[发明专利]复合型污染地下水的原位修复系统及修复方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种污染地下水修复技术，具体地说是一种复合型污染地下水的原位修复系统及修复方法。

背景技术

地下水是人类社会重要的供水水源，也是维持生态安全的重要组成部分。随着现代人口的不断增加、工业化和城镇化的大发展以及不科学的农业种植，导致人类社会每天产生大量的废弃物，这些废弃物中包含大量难生物降解或不可生物降解的有机物、重金属等污染组分，这些污染组分能够通过不同路径进入到地下水环境，导致地下水呈现复合型污染态势。而类似垃圾渗滤液等这种富含多种类、高浓度污染组分的污染物已经成为难以被修复的复合型污染地下水的重要污染来源，严重威胁着土壤及地下水环境的公共安全，已成为现阶段我国乃至全世界人口稠密、工农业发达地区普遍存在的重大环境问题之一，也是人类亟需解决的重大环境问题之一。

垃圾渗滤液进入到地下环境以后，其所含的多种污染组分会发生一系列的迁移转化和降解过程，主要包括物理、化学和生物等不同方式的反应，如被土壤颗粒过滤、吸附、沉淀，或被植物根系吸收，或被微生物降解、合成吸收，或被地下水稀释等，从而使不同污染组分截留在包气带内，或随降雨等过程通过土壤孔隙水携带污染组分迁移进入地下水，从而对地下环境造成严重的二次污染。这些污染组分在土壤层间渗漏或通过人工不科学处置及排放，对地下水、地表水和土壤造成严重污染，而被污染的地下水、地表水和土壤可通过食物链直接或间接地危害着人类的健康，因此，开展复合型污染地下水的修复研究，对优化人类社会发展和生存环境具有重要的现实意义。

垃圾渗滤液中污染组分种类繁多、浓度较高，其一旦进入地下水，必将导致该污染地下水修复难度提高，为此，国内外大量学者依托各种修复技术对垃圾渗滤液污染地下水开展了大量研究工作，特别是依托可渗透反应墙技术对此进行了有效探索。不同学者的前期相关研究主要是针对垃圾渗滤液中某单一类重金属、无机离子或卤化物等展开修复研究，取得了大量成果。但是这些研究主要是利用可渗透反应墙中反应材料自身的吸附性能和厌氧环境条件下零价铁的还原性能，虽然修复试验获得一定成功，但相关修复试验过多的依靠可渗透反应墙内反应材料自身的物理、化学反应，从而过多消耗可渗透反应墙内的反应材料，必然导致可渗透反应墙系统有效运行周期大大缩短，从而增大可渗透反应墙所添加反应材料的更换频率，导致可渗透反应墙系统的运行费用大幅增加，这极不利于该技术的推广应用。而且，前期的相关研究中，对复合型污染地下水中多组分、多相污染物共同作用机理的研究较少，因此，还需进一步探索可同时高效去除复合型污染地下水中多种并存污染组分的相关修复技术。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种复合型污染地下水的原位修复系统，以解决现有的可渗透反应墙技术只能针对单一类污染组分去除，而缺乏同时去除多种并存污染组分的问题。

本发明的目的之二就是提供一种复合型污染地下水的原位修复方法，采用该方法可以同时去除复合型污染地下水中多种并存污染组分。

本发明的目的之一是这样实现的：一种复合型污染地下水的原位修复系统，包括顶部敞口的长方形箱式壳体，在所述箱式壳体的前壁板与后壁板的内侧均匀设置有若干直立的凹形卡槽，所述卡槽的下沿与所述箱式壳体的底板相接触，所述卡槽的上沿与所述箱式壳体的上口平齐；在所述箱式壳体的前壁板与后壁板上的位置相对的两个所述卡槽之间插接一张矩形的多孔配水板，在所述多孔配水板的板面上密布有过流孔眼，所述多孔配水板的下沿与所述箱式壳体的底板相接触，所述多孔配水板的上沿与所述箱式壳体的上口相平齐；所述多孔配水板将所述箱式壳体的内腔分隔为若干样品空间；在所述箱式壳体的上口设置有可掀起或扣合的密封盖；

在所述箱式壳体的左壁板上接有分层设置的若干进水口，在所述箱式壳体的右壁板上接有分层设置的若干出水口；所述箱式壳体的左壁板、右壁板以及箱式壳体内的所述多孔配水板均与饱水带内的地下水的流向垂直；

在所述箱式壳体内靠近左壁板的位置处设置有一段由若干样品空间构成的结构，称为系统第一段；在所述箱式壳体内靠近右壁板的位置处设置有一段由若干样品空间构成的结构，称为系统第二段；所述系统第一段与所述系统第二段相邻或由样品空间分隔开来；所述系统第二段自左向右分为前半部分和后半部分两段结构；

在所述系统第一段的样品空间内填充有第一段反应材料，所述第一段反应材料包括零价铁，还包括石英砂、河沙、多孔陶瓷、无烟煤、高岭土、膨胀珍珠岩、钢渣、粉煤灰、炉渣中的任意一种或多种组合；在所述第一段反应材料内负载固定有耐酸性厌氧微生物；