[發明專利]一種再生水回用河湖潛流帶新型有機污染物截污系統及構建方法

在審

• 申請號: 202210996270.7
• 申請日: 2022-08-19
• 公開（公告）號: CN115417558A
• 公開（公告）日: 2022-12-02
• 發明（設計）人: 寧茲功;路璐;楊穎;何欣月;張偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學（深圳）
• 主分類號: C02F9/14
• 分類號: C02F9/14;C02F3/00;C10B53/02;C02F101/30
• 代理公司: 深圳叁眾知識產權代理事務所(普通合伙) 44434
• 代理人: 董楊

本發明涉及一種再生水回用河湖潛流帶新型有機污染物截污系統及構建方法，所述截污系統包括下墊層、核心凈污層、反濾層、保護層，所述核心凈污層設置于下墊層的表面，所述反濾層設置于所述核心凈污層的表面，所述保護層設置于所述反濾層的表面，所述下墊層設置于河床或湖床表面；其中，所述核心凈污層包括生物膜?活性生物炭復合物，所述生物膜?活性生物炭復合物為原位微生物在活性生物炭上生長所得；所述河床或湖床為再生水受納水體的河床或湖床。本發明實現了對再生水中的新型有機污染物及氮、磷等物質的高效截留和凈化，在再生水利用與河湖治理工程領域防控污染物擴散的應用中具有良好的前景。

技術領域

本發明涉及再生水回用河湖地下水污染防治技術領域，特別是涉及一種再生水回用河湖潛流帶新型有機污染物截污系統及構建方法。

背景技術

再生水回用是建設“幸福河湖”解決水資源短缺問題的關鍵策略，已經成為維系城市水生態系統可持續健康發展的重要戰略水資源。由于現行再生水水質排放標準的局限性，即使達標再生水回用標準仍含有較高濃度的氮、磷、溶解性有機物等營養物質以及有毒有害化學污染物，特別是受處理工藝、技術及處理成本等因素影響，目前傳統污水處理工藝對污水中的部分新型有機污染物，如內分泌干擾物(EDCs)、持久性有機污染物(POPs)等無法完全去除，其可通過污水處理廠尾水排放、再生水生態回用等途徑進入水環境并引起水生態風險。如，極低濃度的內分泌干擾物，其能通過與細胞內雌激素受體結合，干擾內分泌和生殖系統；持久性有機污染物全氟化合物(PFASs)能在環境中長期存留并遷移，對人類和動物的發育、生殖、免疫、代謝等具有毒害效應，其中全氟辛烷磺酸類、羧酸類等物質已被列入《斯德哥爾摩公約》禁用持久性有機物名錄。因此，新型有機污染物引發的環境生態和人體健康風險引起了廣泛關注。

城市河湖作為再生水的重要受納水體，同時也是地下水重要補給源。污水處理廠中沒有得到有效處理的新型有機污染物將會隨地下水補給過程引起地下水污染風險，并在地下水對流作用下發生擴散，增加地下水污染防控和治理難度，為此，防控再生水中新型有機污染物的地下水污染已成為再生水回用河湖生態治理中亟須解決的問題。河湖潛流帶是再生水回用區域，地表水體入滲進入地下水體的必經通道，對于再生水水質改善有明顯效果。因此，可在再生水回用河湖整治工程中，對潛流帶進行必要的功能改造和重構，提升其對內分泌干擾物、持久性有機污染物等新型污染物的截留和降解功能，從而達到防控再生水回用導致的地下水新型有機污染物污染風險。

為解決再生水回用河湖區域地下水新型有機污染物污染問題，中國專利(CN210140519U) 公開了一種基于河岸滲濾的再生水補給河道系統，該系統利用礫石、改性沸石、陶粒、火山巖及涂鐵石英等材料，將河岸改造成滲濾-生物處理單元，再生水從河岸頂部經改造滲濾-生物處理系統后排入河道，在再生水進入河道前進行進一步深度處理，防止再生水補給河道富營養化現象的發生，同時降低河道再生水補給的地下水污染風險；中國專利(CN102966071A) 公開了一種淺流再生水河道原位治理方法，通過構建礫石床淺流河道，并在礫石河床內布設人工生物填料和復合納米纖維填料，實現對再生水補給河道水體的原位深度處理，進而降低地下水污染風險。此外，中國專利(CN210656457U)構建了由循環井管、抽水管以及注入管組成的循環井系統，內設地下水抽提、吹脫塔、布氣注入等單元，通過吹脫和藥劑投加方式實現地下水中有機污染物的去除；首先利用潛水泵抽提地下水在抽水管內經吹脫塔處理后，進入布氣集水池，在布氣集水池中進行氧化劑或生物強化藥劑的投加，利用布氣管增加含氧量和實現藥劑與地下水的充分混合；最后利用注入管將布氣集水池中處理過的地下水回灌，實現循環井修復系統的水力循環。中國專利(CN107999531B)提出了一種有機污染物污染地下水原位修復材料及其方法，在地下水層上游修建注入井，井內布設注漿管，利用高壓液泵將由鐵粉、生物表面活性劑和活化劑等組成修復材料灌入地下水，實現原位地下水中難揮發難氧化的有機污染物聯合治理。