[发明专利]一种修复地下水高氯酸盐污染的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保领域的水污染处理技术，特别是一种修复地下水高氯酸盐污染的方法。

背景技术

地下水中的高氯酸盐主要来源于大量的人类活动，例如：火箭助推剂生产、军火生产，焰火制造、瓷器加工、汽车气袋、农业化肥制造等。目前人类许多疾病的发生都与高氯酸盐的污染密切相关，如甲状腺癌、脑癌等，因此，开展地下水中高氯酸盐修复技术的研究越来越受到关注。

目前国内外用于高氯酸盐修复的技术主要有生物降解法、离子交换、反渗透和化学还原等，其中离子交换和反渗透等物理化学方法不仅成本高，而且难以达到真正去除污染物的目的，只是一定程度上，对污染物进行了简单的相转移或浓缩；化学还原法，主要通过投加试剂与污染物发生反应，尽管可以达到完全去除污染物的目的，但是易造成二次污染且成本较高。大量研究表明，生物法可以很好地用于地下水高氯酸盐的修复，但是也存在着许多问题，诸如，异养微生物易造成有机质残留，引起地下水含水层堵塞；而自养微生物通常采用H₂作为电子供体，但是由于H₂易燃易爆的特性也使得操作过程中难度增大，成本提高。由此可见，上述多种修复技术，如果单独使用处理地下水中高氯酸盐，均存在一定程度上的不足。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种修复地下水高氯酸盐污染的方法，该方法能够快速降解高氯酸盐，是一种高效的处理方法。

本发明的技术方案：

一种修复地下水高氯酸盐污染的方法，包括以下步骤：

1)将FeSO₄·7H₂O溶于PEG-4000为分散剂的乙醇-水体系中，通入氩气除氧，然后加入浓度为0.2～0.4mmol/L的KBH₄水溶液，边滴加边搅拌，滴加结束后继续搅拌反应30min，制得黑色的纳米Fe⁰溶液，用磁选法选出纳米Fe⁰粒子，用脱氧去离子水洗涤三次，制得纳米Fe⁰粒子；

2)在高氯酸盐降解菌菌液和培养液中加入去离子水稀释制得反应液，高氯酸盐降解菌为β变形菌纲(Thauera Phenylacetica)，高氯酸盐降解菌菌液OD₆₀₀为0.0016～0.0036；

3)将纳米Fe⁰粒子加入上述反应液中，纳米Fe⁰粒子的投加量为0.10～0.70g/L，得到反应体系；

4)在上述反应体系中加入含有高氯酸盐地下水并置于密封容器中进行振荡反应，高氯酸盐的浓度为30～100mg/L，调节溶液pH为6.0～8.9、温度为30℃、转速为150rpm，反应时间为8～40天。

所述FeSO₄·7H₂O和PEG-4000质量比为1-2∶2-1，乙醇-水体系中乙醇和水的体积比为3-6∶1，PEG-4000质量克数与乙醇-水体系的体积毫升数之比为1∶40-80。

所述的FeSO₄·7H₂O和KBH₄摩尔比为1∶6-3。

所述培养液组分为：NaHCO₃ 20.000g/L、Na₂HPO₄·12H₂O 1.5g/L、NaNO₃0.070g/L、NaClO₄ 0.250g/L、KH₂PO₄ 0.950g/L、ZnCl₂0.52mg/L、CoCl₂·6H₂O1.90mg/L、MnSO₄·7H₂O 1.00mg/L、NiCl₂·6H₂O 0.24mg/L、CuCl₂·2H₂O 0.29mg/L、Na₂MoO₄·2H₂O 0.36mg/L和H₃BO₃ 0.30mg/L。

所述的高氯酸盐降解菌菌液、培养液和去离子水体积比为2-7∶1-2∶13。

本发明的优点和有益效果是：

1、本发明所用高氯酸盐降解菌为兼性菌，而非严格厌氧菌，此菌对自然水体环境具有更好的适应性。