水處理，有利于提高生物反應器內微生物（尤其是特殊功能的微生物）的濃度，有利于微生物抵抗不利環境的影響，有利于反應后的固液分離，縮短處理所需的時間。目前用作微生物載體的材料主要有：有機高分子載體、無機高分子載體和復合材料載體。有機高分子載體又分為天然和人工合成兩類。天然有機高分子載體對生物無毒性，傳質性能好，但機械強度低，在厭氧條件下易被微生物分解；人工合成的有機高分子載體一般強度較大，但傳質性能較差固定微生物時對其活性影響較大；無機載體機械強度高、比表面積大、耐酸堿性能好，但吸附量有限且易流失；復合載體種類繁多，制作工藝難易程度也不一。

目前主要的微生物固定化方法有吸附法、交聯法、包埋法和截留法。吸附法操作簡便，不影響微生物活性，但受載體種類和比表面積影響大，菌體易從載體分離；交聯法結合牢固，細胞高度密集，但化學交聯會影響細胞活性且操作價格貴；包埋法物化穩定性強，顆粒強度大，但操作過程復雜，對傳質性能影響大；截留法可針對性調控反應底物但膜易受污染易堵塞，成本高。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的問題，公開了一種生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻的制備方法，本發明用生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻處理地下水污染，主要用生物炭吸附固定微生物并填充應用在PRB中，減少微生物流失，提高微生物處理地下水污染效果。

本發明是這樣實現的：

一種生物炭固定微生物填充的可滲透反應墻的制備方法，其特征在于，所述的可滲透反應墻，包括煤渣進水層、鐵粉混合填料層、固定化微生物層、煤渣出水層。通過在滲透反應墻上游布置的上述四層結構，其中的煤渣進水層、煤渣出水層、鐵粉混合填料層可以達到降低水中溶解氧的目的。其中的固定化微生物層中采用生物炭吸附固定厭氧降解菌的固態顆粒，與煤渣混合后一起填入可滲透反應墻中，下游再添加煤渣出水層，是應用固定化厭氧型微生物降解地下水中污染物，減少菌種流失，能夠提高污水處理效率。并且利用本發明的可滲透反應墻的原位修復方法，修復目的明確，布置靈活，材料成本低。

具體的制備方法如下：

步驟一，挖好基坑后，在水流方向的上游側布置框架和鐵絲網，首先填充煤渣進水層，煤渣進水層為煤渣和石英砂混合物，；