[发明专利]一种双层可渗透反应墙修复体系及制法和应用

说明书

技术领域

本发明属地下水环境污染防治领域，具体地涉及一种用于修复硝基苯类化合物污染地下水的双层可渗透反应墙体系。

本发明还涉及上述双层可渗透反应墙体系的制作方法。

本发明还涉及上述双层可渗透反应墙体系在硝基苯类化合物污染地下水修复中的应用。

背景技术

作为地下水有机污染的一类物质，硝基苯类化合物主要来源于炸药、染料、农药、医药及有机合成等工业生产过程中，包括硝基苯、硝基氯苯、硝基甲苯、硝基苯酚等。由其造成的地下水污染成为环境污染防治领域的热点问题。

目前，针对地下水中硝基苯类污染物常用的原位修复方式有：

1)Fe⁰还原，主要采用固定式反应墙，墙体内的零价铁粉末将硝基苯类化合物还原为易于生物降解的苯胺类物质。但反应过程中生成的絮状沉淀与产生的碱性环境极易造成墙体的堵塞与介质材料的失活，不利于硝基苯类化合物的降解，反应后生成的苯胺类物质仍对地下水水质产生影响。

2)生物修复，硝基苯类化合物污染地下水的生物修复包括生物激发活化与生物强化。其中：

生物激发活化是向地下水系统中注入有机碳和其他营养成分来激发土著微生物活力，这一技术的局限是含水层中降解硝基苯类污染物的微生物含量极少，其活化积累是一个十分缓慢的过程，所用修复时间很长；

生物强化是通过引进异地降解微生物，经实验室培养、训化、负载后注入地下水系统，其主要缺点是价格昂贵、微生物难以注入含水层及其与原有微生物争夺有限资源。同时由于地下水的流动、菌体与含水层介质之间较弱的亲和力等原因，使强化微生物流失严重，从而降低生物修复效果，增加修复成本。

发明内容

本发明的目的在于提供双层可渗透反应墙修复体系。

本发明的又一目的在于提供制作上述双层可渗透反应墙修复体系的方法。

为实现上述目的，本发明提供的双层可渗透反应墙修复体系，是由还原反应墙与氧化反应墙构成，还原反应墙位于水流上游，氧化反应墙位于水流下游；

还原反应墙和氧化反应墙均为框箱结构，框箱的垂直于地下水流向的两面和平行于地下水流向的两侧面均设有网状物；

还原反应墙的框箱网状物内填充有改性沸石和零价铁粉，填充至高出地下水水位线；

氧化反应墙的框箱网状物内填充有活性氧化剂、稳定固化粘合剂、沸石和水混合的缓释颗粒，填充至高出地下水水位线。

所述的双层可渗透反应墙修复体系，其中，改性沸石和零价铁粉的质量比是1∶0.5-0.9；缓释颗粒是由活性氧化剂、稳定固化粘合剂、沸石和水按质量比1∶1.4-1.7∶0.5-0.7∶0.9-1.2混合造粒制得。

所述的双层可渗透反应墙修复体系，其中，缓释氧化颗粒的平均粒径为4mm；活性氧化剂为过硫酸钠和过氧化钙按质量比1∶0.05-0.07的混合物，稳定固化粘合剂为硅酸盐水泥和细沙按质量比1∶0.13-0.15的混合物。

本发明提供的制作上述双层可渗透反应墙修复体系的方法：

1)在预定位置挖出两条沟渠，两沟渠之间留有间距；

2)按两沟渠宽度、深度和厚度制作框箱，框箱的两面和两侧面均设有网状物，将两个框箱分别安装在沟渠内，框箱的两面垂直于水流方向，作为还原反应墙和氧化反应墙的框架；还原反应墙位于水流上游，氧化反应墙位于水流下游；

3)将改性沸石与零价铁粉混合后填入还原反应墙内，将缓释氧化颗粒装入氧化反应墙内；填至高出地下水的水位线，完成双层可渗透反应墙体系的安装。

所述双层可渗透反应墙修复体系的制作方法，其中，氧化反应墙和还原反应墙的自身厚度是通过水流滞留时间与填充材料渗透系数计算得出；其中，氧化反应墙和还原反应墙的自身厚度的计算公式为：

L＝(1-2.5)t*k；

式中：L是氧化反应墙和还原反应墙的自身厚度，单位是米，t是水流滞留时间，单位是天；k是填充材料渗透系数，单位是米/天。

所述双层可渗透反应墙修复体系的制作方法，其中，改性沸石和零价铁粉的质量比是1∶0.5-0.9；缓释颗粒是由活性氧化剂、稳定固化粘合剂、沸石和水按质量比1∶1.4-1.7∶0.5-0.7∶0.9-1.2混合造粒制得。

所述双层可渗透反应墙修复体系的制作方法，其中，缓释氧化颗粒的平均粒径为4mm；活性氧化剂为过硫酸钠和过氧化钙按质量比1∶0.05-0.07的混合物，稳定固化粘合剂为硅酸盐水泥和细沙按质量比1∶0.13-0.15的混合物。